載液膜吸附劑的變壓吸附脫硫方法

2023-05-27 10:14:21

專利名稱：載液膜吸附劑的變壓吸附脫硫方法
技術領域：
本發明涉及一種天然氣及其他工業氣流的脫硫吸附劑及利用此種吸附劑的變壓吸附脫硫方法，屬於氣體脫硫技術。
背景技術：
天然氣、石油煉廠幹氣等工業氣流中通常含有以硫化氫為主的硫化合物，在做其他用途之前必須予以嚴格脫除。因此，脫硫是應用廣泛而且重要的工業技術。在含硫量較高時，普遍採用溶劑吸收法脫除氣體中的硫。在含硫量較低時，溶劑吸附法不經濟，實踐中一般採用吸附法脫硫。某種情況下，採用氧化鐵等廉價吸附劑進行化學吸附脫硫。為提高脫硫效率，必須人為地給氣體增溼，從而增大了脫水的負荷。此外，這種化學吸附劑難以再生，而且價格低廉，故在吸附能力飽和之後往往丟棄。廢棄的吸附劑散發惡臭氣味，故此種脫硫方法近來已與環境保護法律相牴觸。利用沸石分子篩、活性炭等吸附劑的物理吸附脫硫法，可以比較方便地使吸附劑再生，因此是脫除低硫含量較好的技術。儘管如此，吸附劑的再生溫度仍然在200℃以上，由此產生的能耗大大提高了脫硫費用。

發明內容
鑑於脫硫技術的現狀，本專利發明一種「載液膜吸附劑」，與普通吸附劑相比，對硫化氫的吸附容量大大提高，更重要的是可以在常溫下通過降低壓力和吹掃實現吸附劑的再生，從而大大降低了脫硫費用。
用一種載液膜的吸附劑代替普通物理吸附脫硫技術中使用的常規吸附劑，在0.3MPa以上壓力下脫硫，在常壓或常壓以下、或通過常溫下的吹掃使吸附劑再生，從而取消了吹掃氣加熱裝置，使整套脫硫裝置更緊湊，而且大大降低了脫硫的能耗和成本。
本發明是通過下述方案加以實現的。首先是製備載液膜吸附劑，其方法是將普通的固體吸附劑浸泡在選定溶劑的溶液中，4-8小時後取出烘乾即可。作為液膜的溶劑，可以是吸收法脫硫採用的中性脫硫溶劑，如N-甲基吡咯烷酮，也可是沸點較高的鹼性溶劑，如三元胺。將此種吸附劑裝填在吸附塔中，通過普通的升壓/降壓循環，即可實現脫硫與吸附劑的再生。
本發明的優點在於1、與普通的脫硫吸附劑相比，吸附容量大大提高，因此脫硫塔體積大大減小。2、與普通的脫硫吸附劑相比，再生無需加熱，顯著降低了能耗和脫硫成本。3、與普通的物理吸附法脫硫裝置相比，取消了加熱吹掃氣體的加熱裝置和換熱器，大大減小了脫硫裝置的總體體積。
具體實施例方式
在脫硫崗位，採用吸附法脫硫。兩個並聯的吸附塔，裝填載液膜吸附劑。其裝填量由給定氣流中的硫含量和吸附劑在給定工作條件下的硫容量決定。兩個吸附塔中，一個處於較高壓力進行吸附脫硫，另一個處於常壓，或被不含硫氣流吹掃，即進行吸附劑的再生。兩個塔定時切換，即可完成脫硫操作。
權利要求
1.一種脫硫的載液膜吸附劑，其特徵在於，在常規的固體吸附劑表面上塗覆一層呈中性(如N-甲基吡咯烷酮)或鹼性(如三元胺)的脫硫溶劑的膜而成。
2.一種使用權利要求1所說的載液膜吸附劑的變壓吸附脫硫方法，其特徵在於，在0.3MPa以上壓力下脫硫，在常壓或常壓以下、或通過20-35℃常溫下的吹掃使吸附劑再生。
全文摘要
本發明公開了一種在普通固體吸附劑顆粒表面塗覆一層液膜的新吸附劑及利用這種載液膜吸附劑脫除天然氣及其他工業氣流中的少量硫化氫的變壓吸附方法。這種方法的核心是載液膜吸附劑的採用大大提高了對硫化氫的吸附容量，並且大大降低了吸附劑的再生條件，從普通吸附劑的高溫氣體吹掃變為降壓常溫吹掃再生，從而大大降低了脫硫費用，並大大縮小了整個脫硫裝置的佔用空間。
文檔編號B01D53/047GK1390626SQ0211791
公開日2003年1月15日 申請日期2002年5月23日 優先權日2002年5月23日
發明者周理, 周亞平 申請人:天津大學