低建筑高度的洗涤塔的制作方法

专利名称：低建筑高度的洗涤塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于实施物理洗气的洗涤塔，其中气体自下向上而洗涤 剂自上向下通过洗涤塔，在洗涤塔中彼此上下设置至少两个洗涤区，上
洗涤区向下由立管底部(Kaminboden)限制，由此处可以将一部分在上 洗涤区中加载的洗漆剂作为洗涤剂导入下洗涤区中，而其他部分可以经 由侧面出口从洗涤塔排出，本发明还涉及用于运行本发明洗涤塔的方法。
背景技术：
物理洗气充分利用了液体的以下特性，吸收气态物质并保持在溶液 中，而不会与气体发生化学键结。气体被液体吸收的程度通过溶解系数
加以表示气体在液体中溶解得越好，则其溶解系数就越高。溶解系数 与温度有关，并且通常随着温度的下降而上升。
若应通过物理洗涤从气体混合物溶解出一种气体组份/，则为此需要 最少量为W^"的用作洗涤剂的液体，其可利用下式非常精确地算出-
『加"
在该式中，F代表气体混合物的总量，p代表气体混合物中的压力，义,-代表洗出的气体组份相对于所用洗涤剂的溶解系数。在气体混合物的组 份的溶解系数的差别足够大的前提下，可以通过相应地调节洗涤剂的量 而在洗涤步骤中将具有最大溶解系数的气体组份与其他气体组份基本上 无关地进行分离，即选择性分离。根据相同的原理，可以在后续洗涤步 骤中利用更大量的洗涤剂选择性地洗出具有相似溶解系数的其他气体组 份或气休组份的组，并任选输送而加以利用。合成粗煤气是在汽化装置中例如通过用水蒸汽重整或者通过部分氧 化而由炭或烃类炉料大规模产生的，并且通常包含一些干扰后续加工的
组份，如二氧化碳(C02)、硫化氢(H2S)和氧硫化碳(COS),为了提 纯合成粗煤气，优选釆用物理洗涤。提供该方法是因为现在合成气大多 是在高压下产生的，而且物理洗涤以一次逼近的功效随着工作压力线性 上升。甲醇洗涤对于提纯合成粗煤气具有特别的意义。其充分利用了以 下事实，H2S、 COS和C02在液态低温甲醇中的溶解系数与氢气(H2) 和一氧化碳(CO)相差多个数量级。
因为溶解系数明显不同，所以实际上通常在第一洗涤步骤中从合成 粗煤气洗去含硫组份H2S和COS，而在第二洗涤步骤中洗去C02。两个 洗涤步骤中的洗涤剂的量适应于待去除的组份的溶解系数，因此在第一 洗涤步骤中洗涤剂的使用量小于第二洗涤步骤。在再生于第一洗涤步骤 中所加载的甲醇洗涤剂时，获得基本上纯的含硫组份，并且可以送至经 济的用途，例如Claus装置。
根据现有技术，在洗涤塔中如上所述实施甲醇洗涤，在洗涤塔中彼 此上下设置两个洗涤区，它们被立管底部相互分开，其中在下部区域中 停止第一洗涤步骤而在上部区域中停止第二洗涤步骤。此类洗涤塔在其 下部区域具有用于送入待洗涤的合成粗煤气的装置，而在其顶部具有用 于排出经洗漆的合成气的装置。此外还具有用于在塔顶部送入未加载的 甲醇洗涤剂的装置，用于从立管底部排出加载C02的甲醇洗漆剂的装置，
用于将加载C02的甲醇洗涤剂送入下洗涤区的装置，以及用于从塔底空
间排出塔底产物的装置。在第一洗涤区中从合成粗煤气提取含硫组份， 然后将合成粗煤气经由立管底部进一步导入上洗涤区中并在此释放二氧 化碳。在下洗涤区中使用甲醇作为洗涤剂，其在上洗涤区中已经加载 C02。加载C02的甲醇洗漆剂在立管底部收集，由此处排出，并分成第 一和第二工艺流。第一工艺流以调节流量的方式导入下洗涤区中，并在 此用作洗涤剂。第二工艺流以调节料位的方式送入洗涤剂再生装置，其中立管底部的料位是调节量。
洗涤塔中的立管底部以如下方式构成，在对于下洗涤区确定的甲醇 洗涤剂的排出位置处可以形成静态液压，其足以平衡甲醇洗涤剂在其从 立管底部进入下洗涤区的路径上所受到的压力损失。由于管道中的摩擦 损失以及由流量测量点及调节阀导致的压力损失，立管底部的高度实际 上有数米。立管底部的高度完全进入洗涤塔的总高度中，因此其占据投 资成本的显著部分。

发明内容
因此，本发明的目的在于，描述此类洗涤塔及其运行方法，其可以 明显降低的成本提供至少与现有技术一样好的洗涤效果，因而提高了洗 气的经济性。
该目的在洗涤塔方面是根据本发明以如下方式实现的，通过溢流口 将上洗涤区与下洗涤区相连接，经由溢流口可以将已加载的洗涤剂从上 洗涤区的立管底部导入下洗涤区中。
溢流口是用于从蓄液器导出液体的装置，其中溢流口的入口横截面 的大小使得一旦蓄液器中的液位超过极限值，则液体会基本上无摩擦地 流出。
因为洗涤剂几乎无摩擦地从上洗涤区流入下洗涤区中，所以在立管 底部仅需要非常低的流体静压以抵消洗涤剂的提取位置处的摩擦损失。 与现有技术不同，立管底部的洗涤剂液位仅不明显地高于下洗涤区中所 需洗涤剂的排出位置，即溢流口的下边缘。
在本发明的一个有利的实施方案中，溢流口是在洗涤塔内部以其顶 端延伸进入上洗涤区的立管底部的竖直的管的形式构成的，该管将立管 底部与下洗涤区的液体分配器相连接。
在本发明洗涤塔的一个优选的实施方案中，在洗涤塔中可以借助低 温甲醇提纯合成粗煤气。在本发明洗祭塔的一个特别优选的实施方案中，在洗涤塔中设置恰 好两个通过立管底部相互分开的洗涤区。
此外，本发明还涉及用于运行洗涤塔以实施物理洗气的方法，其中 气体自下向上而洗涤剂自上向下通过洗涤塔，在洗涤塔中彼此上下设置
至少两个洗涤区，上洗涤区向下由立管底部限制，由此处将一部分在上 洗涤区中加载的洗涤剂作为洗涤剂导入下洗涤区中，而其他部分经由侧 面出口从洗涤塔排出。
在方法方面，通过如下方式实现所提出的目的，从上洗涤区导入下 洗涤区中的洗涤剂的量是间接地通过经由侧面出口从洗涤塔排出的洗涤 剂的量调节的。
在调节经由侧面出口引出的洗涤剂的量时，考虑在上洗涤区的顶部 导入的洗涤剂需要一定的时间(延迟时间)，直至其进入立管底部。若例 如提高待提纯的气体的量，则导入第一洗涤区中的洗涤剂的量通过相应 地提高洗涤剂流量而立即适应于新的运行状态。同时控制经由侧面出口 从立管底部导出的洗涤剂的量，从而使流入下洗涤区中的洗涤剂的量同 样立即对应于新的运行状态。就提高从上洗涤区流入立管底部的洗涤剂 流量来说，经由侧面出口流出的洗涤剂的量也增大，从而在任何时刻都 将正确的量的洗涤剂导入下洗涤区中。
取消根据现有技术所需的分别调节上洗涤区的立管底部的洗涤剂液 位，因为通过本发明的溢流口确定液位，基本上与洗涤塔的运行情况无 关。
在本发明方法的一个优选的实施方案中，使用低温甲醇作为洗涤剂 至少去除二氧化碳和含硫组份以提纯合成粗煤气。
与现有技术相比，通过本发明可以显著降低此类洗涤塔的建筑高度。
以直径为4米的洗涤塔为例应当表明这一点，在其中使用甲醇作为洗涤 剂提纯合成粗煤气。为了抵消管道中以及经由调节阀及用于测量流量的装置的压力损 失，根据现有技术，在下洗涤区所需洗涤剂的排出口处需要流体静压，
其对应于约2.8米高的洗涤剂高度。因为根据本发明洗涤剂从上洗涤区 导入下洗涤区而几乎没有压力损失，所以立管底部及因此的洗涤塔可以 具有降低了该值的建筑高度，这在直径为IO米的洗涤塔的情况下导致大 幅下降的投资成本。
下面依据附图中所示的实施方案更详细地阐述本发明


附图所示为根据本发明的洗涤塔的示意图。
具体实施例方式
该实施方案是以甲醇洗涤的洗涤塔，在其中在两个洗涤区中从合成 粗煤气流相互独立地分离含硫组份和二氧化碳。
经由管道1将待提纯的合成粗煤气导入洗漆塔T中，随后向上流过 下洗涤区WS1。经由溢流口 U将甲醇洗涤剂导入下洗涤区WS1中，该 甲醇洗涤剂是在上洗涤区WS2中已经加载二氧化碳并且在立管底部K 被接收的甲醇洗涤剂，立管底部向下结束洗涤区WS2。加载二氧化碳的 甲醇洗涤剂自上向下流入下洗涤区WS1中，并在其路径上从以对流引导 的合成粗煤气中洗去含硫组份，然后其现在加载C02及含硫组份，在洗 涤塔T的塔底空间S中收集。去除含硫组份而提纯的合成气通过立管底 部K向上流入上洗涤区WS2中，在其中通过以对流引导的甲醇洗涤剂 去除二氧化碳而加以提纯，甲醇洗涤剂是在洗涤塔T的顶部经由管道2 以未加载的状态导入的。最终经由管道3从洗涤塔T排出经提纯的合成 气，并继续引导。从立管底部K经由侧面出口 4排出一部分在洗涤区 WS2中加载二氧化碳的甲醇洗涤剂，并送入再生装置(未示出)，该部 分无需作为下洗涤区WS1中的洗涤剂。从洗涤塔T的塔底空间S经由管道5排出的己加载的甲醇洗涤剂基本上与二氧化碳无关地将含硫组份分 离出，并送至Claus装置的经济的用途(未示出)。在洗涤塔T的顶部经由管道2以调节流量的方式送入甲醇洗漆剂， 以确保即使在上洗涤区WS2中改变运行条件的情况下，在各个时刻提供 从合成粗煤气最佳地分离二氧化碳所需量的洗涤剂。为此，管道2装配 有量测量装置Dl和调节部件a。流量调节器FC1为调节部件a发出调节 信号，其大小是通过量测量装置Dl的信号与理论值的比较而得出的， 其中理论值取决于待提纯的合成粗煤气的量而从外部预先确定。因此， 在各个时刻也向下洗涤区WS1导入用于从合成粗煤气最佳地分离含硫 组份所需量的洗涤剂，侧面出口4装配有用于调节量的由量测量装置D2、 调节部件b和流量调节器FC2构成的装置。从流量调节器FC2向调节部 件b发出的信号是通过量测量装置D2的信号与从外部预先确定的理论 值的比较而得出的，其大小是根据待提纯的合成粗煤气的量和甲醇洗涤 剂从洗涤塔T的顶部到达立管底部K所需的时间(延迟时间)而得出的。 因此，经由侧面出口 4而间接地调节流入下洗涤区WS1中的洗涤剂的量。 洗涤塔T的塔底空间S中已加载的甲醇洗涤剂的液位被调节料位，为此 调节器LC向调节部件c发出信号，其大小取决于当前液位与从外部预 先确定的理论值的偏差。
权利要求
1、用于实施物理洗气的洗涤塔，其中气体自下向上而洗涤剂自上向下通过该洗涤塔，在该洗涤塔中彼此上下设置至少两个洗涤区，上洗涤区向下由立管底部限制，由此处将一部分在该上洗涤区中加载的洗涤剂作为洗涤剂导入下洗涤区中，而其他部分经由侧面出口从该洗涤塔排出，其特征在于，该上洗涤区通过溢流口与该下洗涤区相连接，已加载的洗涤剂是经由该溢流口从该上洗涤区的该立管底部导入该下洗涤区中的。
2、 根据权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于，所述溢流口是在所 述洗漆塔内部以其顶端延伸进入所述上洗涤区的立管底部的竖直的管的 形式构成的，该管将所述立管底部与所述下洗涤区的液体分配器相连接。
3、 根据权利要求1或2所述的洗涤塔，其特征在于，在所述洗涤塔 中利用低温甲醇提纯合成粗煤气。
4、 根据权利要求1至3之一所述的洗涤塔，其特征在于，在所述洗 涤塔中设置被立管底部相互分开的洗涤区。
5、 用于运行洗涤塔以实施物理洗气的方法，其中气体自下向上而洗 涤剂自上向下通过该洗涤塔，在该洗涤塔中彼此上下设置至少两个洗涤 区，上洗涤区向下由立管底部限制，由此处将一部分在该上洗涤区中加 载的洗涤剂作为洗涤剂导入下洗涤区中，而其他部分经由侧面出口从该 洗涤塔排出，其特征在于，从该上洗涤区导入该下洗涤区中的洗涤剂的 量是间接地通过经由该侧面出口从该洗涤塔排出的洗涤剂的量调节的。
6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使用低温甲醇作为洗 涤剂至少去除二氧化碳和含硫组份以提纯合成粗煤气。
全文摘要
本发明涉及用于实施物理洗气的洗涤塔(T)，其中气体(1)自下向上而洗涤剂(2)自上向下通过洗涤塔，在洗涤塔(T)中彼此上下设置至少两个洗涤区(WS1、WS2)，上洗涤区(WS2)向下由立管底部(K)限制，由此处将一部分在上洗涤区中加载的洗涤剂作为洗涤剂导入下洗涤区(WS1)中，而其他部分经由侧面出口(4)从洗涤塔(T)排出。上洗涤区(WS2)通过溢流口(U)与下洗涤区(WS1)相连接，已加载的洗涤剂经由溢流口从上洗涤区(WS2)的立管底部(K)导入下洗涤区(WS1)中。
文档编号B01D53/18GK101541397SQ200780037059
公开日2009年9月23日 申请日期2007年9月28日 优先权日2006年10月6日
发明者A·泽利格 申请人:林德股份公司