[实用新型]从气体混合物中收集二氧化碳和/或硫化氢的设施

说明书

技术领域

本实用新型属于气体净化和温室气体减排领域，具体地，涉及对含有二氧化碳和/或硫化氢的气体混合物，如：天然气、煤层气、合成气、炼厂气、燃煤电厂烟气等进行脱除二氧化碳和/或硫化氢的设施。

背景技术

天然气、煤层气、合成气、炼厂气、燃煤电厂烟气中通常会含有二氧化碳和/或硫化氢气体。二氧化碳和/或硫化氢被称为酸性组分，并且二氧化碳是一种温室气体。气体中含有酸性组分会在开采、储存和运输过程中造成设备和管道的腐蚀，尤其当二氧化碳、硫化氢与水同时存在时，会使钢材产生氢脆和应力开裂，对钢材的腐蚀会更加严重；如果把含有硫化氢的气体用作燃料则会对大气产生硫氧化物污染，危害人类健康；含有酸性组分的气体用作化工原料则会引起催化剂中毒，影响产品收率和质量；生产液化天然气的原料气中如果含有过高的二氧化碳则会引起下游冷箱等重要设备的冻堵。

同时，二氧化碳作为一种温室气体是引起全球变暖的主要因素之一，尤其是《京都议定书》的签订迫使我们要改变以往的能源利用效率低、以牺牲环境为代价的粗犷的生产方式。不仅如此，过高的二氧化碳浓度还会使农作物的营养价值降低。虽然如此，但如果将二氧化碳脱除并收集，其可在油气开采、食品加工等领域有着进一步的应用。世界上的许多国家都在开展脱除和收集二氧化碳的研究工作，因此，我们国家需要积极的投入到这一研究领域中。

对气体混合物中酸性组分的脱除有多种方式，包括物理吸收法、化学吸收法、物理化学吸收法、膜分离法等。物理吸收法的原理是利用酸性组分与其它组分在某些吸收液中的溶解度的不同而将酸性组分吸收。通常利用有机溶剂在高压、低温下使酸性组分被吸收，然后溶剂又在低压、高温下将吸收的酸性组分释放，使溶剂再生后循环利用。化学吸收法的原理是酸性组分与某些吸收液发生化学反应生成另一种化合物，然后再改变工艺条件使化学反应逆向进行，从而脱除被吸收的酸性组分，使吸收液再生后循环利用。物理化学吸收法是采用物理溶剂和化学溶剂组成吸收液，兼有物理吸收法和化学吸收法的性质。上述方式因都利用液体溶剂进行酸性组分的脱除，所以又称为湿法。膜分离法是利用不同的气体组分通过渗透膜时的不同的透过性能的差别使酸性组分分离出来。目前，湿法脱除酸性组分得到广泛关注。但普遍存在运行能耗偏高，运行成本偏高的现象。另外，如果原厂区存在多种加热介质，能否有效的利用多种加热介质，而不仅限于只利用其中的一种而导致能源浪费的问题也有待解决。而且，混合气体中不同的二氧化碳的含量可以影响到混合气体的热值，所以，对于同时生产不同浓度二氧化碳产品气的方式也有待解决。

实用新型内容

本实用新型提供一种从气体混合物中收集二氧化碳和/或硫化氢的设施，以避免上述提到的脱除酸性组分过程中能耗、成本偏高；能源利用不合理；以及需要同时生产不同浓度规格的二氧化碳产品的问题。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种从气体混合物中收集二氧化碳和/或硫化氢的设施，所述设施包括三个部分：一、由吸收塔及其塔顶冲洗设备组成的吸收系统；二、由两个并联或串联的解吸塔及其再沸器、塔顶回流设备组成的双塔解吸系统；三、由富吸收液和贫吸收液及贫富液换热器、冷却器、过滤器、增压泵、输送泵组成的吸收液循环系统。

含有二氧化碳或硫化氢或者同时含有两者的待处理气体混合物进入到吸收塔下部，贫吸收液进入到吸收塔上部，气体混合物在吸收塔中由下至上，贫吸收液由上至下，气液在吸收塔中进行物质交换和能量交换，被吸收了大部分二氧化碳和/或硫化氢的气体混合物从吸收塔顶排出成为净化气，而吸收了大部分二氧化碳和/或硫化氢的贫吸收液变为富吸收液从吸收塔底排出并经过增压泵、贫富液换热器进入到两个并联或串联的解吸塔上部，两个解吸塔分别设置有再沸器，解吸塔底部产生的汽提气由下至上对富吸收液进行解吸，富吸收液在解吸塔内解吸出二氧化碳和/或硫化氢后变为贫吸收液从解吸塔底部排出，而被解吸出的二氧化碳和/或硫化氢可分别从两个解吸塔顶排出(当两解吸塔为并联时)或只从一个解吸塔顶排出(当两解吸塔为串联时)，并经过塔顶回流设备后再进入到下一个处理单元，而贫吸收液经过贫富液换热器、输送泵、冷却器、过滤器后返回至吸收塔上部完成循环。