[发明专利]用于从气体混合物除去酸性气体成分的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于通过用物理洗涤介质进行的气体洗涤从气体混合物除去酸性气体成分的方法，其中从所述物理洗涤介质的至少一个再生阶段取出的再循环气体被送至压缩机以便获得经加热的经压缩的再循环气体。根据本发明，提供了使从洗涤塔中取出并且负载有酸性气体成分的洗涤介质与所述经加热的经压缩的再循环气体间接接触，从而实现从所述经加热的经压缩的再循环气体到被负载的洗涤介质的传热以便冷却所述经加热的经压缩的再循环气体并加热所述被负载的洗涤介质以便获得经冷却的经压缩的再循环气体和经加热的被负载的洗涤介质。本发明进一步涉及一种用于进行根据本发明的方法的装置以及根据本发明的方法或装置在用甲醇作为洗涤介质的气体洗涤方法中的用途。

技术领域

本发明涉及一种用于通过用物理洗涤介质进行的气体洗涤从气体混合物除去酸性气体成分(例如二氧化碳或硫化氢)的方法。本发明进一步涉及一种用于通过用物理洗涤介质进行的气体洗涤从气体混合物除去酸性气体成分的装置并且涉及所述方法或装置在气体洗涤方法中的用途(其中甲醇作为所述洗涤介质)。

背景技术

使用液体吸收剂通过物理吸收从工业粗气体除去不希望的伴生物的方法(也称为气体洗涤)是从现有技术已知的。因此，此类方法可以用于从通过气化或重整含碳投入料而产生的粗合成气除去不想要的酸性气体成分(例如二氧化碳(CO₂)和硫化氢(H₂S))，并且还从想要的合成气成分氢气(H₂)和一氧化碳(CO)除去另外的成分(如羰基硫化物(COS)和氰化氢(HCN))。已知的使用的物理洗涤介质包括例如甲醇、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、聚乙二醇的二甲醚混合物和碳酸丙烯酯(4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮)。

在物理洗涤介质的情况下，不希望的酸性气体成分的吸收经常通过冷却至低于环境温度的冷洗涤介质作为吸收剂来实现。粗气体与洗涤介质之间的强烈传质在吸收塔(也称为洗涤塔)中进行。不希望的酸性气体成分的溶解度随着温度的降低和压力的增加而急剧增加，同时对于希望的成分如氢气和一氧化碳几乎保持恒定。尤其甲醇具有即使在低至-75℃的温度下保持低粘度以及因此良好的传质特性的另外的优点。

使负载有酸性气体成分的洗涤介质循环通过再生装置。再生可以通过减压(所谓的闪蒸再生或闪蒸)、通过用汽提气体(例如氮气)汽提、或通过用固有蒸气汽提(也称为热再生)来实现。

在再生期间获得的气体不仅包含不希望的酸性气体成分，而且经常还包含有价值的气体例如一氧化碳(CO)或氢气(H₂)作为另外的成分。因此，在洗涤介质再生期间获得的气体被处理为所谓的再循环气体并使其返回到洗涤塔。使再循环气体与粗气体流合并并且将其送至洗涤塔用于再吸收。由于洗涤塔在最高达100巴的高压下操作并且再生期间产生的气体具有显著更低的压力，再循环气体在返回洗涤塔之前需要压缩至更高的压力。在使再循环气体返回洗涤塔之前，将如此形成的压缩热从再循环气体中除去。由于不希望的酸性气体成分的溶解度随着洗涤介质温度的降低而增加，因此必须小心确保在将再循环气体供应到洗涤塔之前洗涤介质不会被所供应的再循环气体无意地加热。

在已知的方法中，经压缩的再循环气体的压缩热通过主动的单独冷却除去，例如通过冷却水除去。结果，冷却需要单独的资源和能量，从而导致操作成本升高。

因此，例如US 8,845,788 B2披露了用于处理含有硫化氢(H₂S)和二氧化碳(CO₂)的合成气体流的方法，其中通过减压获得的再循环气体被压缩并随后通过冷却器，然后其可以作为再循环流返回到洗涤塔。

发明内容

本发明的目的是至少部分地克服现有技术的缺点。

本发明的另一个目的是在冷却经压缩的再循环气体期间节能。

本发明的另一个目的是在冷却经压缩的再循环气体期间节省资源，特别是用于冷却经压缩的再循环气体的单独的装置。