[发明专利]无需冷却能地除去由吸收性气体污染的压缩工业气体中可吸收性气体的方法和设备

说明书

本发明涉及一种方法，该方法用于在无需提供冷却能的条件下从受压的、由可吸收性气体污染的工业气体中除去可吸收性气体，其中，待净化的工业气体通过吸收性溶剂净化存在于其中的、能够通过溶剂吸收的气体，并且将加载的溶剂传递至闪蒸阶段，在该阶段中已被吸收的气体再次解吸并压缩解吸气体，从而解吸气体通过压缩而加热，对此借助冷却水或冷却空气将解吸气体冷却至常温，随后减压，从而使解吸气体冷却并在此回收至工业气体中，从而通过混合也使工业气体冷却并且不再需要为了调整至吸收所必须的低温水平而例如通过冷却机提供冷却能。本发明还涉及一种能够实施该方法的设备。

技术领域

本发明涉及一种方法，该方法用于在无需提供冷却能的条件下从受压的、由可吸收性气体污染的工业气体中除去可吸收性气体，其中，待净化的工业气体通过吸收性溶剂净化存在于其中的、能够通过溶剂吸收的气体，并且将加载的溶剂传递至闪蒸阶段，在该阶段中已被吸收的气体再次解吸并压缩解吸气体，从而解吸气体通过压缩而加热，对此借助冷却水冷却空气将解吸气体冷却至常温，随后减压，从而使解吸气体冷却并将冷却的解吸气体重新回收至工业气体中，从而通过混合也使工业气体冷却并且不再需要为了调整至吸收所必须的低温水平而例如通过冷却机提供冷却能。本发明还涉及一种能够实施该方法的设备。

背景技术

在工业气体的制备过程中经常发生酸性气体污染工业气体。被大量硫化物和二氧化碳污染的天然气是一个典型的例子。这些酸性气体阻碍了工业气体后续的应用。所使用的气体具有低的燃烧值并且在燃烧过程中产生不良的腐蚀性气体。这些混合物经常是有毒的并且阻碍了进一步的加工。但是，像是重烃这样的非酸性的气体也会阻碍进一步的加工。出于这个原因，待使用的工业气体通常需要进行净化。净化大多通过气体与吸收性溶剂的接触来进行。

混入的不希望的酸性气体通常通过吸收性溶剂进行吸收。在此使用到物理作用或化学作用的溶剂。典型的物理性溶剂为甲醇、烷基化聚乙二醇醚或吗啉衍生物。典型的化学性溶剂为烷烃醇胺或碱式盐溶液。物理作用的溶剂通常要在低温下使用，因为在低温下提高了该溶剂类型对于待吸收组分的预期吸收性能。为了制备相应冷却的溶剂，冷却机是必要的，该冷却机需要与待冷却气体量成比例的能量。由于为了吸收酸性气体大量工业气体要用大量的冷却溶剂处理，因此巨大的成本因素与其相关。

WO 2004105919 A1说明了一种用于吸收工业气体中伴生气的典型过程。这篇文章说明了一种用于从受压的、由硫化物污染的天然气中除去酸性气体的方法，其中，待去硫的天然气首先引入酸性气体吸收阶段，在此，硫化物以及一定情况下其他的组分由物理作用的溶液吸收，被吸收物被加热并且将被吸收物输送至高压闪蒸阶段(“Hochdruck-Flash-Stufe”),在此将由少酸性气体的吸收剂和解吸的酸性气体组成的混合物相互分开，而且冷却解析的酸性气体并使从酸性气体流中蒸发出的吸收剂冷凝，“高压闪蒸阶段”中获得的少酸性气体吸收剂在另一个阶段中借助汽提气除去剩余酸性气体，而且将所产生的加载的汽提气冷却并输送至酸性气体吸收阶段，而且将所获得的吸收剂冷却并在循环系统中回收至酸性气体吸收阶段。再生的吸收溶液在热交换器中热交换并在冷却器中冷却之后回收至吸收过程，该冷却器借助冷却介质或制冷剂将吸收剂冷却至适于吸收的温度。

由于改善用于吸收酸性气体的方法的经济性是追求的目标，因此在减少用于溶剂冷却的花费上作出了许多努力。因为特别在平均温度较高的国家中，冷却设备占据整个运行成本的很大一部分，所以这一部分成本的降低对于整个过程的经济性起到了很大程度的作用。

另外，物理作用的吸收过程还导致不可避免的连带吸收不应从气体中除去的气体组成部分，比如天然气中的碳氢化物或合成气中的氢气(H2)和一氧化碳(CO)。这一点是不希望发生的，因为这些组成部分通常是有用组分，他们的流失损害了整个过程的经济性。为了回收这些有用组分，在物理作用的吸收过程中例如可以使用闪蒸阶段用来回收。借助压缩机，回收的有用组分随后再次回流至吸收过程中。因此，这一过程方式是几乎所有的物理吸收过程中的一个组成部分。因此，对于溶剂冷却的运行成本的降低应这样实现，即，有用组分的回收是可能的。

发明内容