[发明专利]处理废气物流的方法与装置

说明书

本发明涉及处理废气物流和特别是来自气化装置的酸性浆料汽提器的废气物流以提供富含铵的物流的方法。

气化装置是本领域公知的。在这些装置中，烃原料可与蒸汽、氮气和氧气一起通入气化器。烃原料例如煤被部分氧化提供热的合成气体(也称为合成气)和灰分，所述灰分可以是炉渣形式。

合成气体或合成气作为一般术语用在此处同义，它们适用于由煤、渣油、废物或生物质气化衍生的一氧化碳、氢气、惰性组分和二氧化碳的混合物。合成气的主要组分是氢气和一氧化碳。此外，常常存在二氧化碳和痕量甲烷。合成气经合适处理脱除不想要的组分后是用于费-托工艺中制备液体烃的有价值的原料。

在气化反应中生成的灰分可在重力作用下通过气化器沉降到骤冷槽内，可将其从所述骤冷槽输送到接收仓中以供处置。

可通过骤冷例如在气化器的骤冷段内用循环的合成气降低热的合成气的温度。然后可将骤冷的合成气输送到废热锅炉内供进一步冷却，以提供冷却的合成气物流。废热锅炉也称为合成气冷却器，可用于产生高压蒸汽。

然后，冷却的合成气物流可通入干燥固体脱除单元以飞灰形式脱除一部分固体，从而提供湿的固体合成气物流。然后，在湿式洗涤塔如文丘里型洗涤器内，湿的固体可与湿的固体合成气物流内的合成气分离，以提供浆料排放物流和粗合成气物流。浆料排放物流通常通入主要的水处理单元。

粗合成气物流可通入高压水解单元中水解所存在的任何HCN、COS和CS₂，以提供水解的合成气物流。水解的合成气物流然后可被输送到酸性气体脱除单元中分离任何的H₂S和CO₂，以提供处理过的合成气物流。

来自用于从湿固体合成气物流中脱除湿固体的湿式洗涤塔的浆料排放物流可通入酸性浆料汽提器，在此可用蒸汽处理它，以作为废气物流分离气态组分例如硫化氢(H₂S)、二氧化碳(CO₂)、氨(NH₃)和氰化氢(HCN)。在GB-A-1384562中，含H₂S和HCN的废气物流与氧气或含氧气体在合适的条件下接触形成燃烧气体和清洁的水。也可使废气物流通入Claus燃烧器，焚烧杂质以提供N₂、CO₂、硫和H₂O。通常在Claus燃烧器内焚烧成为N₂和H₂O的存在于第一废气物流内的氨是一种有价值的商品，具体可用于制备铵基肥料。

本发明提供处理来自酸性浆料汽提器的废气物流以提供富含铵的物流的方法，因此有利地避免了焚烧这一有价值的组分并允许它随后用作例如肥料产品。

因此，在第一方面中，本发明提供在气化过程中处理第一废气物流以提供富含铵的物流的方法，该方法包括至少下述步骤：

(a)提供含HCN、NH₃、H₂S、CO₂及任选的COS和CS₂之一或两者的第一废气物流，其中通过在酸性浆料汽提器内分离含粒状固体、HCN、NH₃、H₂S、CO₂及任选的COS和CS₂之一或两者的浆料排放物流来提供第一废气物流和含粒状固体的汽提后浆料物流；

(b)使第一废气物流(60)通入在1.5-10bara的压力下操作的水解区(100)，水解HCN及任何COS和CS₂，以提供含NH₃、H₂S和CO₂的第二废气物流(110)；和

(c)在氨洗涤器内用含水酸性物流洗涤第二废气物流，以提供含H₂S和CO₂的第三废气物流和富含铵的含水物流。

本发明因此提供从含HCN、NH₃、H₂S、CO₂及任选的COS和CS₂之一或两者的第一废气物流中脱除HCN和NH₃及任选的COS和CS₂之一或两者(若存在的话)以提供含H₂S和CO₂的第三废气物流的方法。