[發明專利]在物理氣體洗滌操作中有效汽提部分負載的洗滌介質的方法和裝置

在審

• 申請號: 201710735190.5
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107789950A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: U·凱賴斯泰喬戈魯;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;B01D53/18;C01B3/52
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 王冬慧,于輝

本發明涉及進行氣體洗滌操作的方法，其中通過采用物理洗滌介質進行洗滌，從包含兩種或更多種物質的氣體混合物中分離至少第一類物質，并且通過汽提(stripping)，處理負載有被分離的第一類物質的洗滌介質，以便通過去除一部分所述被分離的物質，獲得部分再生的洗滌介質，然后，所述部分再生的洗滌介質再用于從氣體混合物中萃取洗滌第一類物質。

本發明還涉及實施根據本發明的方法的裝置。

例如，從專利申請DE102007051181中，已知進行氣體洗滌操作的方法和裝置，其中部分再生的洗滌介質用于洗滌氣體混合物。借助于用作洗滌介質的冷甲醇，它們優選用于從粗合成氣中選擇性分離硫組分和二氧化碳，以便獲得基本上由氫氣和一氧化碳組成的合成氣。

在第一洗滌步驟中，從粗合成氣中分離硫組分，其中硫組分在甲醇中的溶解性遠遠好于在二氧化碳中的溶解性，在第二洗滌步驟中，采用一部分已經負載有二氧化碳但不含硫的甲醇作為洗滌介質。使在第一洗滌步驟中已經獲得的負載有硫組分和二氧化碳的甲醇膨脹并將其送至富集塔，以便借助于汽提氣，在富集塔中汽提出二氧化碳，從而在甲醇中富集硫組分。

為了使硫損失最小化，在富集塔的上部區域將富集塔作為洗滌塔操作，其中從向上流動的負載的汽提氣中再洗滌出硫組分。從在第二洗滌步驟中已經負載有二氧化碳并且在第一洗滌步驟中不要求作為洗滌介質的那部分甲醇中，獲得用于再洗滌的洗滌介質。為此，通過分離出一部分二氧化碳，由負載有二氧化碳并且無硫的甲醇制備部分再生的甲醇洗滌介質。這里，標準做法是通過閃蒸分離出二氧化碳，并將其送至，例如，設置于富集塔頂部的分離器中，其中無硫的甲醇因為閃蒸而膨脹。然后，使從富集塔獲得的底部產物-包含洗滌出的硫組分和殘留的二氧化碳-進行進一步的再生步驟，其中以高昂的成本和高度的復雜性分離出溶解的物質，制備完全再生的甲醇洗滌介質，然后在第二洗滌步驟中，將完全再生的甲醇洗滌介質循環并用作用于從粗合成氣中分離二氧化碳的洗滌介質。

為了減少待完全再生的甲醇的量并由此增加氣體洗滌操作的經濟可行性，通過去除僅僅一部分二氧化碳，由負載有二氧化碳并且無硫的甲醇制備另外的部分再生的甲醇洗滌介質，稱為“半-貧介質(semi-lean)”，然后在第二洗滌步驟中，將另外的部分再生的甲醇洗滌介質用于從粗合成氣中洗滌出二氧化碳，而不需要進一步再生。

為了獲得具有充分純度的半-貧介質，可能需要在第一步驟中通過閃蒸并且在第二步驟中通過汽提，來從負載有二氧化碳并且無硫的甲醇中分離二氧化碳，同時將甲醇冷卻到非常低的溫度。特別是在洗滌具有高二氧化碳含量的高度轉化的粗合成氣的情況下，由于甲醇洗滌介質的高二氧化碳負載，半-貧介質可能達到低于-75℃的溫度。為了能確保氣體洗滌操作的可靠操作，必需由合適的耐低溫并且昂貴的材料構建冷的半-貧介質會接觸到的工廠構件，例如管線、泵和塔內部元件，因此，通過采用半-貧介質可實現的經濟優點被大大削弱了。

本發明解決的技術問題是提供本文開頭說明的那種方法和實施該方法的裝置，由此可以克服現有技術的缺點。

根據本發明，按照在汽提操作開始之后且在汽提操作結束之前，向負載的洗滌介質供熱的方法實現了所述目的。

優選地，向負載的洗滌介質提供足量的熱量，從而在允許部分負載的洗滌介質接觸的工廠構件由非耐低溫材料制備的溫度下，獲得部分負載的洗滌介質，而不會危害氣體洗滌操作的操作可靠性。更優選地，提供熱量，使得以高于-75℃的溫度獲得部分負載的洗滌介質。

根據本發明，可以下方式完成汽提：向負載的洗滌介質提供熱量，同時從負載的洗滌介質去除與所采用的汽提氣接觸的物質。但是，優選地，在至少兩個組成步驟中進行汽提，其中，從所采用的汽提氣分離在一個組成步驟中處理的洗滌介質，然后在所述洗滌介質在后面的組成步驟中再與汽提氣接觸之前，將所述洗滌介質升溫。更優選地，在剛好兩個組成步驟中進行汽提，其中，在第一組成步驟中，可以采用在第二組成步驟中已經預負載有被分離的第一類物質的汽提氣。

合適地，在汽提操作中待供給至負載的洗滌介質的熱量可得自在氣體洗滌操作中獲得的工藝流(process stream)。這可以是，例如，被洗滌氣體混合物時釋放的溶解熱加熱的洗滌介質流。由于被待汽提的洗滌介質冷卻，洗滌介質流對于外來雜質(extraneous substances)的吸收容量得到改進，由此洗滌介質流可以有利地重復用于洗滌氣體混合物。