用于從被污染的堿性溶液中除去熱穩(wěn)定的堿鹽的方法，及其在用于從酸性氣流中回收酸 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于除去熱穩(wěn)定的堿鹽如胺鹽的方法。在酸性氣體除去過程中，本發(fā)明的方法可以用于降低熱穩(wěn)定的鹽在溶劑氣流中的水平。其中貧酸性氣體負載高的溶劑首先被汽提以獲得可接受的貧氣體負載。然后使用一種以上的方法回收貧液。被純化的堿或胺溶液可以再次用于從氣流中除去酸性氣體。本發(fā)明還公開了一種用于從酸性氣流中回收酸性氣體的方法。所述方法還包括降低熱穩(wěn)定的鹽在溶劑氣流中的水平。
【專利說明】用于從被污染的堿性溶液中除去熱穩(wěn)定的堿鹽的方法，及其在用于從酸性氣流中回收酸性氣體的過程中的用途
發(fā)明領域
[0001]本發(fā)明涉及從液流中除去熱穩(wěn)定的堿鹽。更具體地，本發(fā)明涉及一種方法，該方法用于將貧的、半貧的(sem1-lean)或富的胺流轉(zhuǎn)化為貧的或更貧的胺流，并且將熱穩(wěn)定的胺鹽從貧液中除去。本發(fā)明還涉及這種除去方法在從酸性氣流中回收酸性氣體的過程中的用途。
[0002]發(fā)明背景
[0003]已經(jīng)提出了多種吸收過程，用于使用含有胺的吸收劑從工藝氣體流中除去酸性氣體如，例如，二氧化碳，硫化氫，二氧化硫，三氧化硫，二硫化碳，氰化氫，硫化羰等。
[0004]這樣的吸收過程典型地包括將含有一種以上的酸性氣體的工藝氣體流傳遞至吸收區(qū)，其中它與含有吸收劑的貧溶劑如堿性溶液接觸。將產(chǎn)物氣流(相對于工藝氣體流，其酸性氣體有所耗減)從吸收區(qū)收回作為產(chǎn)物。含有吸收劑和被吸收的酸性氣體的富溶劑流也被從吸收區(qū)收回并且傳遞至再生區(qū)，例如汽提塔(stripping column),其中被吸收的酸性氣體從溶劑解吸，以得到含有酸性氣體的尾氣流和本文之前所述的貧溶劑流。
[0005]在這樣的酸性氣體吸收過程中常見的問題是:在吸收和再生步驟中的一個或兩者的過程中，作為副產(chǎn)物通常形成堿的熱穩(wěn)定的鹽。例如，當強酸如鹽酸或硫酸存在于工藝氣體中時，可以形成熱穩(wěn)定的鹽。
[0006]當在SO2胺回收過程中亞硫酸根陰離子被氧化為硫酸根陰離子時也可以形成熱穩(wěn)定的鹽。典型的形成熱穩(wěn)定的鹽的離子，即熱穩(wěn)定的陰離子，包括例如，硫酸根陰離子、硫代硫酸根陰離子、連多硫酸根陰離子、硫氰酸根陰離子、乙酸根陰離子、甲酸根陰離子、硝酸根陰離子、氯根陰離子、草酸根(oxylate)離子，并且此外，對于適用于H2S和CO2洗氣的胺來說，包括亞硫酸根陰離子。熱穩(wěn)定的鹽通常不具有對酸性氣體的吸收能力并且在所述工藝條件下是不可再生的。因此，需要控制熱穩(wěn)定的鹽的水平，以保持足夠程度的對酸性氣體的吸收能力。
[0007]已經(jīng)提出了電滲析作為用于從含堿流如含胺流中除去熱穩(wěn)定的鹽的方法。在典型的電滲析法(參見例如美國專利號5，910，611)中，苛性堿，例如，氫氧化鈉，被添加到含有熱穩(wěn)定的胺鹽的流中，以使熱穩(wěn)定的陰離子從熱穩(wěn)定的鹽中解離并且提供處于游離堿形式的胺和簡單的熱穩(wěn)定的鹽，例如，硫酸鈉。然后通過常規(guī)的電滲析分離該簡單鹽，其中帶電離子滲透通過陰離子選擇性膜和陽離子選擇性膜。非離子形式的胺，不滲透通過所述膜并且被從電滲析區(qū)中作為產(chǎn)物排出。
[0008]一種備選的電滲析法(美國專利號6，517，700)通過直接利用在改進的電滲析區(qū)中的堿中和陰離子，實現(xiàn)了熱穩(wěn)定的陰離子的除去。在該方法中，胺損失顯著減小。堿不被直接添加到胺溶液中。廢棄流由從胺流中除去的被中和的陰離子組成，如在由美國專利5，910，611所述的方法中那樣。
[0009]離子交換法(美國專利4，970, 344)通過使用合適的離子交換樹脂并使用堿溶液和酸溶液中的一個或兩者以使離子交換樹脂再生，實現(xiàn)了熱穩(wěn)定的陰離子的除去。[0010]備選地，可以使用熱穩(wěn)定胺鹽回收法，見例如，Kohl和Nielson “GasPurification (氣體純化)”第五版，GulfPublishing, Houston TX, 1997。
[0011]對于所有這些方法，可再生的陰離子在胺流中的存在導致工藝低效，產(chǎn)量減小和成本增加。需要更大尺寸的回收單元以克服這些低效。因為在離子方法中可再生的陰離子與不可再生的陰離子的行為類似，所以需要增加的膜表面積或離子交換樹脂體積。也將需要增加量的中和化學品和電力和/或再生化學品。對于熱法，將需要增加的中和化學品。
[0012]對于所有這些方法，產(chǎn)生的廢物的量隨著被處理的溶液中的不可再生的陰離子的量和濃度而增加。典型地，更大的廢物體積將導致成比例更大的胺損失。
[0013]當與CO2反應時，伯胺和仲胺胺可以形成氨基甲酸根，如在以下用于仲胺的情況的反應I中所述。
[0014]r2nh+co2 — R2NHC0(T+H+
[0015]所得的氨基甲酸根是離子的并且在離子(電滲析和離子交換)回收法中將與其他熱穩(wěn)定的和非熱穩(wěn)定的陰離子一起被除去，因此導致胺損失的增加。
[0016]因此必須保證，尤其是關于它的貧CO2負載，被處理的胺盡可能地貧乏，以減少胺損失并且使除去效率和能力最大化。
[0017]在某些洗氣應用中，幾乎不需要實現(xiàn)在被處理的氣體中的低的酸性氣體濃度。其一個實例是從煙道氣捕獲碳，在此90%的總酸性氣體回收率是可接受的。被處理的氣體CO2濃度可以因此大于1%。這樣高濃度被處理的氣體不需要在到吸收塔的貧胺進料中的高貧乏度。
[0018]發(fā)明概述
[0019]本發(fā)明首先涉及用于從被污染的含水的堿溶液除去熱穩(wěn)定堿鹽的方法，所述溶液包含至少一種處于鹽形式的堿，所述處于鹽形式的堿具有與其締合的熱穩(wěn)定的陰離子，所述方法包括:
[0020]a)將包含所述被污染的胺水溶液的原料流傳遞至再生區(qū)，用于獲得包含所述熱穩(wěn)定的堿鹽的再生的貧溶劑流；和
[0021]b)將所述再生的貧溶劑流的全部或一部分傳遞至胺回收單元，用于生產(chǎn)至少部分地包含處于游離堿形式的堿的產(chǎn)物流，在所述產(chǎn)物流中所述熱穩(wěn)定的堿鹽的水平已經(jīng)被所述胺回收單元降低。
[0022]優(yōu)選地，在步驟(a)中的原料流包含至少一部分堿酸性氣體回收過程中的富堿流或貧堿流。因此，在步驟a)中，也可以獲得含有酸性氣體的尾氣流，并且在步驟b)中生產(chǎn)的所述產(chǎn)物流可以被用作堿酸性氣體回收過程(base acid gas recovery process)中的吸收劑。
[0023]優(yōu)選地，在步驟(a)中，所述原料流的至少一種堿包括胺、酰胺、允許酸性氣體的可再生的吸收和解吸的其他有機和/或無機堿，或它們的混合物。原料流還可以包含水和處于游離堿形式的胺。
[0024]優(yōu)選地,在再生區(qū)之前的原料流具有大于10，OOOppm,更優(yōu)選大于1，OOOppm的堿酸性氣體負載(base acid gas loading)。然后在再生區(qū)之后被進料到回收單元的貧溶劑流具有小于10，OOOppm,更優(yōu)選小于1，OOOppm的堿酸性氣體負載。
[0025]本發(fā)明還涉及本文所限定的用于從被污染的含水的堿溶液中除去熱穩(wěn)定的堿鹽的方法在在用于從酸性氣流中回收酸性氣體的過程中的用途。
[0026]本發(fā)明還涉及用于從酸性氣流中回收酸性氣體的過程，所述過程包括以下步驟:
[0027]a)將酸性氣流傳遞至吸收區(qū)，其中所述酸性氣流與貧溶劑接觸，所述貧溶劑包含至少一種是酸性氣體的吸收劑的堿；
[0028]b)從所述吸收區(qū)收回產(chǎn)物氣流，所述產(chǎn)物氣流與所述氣流相比酸性氣體有所耗減；
[0029]c)從所述吸收區(qū)收回富溶劑流，所述富溶劑流包含所述吸收劑和被吸收的酸性氣體；
[0030]d)將所述富溶劑流傳遞至第一再生區(qū)，其中:
[0031]將被吸收的酸性氣體從所述富溶劑流中解吸，以提供包含酸性氣體的第一尾氣流，并且
[0032]形成第一貧溶劑流，所述第一貧溶劑流包含處于鹽形式的一種或多種堿，所述處于鹽形式的一種或多種堿具有與其締合的熱穩(wěn)定的陰離子；
[0033]e)將從所述再生區(qū)收回的所述第一貧溶劑流傳遞至步驟(a)的吸收區(qū)用于在循環(huán)過程中的進一步處理；
[0034]f)部分地取出一定量的在所述吸收區(qū)之前的所述第一貧溶劑流；
[0035]g)將所述量的所述第一貧溶劑流傳遞至第二再生區(qū)，其中；
[0036]將在步驟d)中未被解吸的剩余的吸收的酸性氣體的全部或部分從所述量的所述第一貧溶劑流中解吸，以提供包含酸性氣體的第二尾氣流，并且
[0037]形成第二貧溶劑流，所述第二貧溶劑流也包含處于鹽形式的一種或多種堿，所述處于鹽形式的一種或多種堿具有與其締合的熱穩(wěn)定的陰離子；
[0038]h)將所述第二貧溶劑流傳遞至回收單元用于生產(chǎn)至少部分地包含處于游離堿形式的堿的堿流，在所述堿流中所述熱穩(wěn)定的堿鹽的水平已經(jīng)被所述回收單元降低；和
[0039]i)將所述堿流傳遞至在步驟(a)中使用的吸收區(qū)，以用于與循環(huán)過程中的工藝酸性氣體反應。
[0040]優(yōu)選地，所述至少一種堿包括一種或多種胺、一種或多種酰胺、允許酸性氣體的可再生的吸收或解吸的其他有機和/或無機堿，或它們的混合物。所述第一和第二貧溶劑流還可以包含水和處于游離堿形式的一種或多種胺。
[0041]優(yōu)選地，將包含酸性氣體的所述第一和第二尾氣流合并。
[0042]在本文所述的方法和過程中，再生區(qū)優(yōu)選是汽提塔而回收單元可以是電滲析單元，蒸懼單元或離子交換單元。
[0043]在本文所述的方法和過程中，胺可以是單乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙氧基乙醇、二異丙胺或它們的混合物?？梢允褂帽绢I域中已知作為酸性氣體吸收劑的其他胺或酰胺。
[0044]再生區(qū)可以是汽提塔或汽提包含酸性氣體的堿性溶液的任何其他常規(guī)方法，如急驟再生(flash regeneration)等。
[0045]有利地，在以上方法和過程中，在另一個再生區(qū)中，流向回收單元的原料流被進一步再生，優(yōu)選被汽提，所述再生區(qū)產(chǎn)生可再生的酸性氣體和更貧乏的流，所述可再生的酸性氣體和更貧乏的流被注入到其中生產(chǎn)具有更高含量的處于游離形式的堿的堿流的回收單元中。然后可以將該堿流再次用于回收氣體的過程中。因此可以將被進料到酸性氣體吸收過程的吸收區(qū)的貧溶劑中的熱穩(wěn)定的鹽的水平保持在足夠低的水平以致基本上不干擾酸性氣體的吸收。
[0046]附圖簡述
[0047]圖1是顯示了已知方法的流程圖，在已知方法中，在氣體處理方法的情況下，使用回收單元以除去熱穩(wěn)定的鹽。
[0048]圖2是部分流程圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的過程，其中被進料至到回收單元的胺溶液廢液流(slip stream)在其被進料到胺回收單元之前,被除去酸性氣體。
[0049]對本發(fā)明實施方案的描述
[0050]適用于根據(jù)本發(fā)明的用途的原料流通常包括任何這樣的液流，所述液流包含處于鹽形式的胺，所述處于鹽形式的胺具有與其締合的熱穩(wěn)定的陰離子。典型地，原料流是含水的并且還至少部分地包含處于游離堿形式的胺?；诳偟脑狭鳎瑹岱€(wěn)定的鹽的濃度典型地為約0.1至25重量百分比(重量％ )。
[0051]當術語“約”用于本申請中本文中時，其必須被理解為:本申請中所表示的測量值具有不能低于用于獲得該測量值的儀器之精度的精度。通常被接受的是，10%精度測量值包含術語“約”。
[0052]在硫化氫和二氧化碳酸性氣體吸收過程中，熱穩(wěn)定的胺鹽的濃度通常為約I至5重量％。在二氧化硫酸性氣體吸收過程中，熱穩(wěn)定的胺鹽的濃度通常為約I至15重量％。
[0053]游離堿形式的胺的濃度典型地為約5至60重量％，更典型地為20至50重量％。當存在時，水的濃度典型地包含原料流的余量，并且基于總的原料流，優(yōu)選為約30至95重量％，并且更優(yōu)選為約40至70重量％。
[0054]對于原料流而言,包含少量的例如小于約2重量％的其他成分如,例如,消泡劑或抗氧化劑，并非是不平常的。
[0055]原料流的來源典型地是來自酸性氣體吸收過程的溶劑循環(huán)回路。通常，原料流包括酸性氣體吸收方法(如本文所述的等)的廢液流(slip stream),其是來自蒸汽-汽提塔的貧溶劑流(即再生的溶劑)。然而應理解，原料流的來源不是本發(fā)明的關鍵方面。此外，在酸性氣體吸收方法中被吸收的具體酸性氣體不是本發(fā)明的關鍵方面。典型的酸性氣體包括硫化氫，二氧化碳和二氧化硫。當硫化氫存在于工藝氣體流中時，其濃度典型地為約10至50，000份/百萬體積(“ppmv”)或甚至高至30體積百分比(體積％ )以上。當二氧化碳存在于工藝氣體流中時，雖然高達約90體積％以上的二氧化碳水平并非是不尋常的，但其濃度典型地為約2至30體積％。當硫的氧化物(即，二氧化硫和/或三氧化硫)存在于氣流中時，雖然高達70體積％以上的水平是可能的，但是它們的總濃度典型地為約500ppmv至50體積％。工藝氣體流典型地包含其他成分如,例如氮、水、氧、輕質(zhì)烴類和輕質(zhì)烴類的硫衍生物，例如，硫醇。
[0056]合適的胺包括，例如脂族的、芳香族的、雜環(huán)的胺和酰胺。適用于根據(jù)本發(fā)明的用途的典型的烷醇胺包括例如單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和甲基二乙醇胺。典型的亞烷基胺包括例如，乙二胺及其烷基衍生物。典型的芳香族胺包括，例如苯胺和二甲苯胺。典型的雜環(huán)胺包括，例如，哌嗪及其衍生物。典型的酰胺包括例如哌嗪酮。在酸吸收劑領域中已知的有單乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙氧基乙醇、二異丙胺或它們的混合物。[0057]熱穩(wěn)定的鹽通常在酸性氣體吸收方法中的吸收或再生過程期間形成。當在本文中使用時，術語“熱穩(wěn)定的鹽”是指任何不可能在所述方法的再生條件或典型的再生條件下再生的堿或胺鹽。例如，典型的用于再生胺的條件包括在蒸餾塔中在約75°C至160°C的溫度，并且在約0.2至3個大氣壓的壓力的汽提(steam stripping)。對本領域技術人員而言，也已知熱穩(wěn)定的鹽是那些鹽，所述那些鹽的陰離子對應于非揮發(fā)性酸或相對于被可再生地吸收的酸性氣體的強度而言強的酸。本領域技術人員可以根據(jù)具體的胺和酸性氣體確定哪種陰離子可以形成熱穩(wěn)定的鹽。典型的形成熱穩(wěn)定的鹽的離子，即熱穩(wěn)定的陰離子，包括例如，硫酸根陰離子、硝酸根陰離子，硫代硫酸根陰離子，硫氰酸根陰離子，鹵根陰離子，亞硝酸根陰離子，連多硫酸根陰離子，乙酸根陰離子，甲酸根陰離子，草酸根陰離子和它們的混合物。屬于熱可再生陰離子的亞硫酸根陰離子可以是熱穩(wěn)定的，例如，當存在于硫化氫或二氧化碳吸收過程中時。
[0058]根據(jù)本發(fā)明，可以將進入酸性氣體吸收過程的吸收區(qū)的貧溶劑進料中的熱穩(wěn)定的鹽的水平保持在足夠低的水平從而基本上不妨礙酸性氣體的吸收。
[0059]當吸收劑包含如用于吸收硫化氫和二氧化碳的單胺或用于吸收二氧化硫的酰胺時，在再生的吸收劑中的熱穩(wěn)定的鹽的水平優(yōu)選為小于約0.25當量熱穩(wěn)定的鹽/摩爾胺或酰胺，并且更優(yōu)選小于約0.1當量/摩爾胺。
[0060]當吸收劑包含如用于二氧化硫的二胺時，在再生的吸收劑中的熱穩(wěn)定的鹽的水平典型地為小于約I當量熱穩(wěn)定的鹽/摩爾二胺，優(yōu)選為小于約0.8當量/摩爾二胺。對于某些特殊應用，熱穩(wěn)定的鹽的水平被保持在0.5至0.9當量/摩爾的范圍內(nèi)或更低(見美國專利 5,019, 361)。
[0061]在本發(fā)明中，當貧胺酸性氣體水平過高(典型地大于1，OOOppm)時，被進料到胺回收單元的貧胺廢液流可以被進一步汽提出酸性氣體，以降低在到胺回收單元的進料流中的酸性氣體濃度。
[0062]圖1顯示常規(guī)胺酸性氣體回收方法及其相關的胺回收單元?；厥諉卧梢员痪偷剡B續(xù)操作，或根據(jù)需要不時地加入。
[0063]例如，由二氧化碳、鹽酸以及包含水蒸汽、甲烷、乙烷和氮的余量所組成的工藝氣體經(jīng)由線路2被引入到所述方法中并且傳遞至吸收區(qū)I中。在吸收區(qū)I中，進料生產(chǎn)流經(jīng)由線路5與貧溶劑流接觸，貧溶劑流的來源被限定為由二乙醇胺(或任何其他胺或胺混合物)以及大部分是水的余量組成。區(qū)I中的吸收被保持在約20°C至60°C的溫度，和I至150個大氣壓的壓力，并且包括填充塔或噴淋洗滌塔，其細節(jié)是本領域技術人員已知的?？梢允褂闷渌愋偷奈赵O備，因為它對本發(fā)明不是關鍵的。在二氧化碳的吸收過程中，形成胺的熱穩(wěn)定的鹽(即具有與其締合的氯根陰離子的鹽)。
[0064]相對于進料氣流，二氧化碳至少部分有所耗減的產(chǎn)物氣流從吸收區(qū)I經(jīng)由線路3排出。
[0065]含有被吸收的二氧化碳和胺的富溶劑流從吸收區(qū)I經(jīng)由線路4排出，并且被傳遞至再生區(qū)6。在再生期間，二氧化碳被從吸收劑釋放。再生區(qū)6可以是在汽提條件下在約75°C至150°C的溫度和I至5個大氣壓的壓力被操作的蒸餾塔，其細節(jié)是本領域技術人員已知的。用于再生的具體方法和設備對于本發(fā)明不是關鍵的。對于熱穩(wěn)定的鹽而言，其在再生區(qū)中形成也是常見的。[0066]含有二氧化碳和水的再生塔頂流從再生區(qū)6經(jīng)由線路7排出。再生的胺或貧溶劑從區(qū)6經(jīng)由流5排出。
[0067]廢液流取自貧胺流、線路5，并經(jīng)由流8被引入到胺回收設備9中。胺經(jīng)由線路10回到胺熱穩(wěn)定的鹽至少部分地有所耗減的方法中。
[0068]根據(jù)圖示在圖2中的本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，酸性氣體吸收和再生過程包括圖1的過程，其中廢液流取自貧胺流、線路5，并且被引入到補充的再生區(qū)11中。在再生期間，二氧化碳和其他酸性氣體從吸收劑中釋放。額外的再生區(qū)11可以是在汽提條件下在約75°C至150°C的溫度和I至5個大氣壓的壓力被操作的蒸餾塔，其細節(jié)是本領域技術人員已知的。用于再生的具體方法和設備對于本發(fā)明不是關鍵的。
[0069]包含二氧化碳、其他酸性氣體和水的再生塔頂流從再生區(qū)11經(jīng)由線路13排出，并且可以與來自再生區(qū)6的排出物酸性氣流7合并。再生的胺或貧溶劑從區(qū)11經(jīng)由流12排出，然后流12至少部分地被進料到胺回收單元9。該胺經(jīng)由線路10回到胺熱穩(wěn)定的鹽至少部分地有所耗減的過程中。
[0070]本領域中已知的所有方法可以用作回收單元9，例如電滲析、離子交換或蒸餾。電滲析和離子交換優(yōu)選用于回收仲胺或叔胺，而蒸餾優(yōu)選用于回收伯胺。然而，并且如上所述，對于本發(fā)明，用于胺再生的具體方法和設備不是關鍵的。
實施例
[0071]貧胺流含有5，OOOppm的熱穩(wěn)定的陰離子和25，OOOppm的貧酸性氣體，出于說明性的目的，所述酸性氣體應當被認為是co2。貧胺被送至使用電滲析作為胺回收方法的胺回收單元。對于其他回收方法如離子交換和蒸餾，該實施例將同樣有效。
[0072]被除去的陰離子必須被中和。假定對熱穩(wěn)定的陰離子而言平均當量重量是50而對CO2而言是44，則IOOgr的胺溶液將含有0.0lgr-當量的熱穩(wěn)定的陰離子和0.0568gr_當量的C02。溶解的陰離子的總量將是0.0668gr-當量。假定除去80%的溶解的陰離子，將需要0.0534(0.0668的80% ) gr-當量的中和堿如苛性堿。80%除去將使熱穩(wěn)定的陰離子濃度減少至約1，OOOppm，而在從回收單元返回的胺中的CO2濃度將減少至5，OOOppm0在該實施例中，熱穩(wěn)定的陰離子和CO2的遷移率(除去效率)被假定是相等的。熱穩(wěn)定的陰離子的凈除去將是4，OOOppm或0.4gr/100gr進料溶液。實現(xiàn)0.4gr的熱穩(wěn)定的陰離子除去所需的總除去將是2.4gr，其中2.0gr將是C02，CO2可以另外地使用常規(guī)的熱胺再生法除去。胺損失典型地與總的陰離子除去率直接成比例。此外，胺氨基甲酸根(通過CO2與伯胺或仲胺的反應形成的陰離子)濃度典型地與低的CO2濃度成比例，并且因此將預期高的胺氨基甲酸根損失。
[0073]如在本發(fā)明中所述，貧胺酸性氣體負載首先通過以下方式降低:使貧胺廢液流首先通過再生步驟，之后將其送至胺回收單元。在該實施例中，貧胺流含有5，OOOppm的熱穩(wěn)定的陰離子和25，OOOppm的CO2。然后將廢液流送至再生區(qū)，其中CO2濃度被降低至500ppm。假定與在前述實施例中相同的平均當量重量，被進料到胺回收區(qū)的貧胺將含有0.0lgr-當量的熱穩(wěn)定的陰離子(如在第一個例子中)和0.0114gr-當量的C02?？偟娜芙獾年庪x子濃度將是0.0114gr-當量。假定除去80%的溶解的陰離子，則將需要0.001 (0.0114的80% )gr-當量的中和堿如苛性堿。80%除去將使熱穩(wěn)定的陰離子濃度降低至1，OOOppm，并且使CO2濃度降低至lOOppm。熱穩(wěn)定的陰離子的凈除去將是4，OOOppm或0.4gr/100gr的進料溶液。實現(xiàn)0.4gr的熱穩(wěn)定的陰離子除去所需的總除去將是0.44gr,其中0.04gr將是C02。因此，除去0.4gr熱穩(wěn)定的陰離子的目標可以在具有0.44gr容量的回收單元中實現(xiàn)，與在如本發(fā)明所述的第一個實施例中具有2.4gr容量的單元相比，不具有額外的汽提區(qū)或小約
5.5倍。中和需求將成比例減少。如果伯胺和/或仲胺存在于胺溶液中，則胺損失將由于降低的氨基甲酸根濃度而以甚至更大的因子降低。
[0074]當然，可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，對以上實施方案進行多種改進。
【權(quán)利要求】
1.一種用于從被污染的含水的堿溶液中除去熱穩(wěn)定的堿鹽的方法，所述溶液包含至少一種處于鹽形式的堿，所述處于鹽形式的堿具有與其締合的熱穩(wěn)定的陰離子，所述方法包括: a)將包含所述被污染的含水的堿溶液的原料流傳遞至再生區(qū)，用于獲得包含所述熱穩(wěn)定的堿鹽的再生的貧溶劑流；和 b)將所述再生的貧溶劑流的全部或一部分傳遞至回收單元，用于生產(chǎn)至少部分地包含處于游離堿形式的堿的產(chǎn)物流，在所述產(chǎn)物流中所述熱穩(wěn)定的堿鹽的水平已經(jīng)被所述回收單元降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(a)中的所述原料流包含至少一部分在堿酸性氣體回收過程中的富或貧堿流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在步驟a)中還獲得包含酸性氣體的尾氣流。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中將在步驟b)中生產(chǎn)的所述產(chǎn)物流用作所述堿酸性氣體回收過程中的吸收劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中在步驟(a)中，所述原料流的所述至少一種堿包括胺、酰胺、允許酸性氣體的可再生的吸收和解吸的其他有機和/或無機堿、或它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述胺是單乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙氧基乙醇、二異丙胺或它們的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述原料流還包含水和處于游離堿形式的一種或多種胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其中所述再生區(qū)是汽提塔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其中所述回收單元是電滲析單元、蒸餾單元或離子交換單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其中在所述再生區(qū)之前的所述原料流具有大于10，OOOppm的堿酸性氣體負載。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法，其中在所述再生區(qū)之后被進料到所述回收單元的所述貧溶劑流具有小于10，OOOppm的堿酸性氣體負載。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法，其中在所述再生區(qū)之前的所述原料流具有大于1，OOOppm的堿酸性氣體負載。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的方法，其中在所述再生區(qū)之后并被進料到所述回收單元的所述貧溶劑流具有小于1，OOOppm的堿酸性氣體負載。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的用于從被污染的含水的堿溶液中除去熱穩(wěn)定的堿鹽的方法在用于從酸性氣流中回收酸性氣體的過程中的用途。
15.一種用于從酸性氣流中回收酸性氣體的方法，所述方法包括以下步驟: a)將酸性氣流傳遞至吸收區(qū)，其中所述酸性氣流與貧溶劑接觸，所述貧溶劑包含至少一種是酸性氣體的吸收劑的堿； b)從所述吸收區(qū)收回產(chǎn)物氣流，所述產(chǎn)物氣流與所述氣流相比酸性氣體有所耗減； c)從所述吸收區(qū)收回富溶劑流，所述富溶劑流包含所述吸收劑和被吸收的酸性氣體； d)將所述富溶劑流傳遞至第一再生區(qū)，其中:將被吸收的酸性氣體從所述富溶劑流中解吸，以提供包含酸性氣體的第一尾氣流，并且 形成第一貧溶劑流，所述第一貧溶劑流包含處于鹽形式的一種或多種堿，所述處于鹽形式的一種或多種堿具有與其締合的熱穩(wěn)定的陰離子； e)將從所述再生區(qū)收回的所述第一貧溶劑流傳遞至步驟(a)的吸收區(qū)，用于在循環(huán)過程中的進一步處理； f)部分地收回一定量的在所述吸收區(qū)之前的所述第一貧溶劑流； g)將所述量的所述第一貧溶劑流傳遞至第二再生區(qū)，其中； 將在步驟d)中未被解吸的剩余的被吸收的酸性氣體的全部或部分從所述量的所述第一貧溶劑流中解吸，以提供包含酸性氣體的第二尾氣流，并且 形成第二貧溶劑流，所述第二貧溶劑流也包含處于鹽形式的一種或多種堿，所述處于鹽形式的一種或多種堿具有與其締合的熱穩(wěn)定的陰離子； h)將所述第二貧溶劑流傳遞至回收單元用于生產(chǎn)至少部分地包含處于游離堿形式的堿的堿流，在所述堿流中所述熱穩(wěn)定的堿鹽的水平已經(jīng)被所述回收單元降低；和 i)將所述堿流傳遞至在步驟(a)中使用的所述吸收區(qū)，用于與循環(huán)過程中的所述工藝酸性氣體反應。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述至少一種堿包括一種或多種胺、一種或多種酰胺、一種或多種允許酸性氣體的可再生的吸收或解吸的其他有機和/或無機堿，或它們的混合物。`
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述至少一種或多種胺是單乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙氧基乙醇、二異丙胺或它們的混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項所述的方法，其中所述第一和第二貧溶劑流還包含水和處于游離堿形式的一種或多種胺。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項所述的方法，其中所述第一和第二再生區(qū)是汽提+R ο
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項所述的方法，其中所述回收單元是電滲析單元、蒸餾單元或離子交換單元。
【文檔編號】B01D53/14GK103458998SQ201280006329
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月24日
【發(fā)明者】保羅·帕里西 申請人:電解分離技術公司