[发明专利]从气体混合物分离氨的方法和设施

说明书

本发明涉及从气体混合物分离氨的方法和设施，具体地，涉及一种通过使含氨气体混合物(1’)与水性液体混合来从气体混合物分离氨的方法，氨至少部分地被水性液体吸收，其中气体混合物和水性液体(14)被分开地引入到管束热交换器(16)的入口罩(15)中且在其中混合，以获得两相气‑液混合物，其中，气‑液混合物随后经过管束热交换器(16)的管，其中，通过在外壳侧上被引导的冷却介质来冷却气‑液混合物，来自热交换器(16)的气‑液混合物随后被传送到分离器(18)中，以分离气相和液相，其中，获得贫氨的气相(19)和富氨的液相(12’)，且气相(19)和液相(12’)每个被从分离器(18)排出以用于进一步使用。

技术领域

本发明涉及用于通过使含氨气体混合物与水性液体混合来从气体混合物中分离氨的方法和设施，氨至少部分被所述水性液体吸收。

背景技术

这样的方法和设备本身是已知的。其一种重要的用途在于，通过撒索尔-鲁奇(Sasol-Lurgi)方法，处理在煤固定床气化中得到的凝析气。其中，接连地处理焦油、油、苯酚，并且随后从凝析气接连地分离出酸性气体和氨。这些处理方法被描述于第2版的《气化(GASIFICATION)》中，克里斯托弗黑格曼/马耳他范德波哥(Christopher Higman/Maartenvan der Burgt)，海湾专业出版(Gulf Professional Publishing)，第5.1.1章和在《乌尔曼的工业化学百科全书(Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry)》，第6版，卷15，第6章，第430页。

实际上，通常通过在吸收塔中吸收氨来执行氨的分离。含氨气体混合物从底部到顶部流动通过塔且被引导通过一个或多个、例如三个填料床。作为吸收剂的水以相对于含氨气体混合物的逆流从底部到顶部引导通过填料。在其中含氨气体混合物首先与水性吸收液体相接触的最下面的填料中，由于大量氨被在该接触中吸收且耗散相关大量的吸收热量，水吸收液被循环通过一个外部热交换器。通常对第二填充床执行该措施。

当水性吸收液体的吸收能力随温度升高而降低时，要求通过相应大量液体使由氨的吸收导致的温度上升保持为低。然而，这导致了在首先与气体混合物相接触的最下面的填充床的区域中，塔必须设计有很大的直径，以能够在填充床上均匀分布大量液体。待循环的该大量液体导致设备尺寸较大和相应的成本，这降低该方法的经济性。

本发明的目的在于提供一种改进的方法和由该方法操作的设施，其中在含氨气体混合物与吸收液体之间的接触在较小体积且因此价钱更低的设备中执行。

发明内容

通过本发明解决所述目的，其中，借助于通过使气体混合物与水性液体混合来从含氨气体混合物中分离氨的方法解决所述目的，氨至少部分地被所述水性液体吸收，其中，气体混合物和水性液体被分开地引导到管束热交换器的入口罩中且在其中被混合，以获得两相气-液混合物，其中，气-液混合物随后经过管束热交换器的管，其中，通过在外壳侧上被引导的冷却介质来冷却所述气-液混合物，来自热交换器的气-液混合物随后被传送到分离器中，以对气相和液相进行，其中，获得贫氨的气相和富氨的液相，且贫氨的气相和富氨的液相每个被从分离器排出以用于进一步使用。

根据本发明，来自全部气提塔的含氨气体混合物与水性液体的混合，氨的吸收以及吸收热的耗散在管束热交换器中执行。气体混合物和水性液体被分开地引入到管束热交换器的入口罩中并在其中混合以获得两相气-液混合物，其中，气-液混合物随后经过管速热交换器的管，其中，通过在外壳侧上被引导的冷却介质来冷却气-液混合物。由于含氨气体混合物和吸收液体共同地流动通过热交换器的管，部分吸收热在其产生期间直接耗散，液体的温度增加被降低，且因此液体的吸收能力增加。随后，气-液混合物被从热交换器传送到用于分离气相和液相的设备中。

本发明的优选方面

本发明的有利方面在于，借助于管束热交换器的入口罩中的至少一个喷嘴将水性液体引入到含氨气体混合物中。这是一种将液体均匀分布在气体中的简单方法。