[发明专利]用于高CO2

说明书

在温度变化的多级水洗中使用温水洗从氨流中除去CO₂的系统和方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2015年6月10日提交的美国临时专利申请第62/173,675号的优先权，其说明书通过引用并入本文。该申请和美国PCT专利申请系列号 PCT/US15/19009、PCT/US15/19015和PCT/US5/59560共同转让给Bechtel Hydrocarbon Technology Solutions，Inc.，它们通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般涉及用于高CO₂氨纯化的系统和方法。更具体地，本公开涉及在温度变化的多级水洗中使用温水洗涤从氨流中除去CO₂。

背景技术

常规技术使用H₂S汽提塔和NH₃汽提塔分别从酸性水中回收硫化氢(H₂S) 和氨(NH₃)，这有时被称为双塔酸性水汽提过程。此过程产生具有小于50ppmw 的NH₃的酸性气体(H₂S)和高纯度气态或液态NH₃产品。所分离的水具有优异的质量，使其适合再利用作为焦炭鼓骤冷水、原油蒸馏装置脱盐水和加氢处理装置注射水，或者它可被送至流出物处理用于排放。如果酸性水中二氧化碳 (CO₂)含量高，那么在双塔酸性水汽提过程中可能会在NH₃存在下形成盐。

双塔酸性水汽提过程通常包括四个主要处理阶段：1)脱气和进料制备；2) H₂S汽提；3)NH₃汽提；和4)NH₃纯化和液化。现在参照图1A和1B，常规的双塔酸性水汽提系统的示意图示出了所述四个处理阶段。下面的压力和温度是示例性的并且仅用于说明的目的。

脱气和进料制备：

来自单个或多个源的酸性水进料102与来自NH₃汽提塔106的再循环流104 结合，其被冷却并通过脱气装置108，在其中溶解的氢(H₂)、甲烷(CH₄)和其它轻质烃被移除作为烃蒸气流105。酸性水进料102包括溶解的NH₃和H₂S。再循环流104包括丰富的NH₃，这有助于在脱气装置108中保持溶液中的酸性气体，从而使酸性气体的释放和可能的空气污染最小化。脱气的酸性水流109 被送至脱油装置103，其从脱气的酸性水流109中除去游离油以产生脱气/脱油的酸性水流107。脱气/脱油的酸性水流107被泵送至进料制备罐110，其用于减弱流速和组成的变化，同时也提供除去夹带的油和固体的机会。进料制备罐110 产生处理的酸性水流111，其被泵送至进料聚结器装置112，所述进料聚结器装置过滤保留在处理的酸性水流111中的固体并进一步分离夹带的油，以产生烃液体113和脱油的酸性水流115。脱油的酸性水流115被送至进料/产物交换器 114，所述进料/产物交换器作为热交换器以加热脱油的酸性水流115和冷却NH₃汽提塔塔底流132，以产生加热的脱油的酸性水流116和汽提的水流134。以这种方式，包含NH₃汽提塔塔底流132的组分、汽提的水流134和包含脱油的酸性水流115的组分、加热的脱油的酸性水流116分别是相同的，但可具有不同的浓度和温度。然后加热的脱油的酸性水流116被送至H₂S汽提塔118。

H₂S汽提