[發明專利]一種用于含有酸性氣體的氣體混合物脫酸的方法及系統

在審

• 申請號: 201310487939.0
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN104548874A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 胡亮
• 申請（專利權）人: 胡亮
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 陶芾

技術領域

本發明涉及一種有效的氣體混合物的脫酸工藝，更具體地，涉及一種使用吸收劑吸收酸性氣體后再濃縮的方法,將酸性氣體從氣體混合物中分離，所述工藝可增加將酸性氣體從氣體混合物中分離的吸收速率，并減少用于脫酸操作的總能耗。

背景技術

許多生產工藝需要從氣體混合物中脫除酸性氣體，例如，初始天然氣或者其他包括大量酸性氣體的氣體混合物的脫酸，所述的酸性氣體包括硫化氫（H2S）、二氧化碳（CO2）或者類似污染物質。脫酸工藝將氣體混合物中的酸性氣體雜質降低到可接受的層次。該步驟通常由胺處理工藝完成，所述胺處理工藝在各種類型的工業生產中較為常見，例如煉油廠、天然氣加工廠和化工廠。胺處理工藝包括利用胺的水溶液脫除酸性氣體（例如硫化氫和二氧化碳）的工藝。

通常的脫酸工藝是氣-液吸收工藝，典型的氣-液吸收工藝通常包括將含有欲脫除的酸性氣體的氣體混合物與液態胺溶液接觸，借助胺溶液作為吸收酸性氣體的吸收劑。在工業生產中，最普遍使用的胺為醇胺，例如一乙醇胺（MEA）和二乙醇胺（DEA）。近來，將甲基二乙醇胺（MDEA）用于二氧化碳（CO2）的分離成為工業生產所關注的應用。目前，二異丙醇胺（DIPA）用于砜胺法工藝以及SCOT工藝，所述SCOT工藝用于克勞斯（Claus）裝置酸性尾氣凈化。

在典型的氣-液吸收工藝中，當酸性氣體被吸入到吸收單元中的吸收劑后，富氣吸收劑被送入再生單元，在所述再生單元中，富氣吸收劑經處理和分離后再生分化為被吸收的氣體和貧氣吸收劑。而后，將所述再生的貧氣吸收劑循環回至吸收單元，并且依據使用者的目的，將酸性氣體收集或者排放。在此類型的氣-液吸收中，所述再生工藝的能耗占總能耗比重80%以上，因為必須再生全部的吸收劑,以便在吸收單元中重復使用。此外，所述典型的氣-液吸收工藝限于一種液相形式使用一種吸收劑。

發明內容

本發明涉及一種有效的氣體混合物的脫酸工藝，更具體地，涉及一種使用吸收劑吸收酸性氣體后再濃縮的方法將酸性氣體從氣體混合物中分離，所述工藝可增加將酸性氣體從氣體混合物中分離的吸收速率，并減少用于脫酸操作的總能耗。

本發明的技術方案是，一種用于含有酸性氣體的氣體混合物脫酸的方法，所述方法包括：

a、將酸性氣體混合物與吸收單元中的吸收劑接觸，所述吸收劑是以初始濃度溶解在溶劑中的一種物質，所述物質選自如下成分中的一種或一種以上：胺,氨基酸鹽、酰胺、堿、堿鹽、堿土鹽、銨鹽、尿素、堿金屬膦酸鹽、碳酸鹽、硼酸鹽、酸性亞磷酸鹽、亞磷酸鹽、phosphonite、次磷酸鹽、膦酸鹽、酸性磷酸鹽、焦亞磷酸鹽、碳酸氫鹽、偏硼酸鹽、二硼酸鹽、四硼酸鹽、五硼酸鹽；

b、令所述吸收劑吸收酸性氣體形成富氣吸收劑;

c、令所述富氣吸收劑濃縮形成濃縮物質相;

d、令所述濃縮物質相從所述吸收劑的剩余部分中分離；所述濃縮物質相包含濃度高于初始濃度的濃縮物質和被吸收的酸性氣體，其中濃縮物質包括物質或者其化學改性物(the?agent?having?chemical?modification)，被吸收的酸性氣體包括酸性氣體或者其化學改性物(the?acid?gas?having?chemical?modification);

e、將所述吸收劑的剩余部分循環回至吸收單元；

f、將所述濃縮物質相送至再生單元，以得到酸性氣體和所述濃縮物質；并且，

g、將經過再生的濃縮物質循環回至吸收單元。

上述物質的初始濃度為0.001-99.9wt%。

在一個優選的實施方案中，所述方法包括：

a、將酸性氣體混合物與吸收單元中的吸收劑接觸，所述吸收劑是以初始濃度溶解在溶劑中的胺；所述胺的初始濃度為0.001-99.9wt%；

b、令所述吸收劑吸收酸性氣體形成富氣吸收劑;

c、令富氣吸收劑濃縮形成濃縮胺相;

d、令所述濃縮胺相從所述吸收劑的剩余部分中分離；所述濃縮胺相包含濃度高于初始濃度的濃縮胺和被吸收的酸性氣體，其中濃縮胺包括胺或者其化學改性物(the?amine?having?chemical?modification)，被吸收的酸性氣體包括酸性氣體或者其化學改性物(the?acid?gas?having?chemical?modification);

e、將所述吸收劑的剩余部分循環回至吸收單元；

f、將所述濃縮胺相送至再生單元，以得到酸性氣體和所述濃縮胺；并且，

g、將經過再生的濃縮胺循環回至吸收單元。