[发明专利]回收酸性气体的改进方法

说明书

本发明涉及分离和回收混合气流中所含的酸性气体的方法的改进，尤其是涉及含有二氧化碳的烟道气的处理及从其中分离和回收二氧化碳的方法的改进措施。

已经有许多种从混合气流中分离例如象二氧化碳、二氧化硫、硫化氢之类酸性气体的方法。一种特别成功并广泛应用的分离这些酸性气体的方法是通常所说的“乙醇胺法”。这种方法除用于天然气脱硫之外(见Kirk-othmer,Encyclopedia of Chemical Technology Vol.1,2ed<1969>821-822页)，还用于分离和回收烟道气中的二氧化碳(同上，Vol.4,2ed<1969>,362页)。在美国专利NO.RE 18985(1933年9月26日颁发)中可找到关于这种方法的更完整而详细的描述。

概括地说“乙醇胺法”可以看作一种二步法，在第一步骤中，含有酸性气体的混合气进气流在一个适当的吸收区与链烷醇胺或链烷醇胺溶液接触。这种接触在某一温度和压力操作条件范围内进行。不管最终目的是回收混合气流中所含的酸性气体还是仅仅对混合气流脱硫等，用于这种接触的特定条件将取决于经受处理的混合气流的性质和所使用的链烷醇胺。关于这点，在实现该方法的第一步骤中已经使用的操作条件，例如有约80°F(26℃)至约150°F(65℃)的温度及从大气压至约1000磅/平方英寸(70.3kg/cm²)的压力(见Kirk-Othmer,Encyclopedia of Chemical Tech-nology,Vol.1,2ed,<1969>822页)。在这些条件下，酸性气体与链烷醇胺结合形成可溶于链烷醇胺的酸性气体/链烷醇胺产物，从而使酸性气体从经受处理的混合气流中分离出来。

在该方法的第二步骤中，酸性气体/链烷醇胺产物从吸收区排出并输入到一个适当的链烷醇胺或链烷醇胺溶液再生区。在这个再生区中，吸收区中产生的酸性气体/链烷醇胺产物被分解，同时各酸性气体和链烷醇胺或链烷醇胺溶液得到再生，这个再生步骤是通过将酸性气体/链烷醇胺产物加热到大大高于该方法的第一步骤(即吸收步骤)中使用的温度来实现的。在第二步骤中最常用的温度范围是约220°F(104℃)至240°F(115℃)。经过再生的链烷醇胺或链烷醇胺溶液冷却后送回吸收区，在吸收区中用于处理下一批混合气流。酸性气体可以排放掉，如果是二氧化碳则可以回收供进一步处理。

通常，根据预定的操作条件设计和制造用于上述方法的设备。这些条件包括：待处理的混合气体进气流的组成和性质、所用链烷醇胺及其在溶液中使用时的效果、温度和压力等等。在这些操作条件确定之后，就能很容易确定该设备所需要的合适尺寸的部件。但是一旦建成，上述设备的最大容量是相对固定的，如果不进行较大的改造就不能增加其最大容量。因此，在上述方法中，能增加气流中的酸性气体分离而又不需要对以上述方法为基础的设备进行较大改建的任何改进措施，都是这一技术领域中的显著进步。

本发明涉及从一种混合气体进气流中分离和回收酸性气体的连续方法的改进措施，尤其是涉及下述连续方法的改进：在该方法中通过先使混合气体进气流在吸收区与再生的链烷醇胺水溶液接触而分离出酸性气体。这中接触导致形成含有酸性气体/链烷醇胺产物的富酸性气体流出液流。这种富酸性气体的流出液流从吸收区回收并输送进入再生区。在再生区中，该流出液流被加热到高于接触区的温度，从而使在接触区生成的酸性气体/链烷醇胺反应产物分解产生酸性气体并使链烷醇胺水溶液再生。酸性气体作为塔顶流出气流从再生区回收，而再生的链烷醇胺水溶液作为流出液流从再生区回收。后一种液流被回收并再循环到吸收区，用来处理下一批含酸性气体的进气气流。

本发明的改进措施涉及上述方法的吸收阶段。改进措施本身包括，将再生的链烷醇胺水溶液导入吸收区，上述再生的链烷醇胺水溶液含有链烷醇胺浓度范围最大约20％(重量)，在大部分吸收区中使这种再生的链烷醇胺水溶液保持在不大于约35℃的温度范围。应用本发明的改进方法的结果，提高了酸性气体的分离比率，因而提高了分离和回收的酸性气体的实际数量。

唯一的附图表示在本方法中的一般步骤和物料流程的示意说明图。本发明的改进措施是适合这种方法的。