[其他]从气体回收二氧化碳的工艺

说明书

此发明涉及一种新的工艺方法，它改进了从气体，特别是氨合成气中回收二氧化碳气体的工艺过程。

目前处理氨合成气是靠溶剂进行物理分离的，这种方法仅仅能还原出其所含二氧化碳总数的55～90%。在通常的“塞莱克斯奥”（Selexol）气体设备中，此合成气与二氧化碳吸收器中的冷“塞莱克斯奥”溶剂相接触，该吸收器的典型工作压力为400磅/吋²（即27巴），二氧化碳被向下流动的“塞莱克斯奥”溶剂所吸收。然后，溶解有二氧化碳的溶剂从吸收器的底部迅速排入一个工作在70～140磅/吋²（即4.8～9.7巴）的低压下的闪蒸鼓中。这样就把同时充入“塞莱克斯奥”溶剂中的氢、甲烷和惰性气体的大部分从该溶剂中排出去。这些被排的气体被分离、浓缩重新送回吸收器或安排到其它设备中。余下的基本只含二氧化碳的“塞莱克斯奥”溶剂在第二个闪蒸鼓中降到近似一个大气压的程度。被排出的二氧化碳（大约相当于全部二氧化碳的50～70%）在工作压力为14～25磅/吋²（即：1～22巴）的低压闪蒸鼓中被分离和排除并送入二氧化碳生产线中。

如果回收的二氧化碳的量能够满足下游的需要，那么溶剂就在汽提塔中再生。在逆流填充塔中，通常把空气作为一种解吸媒介。然后把用过的空气（其中含有分离出的二氧化碳）从该塔顶部排入大气。再生的新的溶剂被循环送回上面所说的吸收器中。这一过程中部分二氧化碳和空气一起被排除了，对于收集二氧化碳来说是一种损失。

如果想回收55～70%以上的二氧化碳，那么在汽提塔中再生溶剂之前，就应把来自大气闪蒸鼓的溶剂放入一个真空闪蒸鼓中。真空闪蒸鼓通常工作在12～5磅/吋²（即：0.8～0.3巴）的压力下。这样一个真空鼓的增加将回收90%以上的二氧化碳，此鼓的工作压力依所要回收的二氧化碳百分比而定，工作压力越低，还原出的二氧化碳百分比就高。

此发明的目的之一就是要几乎完全地、近于100%地回收全部的二氧化碳。以下所讨论的方法适于处理所有物理溶剂和所有的化学和物理混合溶剂。如：“塞莱克斯奥”（T。M）（一种物理溶剂：聚乙烯乙二醇的二甲醚）溶液也被在此讨论。以下所说的这种可取得专利的工艺方案，除了可用来处理氨合成气以外，也可用来处理氢合成气、从煤或石油中提取的合成气以及天然气。

本发明所提供的工艺方法，是借助一种液体溶剂把吸收塔中某种气体所含的二氧化碳提取出来。其中先把吸收了二氧化碳的溶液在5磅/吋²以下的低压下进行处理，使其形成溶剂流，然后对这一溶剂流用一种汽提气体进行再加工，以使所含的二氧化碳有95%以上被提取出来，最后再把这种溶剂重新循环到吸收塔中。

对图解的简单说明

图解中，图1是一个能回收90%～98%的二氧化碳的系统简略流程图。图2是一种回收90%～98%的二氧化碳的工艺过程的简略流程图。图3是一种回收大约100%的二氧化碳的工艺流程图。图4是一种回收大约100%的二氧化碳的工艺过程图，这种工艺过程是利用来自汽提塔的废气来实现的。这种废气在这一过程中被循环使用。图5表示了一种利用所处理的合成气作为汽提气从而大体上回收100%的二氧化碳的工艺过程。

和以前的工艺过程相比，此发明极大地增加了二氧化碳的回收量。此发明采用了特殊工艺，因而可节约投资、降低能源消耗。

在图1流程中，被处理的气体从底部进入塔T-1中，从顶部排出，如箭头所示。和上面所说的传统方法一样，再生的液体溶剂被泵入顶部并通过透平机10（为了能量回收）在高压下排入工作在低压状态下的闪蒸鼓D-1中。从闪蒸鼓中出来的气体再由压缩机11重新加压并通过可选择的冷却器循环回吸收塔T-1的底部。如上所述，闪蒸鼓D-2和D-3工作就可获得55～70%以上的二氧化碳的回收量。为了与传统工艺相区别，我们在闪蒸鼓D-3的下游和与其相连的压缩机13之间新增了一个工作在1～2磅/吋²（0.1～0.2巴）的压力下的闪蒸鼓D-4。压缩机14可按使用的要求提高用来和来自其它闪蒸鼓的二氧化碳混合的气体的压力。

从闪蒸鼓D-4排出的吸收剂由泵15送入汽提塔T-2的顶部。风机18吹出的空气通过冷却器17后进入汽提塔T₂，泵16通过可选择的冷却机/冷冻机19把再生出的溶剂送入T-1塔的顶部。

和传统的工艺方法相比，由于此工艺使用了工作在不寻常的低压下的闪蒸鼓D-4，因而可以回收比较高的百分比的二氧化碳。

图2是一种修改过的方案，这一方案中闪蒸鼓D-5和与溶剂流同向注入的空气取代了传统的汽提塔。