[发明专利]一种净化工艺冷凝液的方法

说明书

本发明涉及一种净化来自蒸汽重整工艺或蒸汽裂解工艺的工艺冷凝液的方法。

在蒸汽重整工艺中，含碳氢化合物的原料例如天然气、石油醚或石脑油与蒸汽混合并且在蒸汽重整器中反应生成合成气，即主要是一氧化碳(CO)和氢气(H₂)的气体混合物。通过在进一步处理步骤中的净化和分馏，由合成气获得物质如CO、H₂或含氧气体(一种明确的H₂和CO的混合物)，并作为产物放出。

该碳氢化合物可以发生高度转化反应。因此蒸汽重整工艺通常在蒸汽过量下实施。为去除过量的水，用这种方式生成的合成气被冷却到水蒸汽的露点以下。因此蒸汽冷凝出，并形成所谓的工艺冷凝液，其主要由水构成，并且通常带有杂质如甲醇、氨、二氧化碳、甲酸和乙酸。

在蒸汽裂解工艺中，含碳氢化合物的原料例如长链烃如石脑油、以及丁烷、丙烷和乙烷，或者柴油或者水基蜡与蒸汽混合且热裂解为短链烃。产生的粗气体主要包含氢气(H₂)、甲烷(CH₄)、乙烯(C₂H₄)和丙烯(C₃H₆)。所述粗气体通过低温分馏工艺进行分馏，从而主要获得有价值的产物乙烯和丙烯。

蒸汽裂解工艺通常在蒸汽过量下实施，以避免裂解的短链烃凝聚。蒸汽裂解工艺后粗气体经淬火和干燥。从而获得工艺冷凝液，其主要由水构成，并且通常带有多种杂质如裂解工艺中包含未裂解的长链烃、芳烃或其它重质烃的副产物和一些短链烃。

在本申请中，来源于蒸汽重整工艺或蒸汽裂解工艺的主要由水构成的冷凝液被称为工艺冷凝液。

根据现有技术，工艺冷凝液与通常从外部供给的软化水混合。这样形成的混合水随后逆着蒸汽重整或蒸汽裂解工艺中冷却的物质流进行脱气和汽化。蒸汽逆着冷却的废气过热之后，其部分蒸汽(工艺蒸汽)在工艺中内部使用，而剩余部分(出口蒸汽)不在蒸汽重整或蒸汽裂解工艺中使用，而在外部工艺中使用。出口蒸汽的产生使得不能在蒸汽重整工艺或蒸汽裂解工艺中利用但能在外部工艺中利用的热量得以利用，并增加了蒸汽重整工艺或蒸汽裂解工艺的经济效益。

通常，用户对出口蒸汽的品质要求很高，用上述方法产生的出口蒸汽不能满足他们的需要。例如，待用于冷凝式汽轮机中的出口蒸汽的电导率不应超过0.3μs/cm，由于工艺冷凝液中杂质的存在使其经常超过该数值。为了维持出口蒸汽的生产，存在多种工艺用于对工艺冷凝液在与软化水混合之前进行净化。

为净化工艺冷凝液，通过在汽提塔中汽提使杂质分离掉的工艺是已知的。包含空气或碳氢化合物的物质流(例如天然气)在这种情况下用作汽提气体。

在其它工艺中，工艺冷凝液膨胀，并且随后在洗涤塔中用低压蒸汽、空气或氮气脱气。杂质和汽提剂被排放到工厂外。为了满足对所产生的出口蒸汽的高纯度要求，这些工艺通过在相应的反应器中进行离子交换提供进一步的净化步骤。

在DE102006019100中公开了另一种在蒸汽重整工艺中生产蒸汽的工艺。根据在DE102006019100中公开的工艺和设备，产生了两种蒸汽流。第一种蒸汽流(工艺蒸汽)优选完全用于蒸汽重整工艺，而第二种蒸汽流(出口蒸汽)可以在外部使用。出口蒸汽优选仅通过汽化脱气的软化水(高纯度水)来产生。该工艺可以产生非常纯的洁净的出口蒸汽因此可以很好地利用蒸汽重整工艺的能量。该工艺的缺点是：为生产第二种洁净的蒸汽流需要第二汽鼓和用于输入软化水的第二脱气器。

本发明的目的是提供另一种净化工艺冷凝液的方法，其可用于净化源自蒸汽重整工艺或蒸汽裂解工艺的工艺冷凝液。

该目的通过将所述工艺冷凝液送到电去离子工艺中来实现。

本发明采用一种完全不同的方法净化来自蒸汽重整工艺或蒸汽裂解工艺的工艺冷凝液。电去离子工艺是一种用于净化水的基于膜的电化学方法。通过使用电活性介质和电压来影响离子传输，从而使可电离的杂质从液体中去除。通过电去离子工艺，产生净化水相和含可电离杂质的液相。

获得的洁净水可用于用已知方法生产洁净的蒸汽。根据本发明通过用电去离子工艺净化工艺冷凝液的方法，可获得理论电导率为0.06μs/cm的洁净蒸汽。这远低于冷凝式汽轮机对洁净蒸汽的要求。根据反复测试使用根据本发明的电去离子工艺，获得低于0.3μs/cm的电导率。该电导率足够满足洁净蒸汽的需要。因此本发明的工艺是从源自蒸汽重整工艺或蒸汽裂解工艺的工艺冷凝液中生产洁净蒸汽的好方法。