用于富/贫溶剂再生的汽提器进料配置的优化的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于再生用于从流体流例如天然气流去除污染物的溶剂的改进 方法。所述方法包括溶剂再生系统，所述系统包含富/贫溶剂汽提塔、再沸器、冷凝器和回流 接收器，其中所述改进为冷凝的汽提器气体回流的进料位置。
【背景技术】
[0002] 源自天然气贮存器、石油或煤的流体流通常含有大量的以杂质形式的酸性气体， 例如二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二硫化碳、硫化羰、氰化氢、氨气或硫醇。所述流体流可以 是气体、液体或其混合物，例如气体(如天然气、炼厂气、来自页岩热解的烃类气体、合成气 体等)或液体(如液化石油气(LPG)和天然气液体(NGL))。
[0003] 用于去除酸性气体污染物的各种组合物和方法是已知的并且在文献中描述。
[0004] 从气流中去除酸性气体，具体地从在炼厂工艺单元、合成气体生产设备以及油气 生产设备中形成的气流中去除硫化氢和二氧化碳必需使得该气体被使用和/或被出售到管 道系统中。从这些酸性气体或"酸气"中去除硫化合物被称作"脱硫"。
[0005] 通常，酸性气体是使用溶剂以经由富溶剂的生产去除所述酸性气体来去除的。举 例来说，用化学溶剂(如胺溶液)处理此类流体流是众所周知的，其依赖于在溶剂和酸性气 体污染物之间的化学反应。胺通常以含胺水性溶液的形式在吸收器塔中使在流体流中的酸 性气体污染物与当前逆向接触流体流的水性胺溶液接触。化学溶剂的再生通过应用热量实 现。
[0006] 或者，可以用不与酸性气体杂质化学反应的物理溶剂如冷冻的甲醇、聚乙二醇的 二烷基醚(DEPG)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸丙二酯等处理流体流。物理溶剂通常在高 压下溶解(吸收)来自流体流的酸性气体污染物。由于不涉及化学反应，所以物理溶剂方法 通常比化学溶剂方法需要更少的能量。同时化学溶剂的再生通过应用热量实现，物理溶剂 可以通过在无需应用热量的情况下降低压力来汽提杂质。当酸性气体或其它杂质的浓度非 常高时，物理溶剂往往会优于化学溶剂。与化学溶剂不同，物理溶剂无腐蚀性，仅需要碳钢 构造。
[0007] 酸性气体污染物通过在吸收器或其它特定设备中在有利于使用的溶剂类型的高 压和/或低温条件下使被污染的产物气体与新鲜溶剂接触来去除。一旦污染物被去除，去污 的气体根据产物流规格准备用于出售、用于使用或用于其他下游调节。所述溶剂是为了再 使用通过在有利于解吸附的低压和/或高温条件下驱除吸收的污染物而再生。闪蒸罐和/或 汽提塔通常用于影响此类分离。
[0008] 虽然用于酸性气体吸收和溶剂再生的大量现有技术的方法和系统是本领域中已 知的，但是多数具有一个或多各缺点或低效。一直存在进一步改善这些技术，例如在纯化和 能耗方面的需要。
【发明内容】
[0009] 本发明的一个目的是为了改进用于加工流体流的常规溶剂再生技术。
[0010] 在一个实施例中，本发明是包含溶剂再生平台的用于处理流体流的设备，其中包 含从流体流吸收的一种或多种污染物的富溶剂通过汽提去除污染物被再生成贫溶剂，所述 再生平台包含：
[0011] i汽提塔，其具有顶部和底部并包含至少一个蒸气-液体接触区，其中包含污染物 的富溶剂在处于或高于至少一个上部蒸气-液体接触区的位置处被进料到汽提塔中；
[0012] ii再沸器，其操作性地耦合到汽提塔的底部以接收并加热贫溶剂，从而产生回料 到汽提塔中的可冷凝汽提气体；
[0013] i i i冷凝器，其用于将可冷凝的汽提气体冷凝成冷凝汽提气体，操作性地耦合到汽 提塔的顶部；
[0014] 以及
[0015] iv回流接收器，以收集冷凝的汽提气体，操作上耦合到所述冷凝器和所述汽提塔， 其中所述收集的冷凝的汽提器气体在以下位置处返回进入汽提塔中：
[0016] a在富溶剂的进料位置下方，其中蒸气-液体接触区的至少一部分在富进料位置和 冷凝汽提器气体返回位置之间 [0017]以及
[0018] b在从再沸器的可冷凝汽提气体返回位置上方。
[0019] 另一实施例，本发明是包含溶剂再生平台的用于处理流体流的设备，其中包含从 流体流吸收的一种或多种污染物的富溶剂通过汽提去除污染物再生成贫溶剂，所述再生平 台包含：
[0020] i汽提塔，其具有顶部和底部并且包含至少两个区，上部区和下部区，其中包含污 染物的富溶剂在处于或高于上部区的位置处进入汽提塔；
[0021] ii再沸器，其操作性地耦合到汽提塔的底部以接收并加热贫溶剂，从而产生回料 到汽提塔的可冷凝汽提气体；
[0022] iii冷凝器，其用于将可冷凝汽提气体冷凝成冷凝的汽提气体，操作性地耦合到汽 提塔的顶部；
[0023] 以及
[0024] iv回流接收器，以收集冷凝的汽提气体，操作性地耦合到冷凝器和汽提塔，其中所 述收集的冷凝的汽提气体在上部区下方和在从再沸器的可冷凝汽提气体返回位置上方的 位置处被引入到汽提塔中。
[0025]本发明的另一实施例是一种用于处理流体流的方法，其中包含从流体流吸收的一 种或多种污染物的富溶剂通过汽提去除污染物被再生成贫溶剂，其包含以下步骤：
[0026] i将包含污染物的富溶剂输入流提供至具有顶部和底部并且包含至少一个蒸汽-液体接触区的汽提塔，其中富溶剂在处于或高于至少一个蒸汽-液体接触区的位置处被进 料到汽提塔中；
[0027] ii通过使富溶剂与可冷凝汽提气体在汽提塔中接触来从富溶剂汽提污染物以释 放污染物并且形成贫溶剂以及可冷凝汽提气体和污染物的塔顶掺合物；
[0028] iii将所述贫溶剂进料至再沸器，在此其被加热以产生附加可冷凝汽提气体；
[0029] iv将所述附加可冷凝汽提气体在返回位置处引入至汽提塔，从而其接触包含污染 物的富溶剂并且以可冷凝汽提气体和污染物的塔顶掺合物形式离开汽提塔的顶部；
[0030] v通过使塔顶掺合物通过冷凝器来从塔顶掺合物回收冷凝的汽提器气体，所述冷 凝器将可冷凝汽提气体冷凝成冷凝的汽提气体；
[0031] vi在回流接收器中收集所述回收的冷凝的汽提器气体用于后续返回到汽提塔；
[0032] vii将所述回收的冷凝的汽提器气体的至少一部分在以下返回位置处引入至汽提 塔：
[0033] a在富溶剂的进料位置下方，其中蒸气-液体接触区的至少一部分在富进料位置和 冷凝汽提器气体返回位置之间
[0034] 以及
[0035] b在从再沸器的可冷凝汽提气体返回位置上方；
[0036] 以及
[0037] viii传递来自再沸器的贫溶剂作为再生贫溶剂。
[0038]本发明的另一实施例是一种用于处理流体流的方法，其中包含从流体流吸收的一 种或多种污染物的富溶剂通过汽提去除污染物被再生成贫溶剂，其包含以下步骤：
[0039] i将包含污染物的富溶剂输入流提供至具有顶部和底部并且包含至少两个区（上 部区和下部区）的汽提塔，其中富溶剂在处于或高于上部区的位置处进入汽提塔；
[0040] ii通过使富溶剂与可冷凝汽提气体在汽提塔中接触来从富溶剂汽提污染物以释 放污染物并且形成贫溶剂以及可冷凝汽提气体和污染物的塔顶掺合物；
[0041 ] iii将所述贫溶剂进料至再沸器，在此其被加热以产生附加可冷凝汽提气体；
[0042] iv将所述附加可冷凝汽提气体引入至汽提塔，从而其接触包含污染物的富溶剂并 且以可冷凝汽提气体和污染物的塔顶掺合物的形式离开汽提塔的顶部；