從不同來源的氣態(tài)流出物中除去酸化合物的方法和設(shè)備的制造方法
【專利說明】從不同來源的氣態(tài)流出物中除去酸化合物的方法和設(shè)備 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及使用基于胺的吸收劑溶液對(duì)包含酸化合物例如二氧化碳（c〇2)和硫化 氨化2巧的氣態(tài)流出物進(jìn)行還原的領(lǐng)域。本發(fā)明尤其適合用于在通過氣態(tài)姪進(jìn)料的蒸汽重 整生產(chǎn)氨氣時(shí)進(jìn)行C〇2捕集，W及從對(duì)液體姪進(jìn)料進(jìn)行加氨處理時(shí)產(chǎn)生的氣態(tài)流出物中除 去恥。 技術(shù)背景
[0002] 對(duì)于所有經(jīng)濟(jì)部口而言，尤其是那些關(guān)屯、能量生產(chǎn)的部口，控制溫室氣體排放、尤 其是C〇2排放，正成為日趨強(qiáng)烈的要求。工業(yè)生產(chǎn)氨氣一般基于天然氣蒸汽重整，正是該些 排放大量〔化的部口的一部分。
[0003] 控制C〇2排放的多種可能方式之一是通過利用胺水溶液的吸收方法進(jìn)行CO2捕集， 例如燒醇胺，如一己醇胺（MEA)、二己醇胺值EA)或N-甲基二己醇胺（MDEA)。捕集的0)2可 隔離或再用于各種應(yīng)用。
[0004] 該些吸收方法還可用于除去各種氣態(tài)流出物，包括在石油饋分加氨處理工藝中進(jìn) 行煉油時(shí)產(chǎn)生的富含的酸氣體中包含的酸化合物。
[0005] 在從天然氣生產(chǎn)工業(yè)氨氣的過程中，進(jìn)行了天然氣的蒸汽重整反應(yīng)（或蒸汽甲燒 重整SMR)，導(dǎo)致形成包含一氧化碳（C0)和氨氣（；&)的合成氣，然后進(jìn)行一氧化碳（C0)轉(zhuǎn) 化成合成氣的反應(yīng)，從而盡可能提高氨氣產(chǎn)量。
[0006] 對(duì)于甲燒的蒸汽重整平衡反應(yīng)寫作如下：
[0007]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種除去氣態(tài)流出物中包含的酸化合物的方法，其包括： -在以第一壓力Pl運(yùn)行的第一吸收柱（1007-1,1008-1)中使包含酸化合物的第一氣態(tài) 流出物（109, 509)與包含至少一種胺的吸收劑水溶液的第一物流（420, 520)接觸，從而產(chǎn) 生去除了酸化合物的第一氣態(tài)流出物（110,510)和富含酸化合物的第一溶液（430,530)， -在以至少比第一壓力Pl高5巴的第二壓力P2下運(yùn)行的第二吸收柱（1007-2,1008-2) 中使包含酸化合物的第二氣態(tài)流出物（104, 504)與第二吸收劑溶液流（440, 540)接觸，從 而產(chǎn)生去除了酸化合物的第二氣態(tài)流出物（112, 512)和富含酸化合物的第二溶液（450， 550)， -在再生柱（1007-3,1008-3)中使富含酸化合物的第一和第二溶液（430,450,530， 550)再生，從而產(chǎn)生富含酸化合物的氣體（111，511)、經(jīng)部分再生的溶液（440, 540)、以及 經(jīng)完全再生的溶液（420, 520)，和 -將所述經(jīng)部分再生的溶液（440, 540)輸送到第二吸收柱（1007-2,1008-2)從而 形成第二吸收劑溶液流，并將經(jīng)完全再生的溶液（420, 520)輸送到第一吸收柱（1007-1， 1008-1)從而形成第一吸收劑溶液流。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一吸收柱（1007-1，1008-1)中的第一壓 力Pl在1-190巴范圍內(nèi)，第二吸收柱（1007-2，1008-2)中的第二壓力P2在10-200巴范圍 內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第二壓力P2比第一壓力Pl至 少高10巴，第一壓力Pl在1-6巴范圍內(nèi)，第二壓力P2在15-40巴范圍內(nèi)。
4. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，富含酸化合物的第一溶液（430， 530)以及富含酸化合物的第二溶液（450, 550)具有5-30%范圍內(nèi)的酸化合物加載率差異。
5. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，將富含酸化合物的第一溶液 (430, 530)以中等水平沿著再生柱（1007-3,1008-3)進(jìn)料，從而使所述溶液中包含的至少 50%的酸化合物作為氣體釋放到再生柱中。
6. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在再生柱中高于經(jīng)完全再生的溶 液（420, 520)的排出高度的給定高度處收集經(jīng)部分再生的溶液（440, 540)。
7. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，所述方法用于在通過氣態(tài)烴進(jìn)料（100)的蒸汽 重整來生產(chǎn)氫氣的工藝中進(jìn)行CO2捕集，其中的第一氣態(tài)流出物（109)是來自氫氣生產(chǎn)工 藝中的燃燒階段的燃燒煙氣，第二氣態(tài)流出物（104)是富含氫氣的包含CO 2的干氣體混合 物，所述混合物在氫氣生產(chǎn)工藝中在重整流出物中包含的CO發(fā)生水煤氣變換反應(yīng)的階段 之后以及在冷卻和冷凝階段之后獲得。
8. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法用于在烴進(jìn)料的加氫處理工藝中進(jìn) 行H2S捕集，其中要處理的第一氣態(tài)流出物（509)和第二氣態(tài)流出物（504)分別是在第一 加氫處理單元（2000)中以及在第二加氫處理單元（3000)中產(chǎn)生的再循環(huán)氣體。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，第一壓力Pl在20-190巴范圍內(nèi)，第二壓力 P2在45-200巴范圍內(nèi)。
10. -種用于實(shí)施如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法用于除去氣態(tài)流出物中包含的 酸化合物的設(shè)備，其包括： -第一吸收柱（1007-1，1008-1)和第二吸收柱（1007-2,1008-2)，各自包括： -氣-液接觸裝置， -位于柱底部用于遞送要處理的氣態(tài)流出物（109,104, 509, 504)的第一管線， -位于柱頂部用于遞送吸收劑溶液流（420,440, 520, 540)的第二管線， -位于柱頂部用于排出經(jīng)處理的去除了酸化合物的氣態(tài)流出物（110,112,510,512)的 第三管線，和 -位于柱底部用于排出富含酸化合物的吸收劑溶液（430,450, 530, 550)的第四管線， -再生柱（1007-3,1008-3)，其包括： -氣-液接觸裝置， -再沸器， -用于遞送來自第一吸收柱（1007-1，1008-1)的富含酸化合物的第一溶液（430, 530) 的管線， -位于柱頂部的用于遞送來自第二吸收柱（1007-2,1008-2)的富含酸化合物的第二溶 液（450, 550)的管線， -位于柱頂部的用于排出富含酸化合物的氣體（111)的管線， -位于柱底部的用于將經(jīng)完全再生的吸收劑溶液（420,520)排出到第一吸收柱 (1007-1，1008-1)的管線， -用于將經(jīng)部分再生的吸收劑溶液（440, 540)排出至第二吸收柱（1007-2,1008-2)的 管線。
11. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，用于遞送富含酸化合物的第一溶液（430， 530)的管線位于沿著再生柱（1007-3,1008-3)的中等水平處，低于遞送富含酸化合物的第 二溶液（450, 550)的管線。
12. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，通過同時(shí)考慮進(jìn)入柱的富含酸化合物 的第一溶液（430, 530)的加載率和溫度，來確定用于遞送所述富含酸化合物的溶液（430， 530)的管線的位置，從而使再生柱（1007-3,1008-3)的再沸器的熱量消耗最小化。
13. 如權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，用于排出經(jīng)部分再生的吸收 劑溶液（440,540)的管線位于再生柱（1007-3,1008-3)中高于經(jīng)完全再生的吸收劑溶液 (420, 520)的排出管線的給定高度處。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于除去不同來源的兩種氣態(tài)流出物中包含的酸化合物的方法和設(shè)備，包括使用在第一吸收器和再生器、以及第二吸收器和同一再生器之間循環(huán)的基于單獨(dú)一種胺的吸收劑溶液?？捎欣貙⒈景l(fā)明應(yīng)用于例如單獨(dú)設(shè)備內(nèi)的CO2捕集，用于捕集在通過氣態(tài)烴進(jìn)料(例如燃燒煙氣和合成氣)的蒸汽重整生產(chǎn)氫氣時(shí)產(chǎn)生的氣態(tài)流出物。
【IPC分類】B01D53-78, B01D53-14, B01D53-52, C01B3-52, B01D53-62
【公開號(hào)】CN104649228
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410657406
【發(fā)明人】F·吉魯?shù)侔? A·戈麥斯
【申請(qǐng)人】Ifp新能源公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年11月18日
【公告號(hào)】CA2871180A1, EP2873450A1, US20150139879