[发明专利]在处理合成气的方法中在CO2产物料流中维持降低的CO

说明书

在先国家申请的优先权要求

本申请要求2009年12月7日提交的美国申请No.12/632,244的优先权。

背景技术

本发明总体涉及用于气体移去区（如酸性气体移去区）的方法。更特别地，本发明涉及这类方法的效率改进，在这类方法中从正被移去的二氧化碳中降低一氧化碳的水平。

在其中最终产物为液体燃料或化学品的气化应用中，通常完全变换的(shifted)进料和部分变换的进料或未变换的进料两者必须在方法中经过处理，所述方法移去硫化合物（包括H₂S和COS）以及CO₂。可提供该处理的方法包括：方法-使用聚乙二醇的二甲基醚的混合物（UOPLLC,Des Plaines,IL）、方法-使用甲醇溶剂（由Linde AG，Polach,Germany和Lurgi AG，Frankfurt Am Main Germany两者授权）、方法-使用环丁砜与二异丙醇胺或甲基-二乙醇胺的水溶液的混合物（Jacobs,Pasadena,California）、方法-使用专利溶剂（ExxonMobil Research and Engineering,Fairfax,Virginia）、方法-使用n-甲酰基吗啉和n-乙酰基吗啉的混合物（Uhde GmbH,Dortmund,Germany）和方法-使用N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）（Lurgi AG，Frankfurt Am Main Germany）。这些方法中的每一种使用从酸性气体中吸收硫化合物和/或二氧化碳的溶剂。

对于这些类型的方法最直截了当的配置为对两种进料采用独立的工艺组(train)。从资本成本的角度看，有利地是具有用于2种进料的独立的H₂S和CO₂吸收器和对方法的剩余部分共用的设备。这些配置通常能够满足对经处理的气体的硫规格要求并无问题地生产CO₂。然而，在本方法中CO₂循环压缩机的电力需求可能变得过大，因为在产物CO₂中CO规格被降低至1mol-%以下。在目前的应用中，对于产物CO₂1000ppmv CO规格正成为工业规范。将CO保持在产物CO₂之外的困难原因在于部分变换的或未变换的进料中的高水平，和对该进料而言在H₂S和CO₂吸收器中CO的相对大的吸收。来自CO₂循环压缩机的大量的循环气体最终增加了半贫溶剂和贫溶剂的需求，也增加相关设施如制冷和再沸器费用至不所需的水平。使得对限制产物CO₂中CO的某些选择不可用的对经处理的完全变换的合成气的其他限制原因在于，来自部分变换的或未变换的气体的容许CO污染的限量。其他设计公开于US 7,789,945，其中对产物CO₂维持1000ppmv CO的规格，同时通过将从部分处理的或未处理的合成气吸收的CO转移至完全变换的合成气而最小化设施需求。然而，这些设计某些时候是不可接受的，因为虽然减少了CO₂料流中的CO，但是它们可使经处理的完全变换的合成气中的CO 20增加至30%。

发明内容