[发明专利]一种用于吸收剂再生的方法

说明书

技术领域

本发明属于吸收剂回收利用技术领域，尤其指用吸收剂分离气体的富吸收剂再生技 术。

背景技术

吸收是化工分离工程的一个重要操作单元，吸收工艺主要有填料塔法、旋流板塔法、 喷淋塔法、冲击法等。用于吸收分离的吸收剂在运行一定时间之后，将失去活性，需要再 生或解吸之后才能继续利用，否则将作为废弃物扔掉。目前的再生方法几乎都是在再塔中 用高温解吸。

天然气是烃和多种杂质其他的混合物，其中包括硫化氢、二氧化碳等酸性气体。天然 气净化主要以氨法为主，四川地区先后建设了近20多套氨吸收法天然气净化装置，总处理 能力达2400×10⁴m³/d。其中，大部分吸收剂为MDEA(N-甲基二乙醇胺)。

MDEA溶液在净化过程中通常是稳定的，但由于天然气携带的高矿化度地层水、缓蚀 剂、甲醇等杂质以及游离氧进入溶液等情况，导致MDEA变质。MDEA的变质不仅造成胺 的损失使吸收液的有效胺浓度下降，增加了溶剂消耗费用，而且不少变质产物使溶液腐蚀 性增强、易发跑并增加了溶液粘度、加剧了能源消耗。每年因污染严重被废弃的MDEA不 但对环境造成严重影响，而且大大增加生产成本。

由文献“MDEA溶液脱碳性能的综合评价”(化肥工业，2001年第三期，pp25-59)、“催 化干气脱硫和溶剂再生系统改造”(当代化工，2007年第五期，pp451-461)和“废MDEA 溶液回收技术研究”(石油化工应用，2006年第一期，pp18-20)可以知道，目前国内外普 遍采用蒸汽汽提法再生MDEA，即在再生塔内采用大量热气把硫化物吹脱出吸收液。使用 该工艺进行MDEA溶液再生首先是要将废液泵入闪蒸罐升温到56℃进行闪蒸，然后进入再 生塔继续加热至125℃解吸，最后进入再生塔低的重沸器被进一步加热解吸，此时温度达到 148℃左右。采用该工艺再生1立方米的吸收剂需要耗费100～200千克蒸汽，能耗相当高。 虽然多年来通过大量的工业实践及实验室研究对吸收塔的结构、填料品种和吸收剂成分进 行了大量的改进，但是收效不大。

本发明采用膜蒸馏技术再生富MDEA，中空纤维膜接触器的装填密度大，单位体积的 接触面积达3000～5000m²/m³，比再生塔高几十倍，效率高，适用范围广；而且膜接触器作 为一个单元设备，可以任意组合，既可串联，也可并联，可放大性好，易于工业化，投资 少，操作简单费用低，设备紧凑占地小，易于实现自动化管理；再生温度低，节约能源并 可实现分离物的资源化回收。

发明内容

本发明为脱酸性气体(如含硫化氢、硫醚、硫醇、二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫等 等气体)的富吸收剂提供一种高效节能的再生方法，本发明也适用其他种类吸收剂回收或 解吸。使用膜蒸馏技术，寻找优化的操作工艺和操作条件，将失去活性的吸收剂经膜组件 进行再生，使吸收液重新利用，节约能源、保护环境。

本发明将膜组件做为一个单元设备，富吸收剂在膜组件壳程流动，渗透过膜的气体进 入管程，由真空泵抽吸到收集罐回收。再生后的吸收剂被收集到储液罐以便重新使用。

该系统包括采用疏水性微孔膜组件、过滤器、换热器、恒温槽、真空泵、储液罐等设 备，压力表、流量计等仪表。

该发明的具体方案为：N-甲基二乙醇胺废液经泵进入过滤器对再生的料液进行过滤，滤 除0.01mm以上的悬浮物；过滤后的料液经过流量计计量，进入换热器加热到设定温度，进 入膜组件进行膜蒸馏分离，再生后的料液经过流量计计量后去吸附塔；解吸出来的酸性气 体由膜组件管程出口处的气体流量计进行测定，进入冷凝器冷凝回收；由真空泵、真空罐 和真空压力变送器控制膜组件管程的真空度，其中压力控制在2.5～20.0kPa，膜组件进液 流量为110～2000ml/min，温度设置在30～70℃范围内进行N-甲基二乙醇胺再生处理。

膜组件采用微孔中空纤维，孔径在0.01～2μm范围内。视处理物质和处理量不同，膜 组件可串联或并联布置。

本发明可在比常规再生方法低50～100℃范围内进行富吸收剂再生，如可以在30～70 ℃范围内实现吸收液再生，比传统再生方法节能50％～200％，有很好的经济效益和社会效 益。

附图说明