[发明专利]处理两种饱吸溶液流的工艺

说明书

本发明涉及一种处理来自不同洗气段的两种饱吸洗气溶液流的工艺。在上述的洗气段中，两种饱吸洗气溶液流用物理溶解作用，在10～100巴压强下，吸收了二氧化碳和至少一种有使用价值的气体，如一氧化碳或氢气。

采用物理作用洗气溶液提纯气体的工艺，特别是从气体中除去硫化氢（H₂S）和二氧化碳（CO₂）的方法早已为人熟知。此种类型的工艺在西德专利1494806和美国专利3，531，917和3，710546中已被提出。用降低压力、加热或汽提处理，或者采用上述综合方法处理使饱吸溶液再生的工艺也是众所周知的。适用的物理作用洗气溶剂有甲醇或N-甲基吡咯烷酮（NMP）等。这些气体洗涤剂通常适用的温度操作范围是从-80℃到60℃。

在气体洗涤处理的过程中，洗气溶液不仅吸收不纯物，同时也吸收了一定含量的有使用价值的气体，而这些气体是构成被洗涤气体的主要成份。由于这种原因，本发明的目的即是从来自气体洗涤段的饱吸溶液流中尽可能完全地将所说的有使用价值的气体回收。

本发明的任务是以如下方式完成的：第一种洗气溶液流释压至少降低压强5巴进入第一降压段，以使高含量的CO₂气体闪蒸出。第二洗气溶液流部份释压进入第二降压段。此降压段中装有传质促进部件。从第一降压段闪蒸出的气体向上，以与第二洗气溶液流呈逆流方向通过第二降压段。一种含有CO₂和至少一种有使用价值的气体的混合气自第二降压段的顶端排出，来自降压段的两种洗气溶液被进行再生处理。

本发明所述的工艺将主要用于处理来自气体洗涤器的，具有不同的CO₂浓度的两种洗气溶液流。在第一降压段中，第一种饱吸溶液中，高浓度CO₂不仅引起CO₂挥发逸出，而且也使一大部份有使用价值的气体进入闪蒸出的气体中。具有较低CO₂含量的第二种吸收溶液流，只以相对较低的流量将CO₂导入第二降压段，但在第二降压段中，从第一降压段出来的闪蒸出气体产生一种强烈的洗气作用，由于这种作用，有使用价值的气体从第二种洗气溶液中被洗涤出来。正如所希望的那样，从第一降压段排出的闪蒸气体中的相当大一部份CO₂在第二降压段中被再吸收。由于这一结果，从第二降压段顶端排出的气体混合物中含有大量的有使用价值气体，而气体混合物被送入某一气体洗涤段中，以使其中有使用价值的气体被回收利用。为了洗气溶液流的再生处理需要对有使用价值气体进行回收，否则，这些有使用价值的气体会干扰因再生处理而产生气体排放。这些排放出得气体混合物可作为其他方面的应用，如用作燃料气。

可把两个降压段布置成一个在另一个上面，从第二降压段流出的第二种洗气溶液流可送入第一压段中。

第一种洗气溶液流在送入到第一降压段的入口处相应地降压到为气体中CO₂分压的0.5到1.2倍。这样的处理方法所需的CO₂在闪蒸出气体中的流量可调节到适合于能在第二降压段被吸收的流量。在此情况下，两个降压段的压强范围将为5到25巴左右。

送入第一气体洗涤段的第一种气体，至少在CO₂含量上与送入第二气体洗涤段的第二种气体有所不同。在大多数情况下，第一种气体的CO₂含量至少是第二种气体CO₂含量的1.5倍。举例说明：第一种气体的CO₂含量范围约为20～40%（按体积计）。第二种气体的CO₂含量范围约为2～15%（按体积计）。第一种气体可由一种例如置换了的水煤气组成，第二种气体可由未被置换的水煤气组成。水煤气的主要成份是氢气和一氧化碳，所有的或绝大多数的一氧化碳可用置换反应除去（CO+H₂O＝CO₂+H₂）。在两个气体洗涤器中，可使用已知的物理作用溶剂，特别是用甲醇和N-甲基吡咯烷酮（NMP）。洗气段的温度范围为-80℃～60℃。

本发明工艺的具体细节将参照附图作进一步描述。