[发明专利]一种利用水合脱除混合气中挥发性有机物的方法和装置

权利要求书

1.一种利用水合脱除混合气中挥发性有机物的方法，其特征在于，该方法利用串联连接的水合反应器和耦合器，其中：

所述耦合器包括上部的气液分离区、中部的水合物分离区以及下部的储液区；所述水合物分离区和储液区内预存有水合物工作液，且所述储液区底部的出口与所述水合反应器的入口相连；

该方法包括：

将混合气与来自储液区的水合物工作液通入水合反应器中进行接触，使所述混合气中的挥发性有机物转化为水合物，得到气液混合物；

将所述气液混合物通入所述耦合器的气液分离区中进行气液分离，得到脱除了挥发性有机物的第一混合气以及浆液，所述浆液中含有水合物以及未反应的水合物工作液；所述第一混合气自气液分离区顶部的出口排出；所述浆液下行进入水合物分离区，其中的水合物被分离并滞留在该水合物分离区，未反应的水合物工作液与耦合器内剩余的水合物工作液混合；

待所述耦合器内水合物工作液的剩余量达到工艺预设值，停止向所述水合反应器中通入水合物工作液，并对所述水合物分离区中的水合物进行化解，得到富集了挥发性有机物的第二混合气以及再生水合物工作液；

所述挥发性有机物包括乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、C₆₊中的至少一种；

所述混合气中，挥发性有机物的含量为5～35v/v%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水合物工作液选自四丁基溴化铵和/或四丁基氟化铵的水溶液；所述水合物工作液的质量浓度为3～28%。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述水合反应器的操作温度为1～12℃，操作压力为0.2～6MPa。

4.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述混合气与所述水合物工作液的体积比为50～1000：1。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述混合气与所述水合物工作液的体积比为50～1000：1。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用加热的方法对所述水合物进行化解，加热温度为16～25℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耦合器为单台或多台；多台所述耦合器分为多组，多组所述耦合器同时工作或交替工作。

8.一种用于实施权利要求1-7任一项所述方法的装置，其特征在于，包括水合反应器和耦合器，其中：

所述耦合器包括上部的气液分离区、中部的水合物分离区以及下部的储液区；

所述气液分离区的入口与所述水合反应器的出口相连；

所述水合物分离区分别与所述气液分离区以及与所述储液区连通；

所述水合物分离区和储液区内均用于预存水合物工作液，且所述储液区底部的出口与所述水合反应器的入口相连。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述气液分离区、所述水合物分离区与所述储液区的容积之比为0.8～1.2：3：0.8～1.2。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述水合物分离区内设有多孔金属烧结板，和/或，所述储液区内设有加热盘管。

11.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述储液区底部的出口通过文丘里混合器与所述水合反应器的入口相连。