[發明專利]從醇合成過程的殘余氣體去除酸性氣體的方法

無效

• 申請號: 201210595829.1
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103143233A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: H·魏斯;A-M·菲舍爾
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李振東;過曉東

技術領域

本發明涉及從在醇合成過程中作為殘余氣體產生的含有氫、一氧化碳和二氧化碳的氣體混合物分離出二氧化碳的方法，其中對殘余氣體實施洗氣。

背景技術

醇，如乙醇、丙醇、丁醇及尤其是甲醇，是在工業規模上由氫和一氧化碳和/或二氧化碳合成的。為此將含有氫、一氧化碳和二氧化碳且不含硫的合成氣以通常在40與150巴之間的壓力導入合成循環中，在其中在催化作用下產生含有醇的產物流。通過使所形成的醇以及在合成過程中產生的水冷凝出，從產物流分離出未反應的氣體成分，并將大部分送回至合成循環中。將小部分作為殘余氣體排出，以防止存在的反應物以及在醇合成條件下呈惰性的諸如甲烷或氮的物質在合成循環中過量地富集。產生殘余氣體的壓力通常僅僅略小于將合成氣導入合成循環中的壓力。

雖然殘余氣體包含有價值的氫以及一氧化碳，但是由于其二氧化碳含量而無法送至直接的物質應用，因此根據現有技術將其用于給用于產生合成氣的重整裝置生火。為了以物質方式利用殘余氣體，需要顯著降低其二氧化碳含量，為此提出胺洗裝置，如其許多年來在現有技術中和由本領域技術人員所知的。

胺洗裝置由于其結構簡單而可以比較低的投資成本實現。但是其運行導致一些可能對其經濟性造成不利影響的問題。在此特別是述及強烈的腐蝕作用、發泡的危險和所用洗滌劑的不穩定性、大的洗滌劑損失以及為了洗滌劑再生所需的高的熱量需求。

發明內容

因此本發明的目的在于，提供一種所述類型的方法，通過該方法可以經濟的方式將在醇合成過程中產生的殘余氣體送至物質應用。

該目的是根據本發明通過以下方式實現的，所述洗氣裝置是物理洗氣裝置，其中借助作為洗滌劑使用的低溫的醇將二氧化碳從殘余氣體洗出。

如同胺洗裝置，物理洗氣裝置早已是現有技術，并且在工業上用于從氣體混合物分離出氣體組分。物理洗氣裝置充分利用了液體吸收氣態物質并且將這些物質保持在溶液中而不會在此以化學方式結合這些物質的特性。

在洗氣之后緊接著，通過將從氣體混合物分離出并且溶解于洗滌劑中的氣體組分加以去除，使已加載的洗滌劑再生。通常將再生的洗滌劑重新用于洗氣，而對分離出的氣體組分進行廢物處理或者將其送至經濟的應用。

為了凈化合成粗煤氣，該合成粗煤氣是以大的工業規模在氣化裝置中由含有炭和/或烴類的原料例如通過利用水蒸汽進行重整或者通過部分氧化而產生的，而且該合成粗煤氣除了含有所期望的物質氫和一氧化碳以外，通常還含有一些非期望的成分，例如二氧化碳和硫組分，如硫化氫和氧硫化碳，優選采用物理洗滌法。提出該方法，因為合成粗煤氣現在通常是在高壓下產生，而且物理洗滌的有效性隨著工作壓力以一級近似線性地增加。對于合成粗煤氣的凈化特別重要的是甲醇洗滌。其充分利用了以下事實，硫組分和二氧化碳對于甲醇的溶解系數明顯地區別于氫和一氧化碳的溶解系數。因為該差異隨著溫度下降而增大，并由此通過共吸收使氫和一氧化碳的損失減少，但是特別是由于二氧化碳的溶解系數隨著溫度下降而急劇升高，所以將甲醇洗滌劑通常以遠遠低于0℃的溫度導入洗滌塔中，并與待凈化的合成氣強烈接觸。此外，該方法還允許獨立地獲取硫組分和二氧化碳，因為硫組分的溶解系數明顯大于二氧化碳，因此可以將其在至少為兩步的洗滌過程中從已加載的甲醇洗滌劑基本上選擇性地分離出。在設備邊界處根據物料項目單據至少排出硫組分，由此抵消了甲醇洗滌裝置特別是由于其復雜的結構并且需要外部制冷量供應而產生的缺點。雖然來自醇合成過程的殘余氣體處于高壓下，但是由于其不含硫，因此僅有條件地提出在標準甲醇洗滌裝置中的處理。

為了確保根據本發明的殘余氣體處理過程的經濟性，建議盡可能簡單地實施物理洗氣，其優選為甲醇洗滌。因此，洗氣過程針對性地僅包括一個吸收步驟，其中優選在-40與-10℃之間的溫度下在一個單步洗滌過程中從殘余氣體洗出二氧化碳。為此，將殘余氣體優選在相對于所用的洗滌劑的逆流中引導通過吸收塔，可以從其塔頂排出主要由氫和一氧化碳組成的氣體混合物，并且從其塔底排出加載有二氧化碳的洗滌劑。然后將該氣體混合物與待冷卻的殘余氣體相對地進行加熱，同時有意義地通過分離出所吸收的物質而使已加載的洗滌劑再生，接著將其重新作為洗滌劑用于洗滌過程中，從而形成洗滌劑循環。