专利名称：物理气体洗涤中负载的洗涤剂的再生方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于物理气体洗涤中的洗涤剂再生的方法以及用 于实施该方法的装置，在该方法中，通过在汽提塔(富集塔)中汽提 (低温汽提)从负载的洗涤剂中主要分离出第一类物质并且通过接着 在热再生塔中的热再生主要分离出第二类物质。
背景技术：
物理气体洗涤利用液体的这种性质吸收气态物质并且使其保持 溶解，而不与这些物质化合。液体对气体的吸收有多好通过溶解度系 数来表达气体在液体中溶解得越好，其溶解度系数越大。溶解度系 数与温度有关并且通常随温度的降低而增大。通过去除被洗出的、溶解在洗涤剂中的气体成分，负载的洗涤剂 在气体洗涤之后接着被再生。再生的洗涤剂通常再被用于气体洗涤， 而被洗出的气体成分或者被作为废料清除或者被供应给经济利用。为了净化合成原气优选使用物理洗涤，这些合成原气技术复杂地 在气化装置中由碳和/或碳水化合物中例如通过水蒸气转化或通过部分 氧化而产生，这些合成原气通常含有一些不期望的组分，如水、二氧 化碳(C02)、硫化氢(H2S)和羰基硫(COS)。本方法是合适的，因为合成原气目前大都在高压下产生，物理洗涤的效率与工作压力近似 呈线性关系增长。甲醇洗涤对于合成原气的净化有特别的意义。它利用这样的事实H2S、 COS和C02在甲醇中的溶解度系数与氢气(H2)和一氧化碳(CO)的该溶解度系数差别很大。因为这种差别随温度降 低而增大并且因此H2和CO的损失减小，甲醇洗涤剂大多在远远低于 (TC的温度下输入到洗涤塔中并且被置于与待净化的合成气密切接触。 为了净化，根据现有技术，将负载的甲醇洗漆剂从洗涤塔中取出 并且首先输送给所谓的富集塔的顶部，该富集塔涉及汽提塔。在富集 塔中通过对流的汽提气体主要将C02从甲醇洗涤剂中析出，甲醇洗涤 剂冷却。由这种方法产生的冷被用于减少甲醇洗涤剂的不可避免的冷 损失。甲醇洗漆剂虽然减少了 C02含量但始终负载有硫化物和残余C02, 它被从富集塔的底部输出、被加热并且导入热再生塔，在那里，该甲 醇洗涤剂被分离成具有洗涤剂纯度的底部产物和主要由硫化物构成的 顶部馏出物。为了提高这类合成气洗涤的经济性，将从热再生塔中得到的顶部 馏出物供给硫获取设备(例如克劳斯设备)并且在那里转化为元素硫。 但为了能够用这种方式使用顶部馏出物，其C02含量不能超过边界值。 尤其是当待净化的合成原气具有低的硫含量时，例如通过贫硫煤生产 的合成原气就是这种情况，该边界值只能很费事地达到(例如通过用 提高的汽提气体量冷汽提)或根本不能达到。发明内容因此，本发明的任务是，给出一种开始所述类型的方法以及实施 该方法的装置，通过该方法及装置可避开现有技术的缺点。根据本发明，该任务在方法方面这样解决在冷汽提之后，将负 载的洗涤剂从富集塔中取出、加热、泄压并接着在用于实施热蒸出的 装置(热蒸出装置)中进行热蒸出，在该热蒸出中，负载的洗涤剂中第一类物质的含量进一步减少。"热蒸出"的概念在这里这样理解不期望的物质从待再生的洗 涤剂中的蒸出在比热蒸出之前的冷汽提高的温度下和在比热蒸出之后 的热再生低的温度下进行。由于溶解度系数的强的温度依赖性，通过 使用按照本发明的热蒸出，可以达到第一类物质用比通过单独的冷 汽提时更少量的汽提气体量从负载的洗涤剂中分离出。优选的方法方案规定，对加热过的负载的洗涤剂进行泄压或利用 汽提气体(热汽提气体)汽提(热汽提)，以便热蒸出。另一种优选的 方法方案规定，对加热过的负载的洗涤剂进行泄压以便热蒸出，并且， 对在泄压时产生的液态馏出物利用热汽提气体通过热汽提进行处理。按照本发明方法的另一种优选方案规定，对于冷汽提和热汽提使 用相同的气体作为汽提气体，优选氮气。随着热汽提温度的升高，即负载的洗涤剂输送给热汽提时的温度 的升高，第二类物质的量也增加，它们从负载的洗漆剂中转移到热汽 提气体中并且随热汽提气体作为所谓的顶部气体从热汽提器中导出。 如果第二类物质例如被供应给经济利用，那么值得追求的是，将这些 物质尽可能完全地从待再生的洗涤剂中分离出，即获得尽可能高的产 量。因此，按照本发明方法的一种优选方案规定，将在热汽提中产生 的、由热汽提气体和从负载的洗涤剂中分离出的物质组成的气体流(顶 部气体)从热汽提器的顶部取出并给送到富集塔的下部分中。在富集 ^:中，第二类物质通过对流的待再生洗涤剂被从顶部气体中分离出， 用这种方式最终到达在热再生塔中产生的第二类物质流中。如果按照本发明的热蒸出作为方法步骤仅包括加热过的负载的洗 涤剂的泄压，那么在这里产生的气相很大程度上由第一类物质组成， 以致该气相由于其高纯度例如可以直接被供应给经济利用。如前面己经指出的那样，物理气体洗涤的效率随所使用的洗涤剂 的温度降低而提高。因此，按照本发明方法的方案规定，从再生的洗 涤剂中获取用于加热从富集塔中取出的负载的洗涤剂的能量，由此， 再生的洗涤剂冷却。以这种方式使在冷汽提中产生的冷的至少一部分 用来补偿物理气体洗涤中实际上不可避免的冷损失。按照本发明方法的一种优选方案规定，在物理气体洗涤中，用甲醇作为洗涤剂来净化含二氧化碳(co2)和硫化物的合成原气。在此，C02是第一类物质，硫化物是第二类物质，它们单独地从负载的甲醇洗涤剂中分离出。此外，本发明涉及用于物理气体洗涤中的洗涤剂再生的装置，具 有一个用于从负载的洗涤剂中分离出第一类物质的汽提塔(富集塔) 和一个用于至少分离出第二类物质的热再生塔。在装置方面，所提出的任务这样解决在富集塔和热再生塔之间 设置至少一个用于加热从富集塔中取出的负载的洗涤剂的热交换器和 一个用于实施热蒸出的装置(热蒸出装置)，其中，在热交换器中加热 的负载的洗涤剂可导入到热蒸出装置中，以便进一步分离出第一类物 质。按照本发明装置的优选方案规定，热蒸出装置实施为泄压容器或 实施为汽提塔(热汽提器)或实施为泄压容器和连接在后面的热汽提 器的组合。按照本发明装置的另一个优选方案规定，富集塔和热汽提器可输 入相同的气体、优选氮气作为汽提气体。在热蒸出期间，在热汽提器中，除第一类物质外也从负载的洗涤 剂中分离出第二类物质并转移到热汽提器中所使用的汽提气体中。为 了将汽提气体中包含的第一类物质和第二类物质相互分开，按照本发明的装置的一种方案规定，热汽提器与富集塔这样连接，使得在热汽 提时在热汽提器中由汽提气体和从负载的洗漆剂中分离出的物质所产 生的气体流(顶部气体)可导入到热富集塔的下部分中。符合目的地， 按照本发明的装置包括一个安置在富集塔和热汽提器之间的泵，借助 该泵可以提高从富集塔中取出的负载洗涤液的压力。该压力优选可借 助于该泵这种程度地提高，使得为负载的洗涤剂到热汽提器中的泄压 提供足够的压力并且顶部气体无附加压缩地回流至富集塔。如果热蒸出装置仅包括一个泄压容器，则按照本发明装置的变型 方案规定，在泄压容器中产生的气相可直接供应给经济利用。按照本发明装置另一个优选方案规定，在热交换器中，送回到物 理气体洗涤的洗涤剂流的热能可传递给从富集塔中取出的负载的洗涤 剂。按照本发明的装置尤其适合在甲醇洗涤中使用，在这种洗涤中，co2 (第一类物质)和硫化物(第二类物质)被从一种至少包含二氧化 碳(co2)和硫化物的合成原气中洗出并且在负载的甲醇洗涤剂再生期间被分开获取。与现有技术相比，本发明可以使得从负载的洗涤剂中明显更有效 地分离出第一类物质。在使用等量汽提气体的情况下，少得多的第一 类物质到达通过热再生产生的主要由第二类物质构成的物质流中。因 此获得更纯的第二类物质并因此可以更简单更经济地对其进行进一步 处理。
下面借助附图中示意性示出的实施例解详细说明本发明。图1示 出本发明的一个实施例。
具体实施方式
该实施例涉及物理气体洗涤中的洗涤剂再生的一部分，在该物理气体洗涤中，被二氧化碳(co2)和硫化物污染的合成原气在洗漆塔中用冷的甲醇洗涤剂洗涤。在富集塔和热汽提塔中使用氮气作为汽提气 体。负载的甲醇洗涤剂通过管道1被导入到富集塔A的上部段中，在 该段中，借助于作为汽提气体通过管道2和12导入到富集塔A中的氮 气，该甲醇洗涤剂中含有的二氧化碳量的一部分被汽提出。至到达烟 道底部K时，甲醇洗涤剂的温度这种程度地降低，使得实际上不可能 更大程度地汽提出C02。因此，通过管道3将负载的甲醇洗涤剂从富 集塔A中取出，输送给一个(未示出的)热交换器并且在那里通过与 再生的、流向洗涤塔(未示出)的甲醇洗涤剂的间接热交换加热。被 加热的负载的甲醇洗漆剂通过管道4导回至富集塔中并且在那里经受 再一次汽提，在该汽提中，其C02含量及其温度均降低。负载有被汽 提出的组分(主要是C02)的汽提气体通过管道5从富集塔A顶部取 出，而冷的甲醇洗涤剂通过管道6从底部空间S1中输出，该冷的甲醇 洗涤剂总是还含有残余二氧化碳和绝大部分硫化物。在冷的负载的甲醇洗涤剂通过管道7导送至热交换器El之前，借 助于泵P1提高该冷的负载的甲醇洗涤剂的压力。在这里，它通过与再 生的、通过管道8输入和通过管道9输出的甲醇洗涤剂的间接热交换 被加热。该加热至这种程度，使得负载的甲醇洗涤剂在通过管道10从 热交换器E1中输出并通过节流机构a泄压之后，以一个温度进入热汽 提器W中，该温度大于待再生的甲醇洗涤剂被导入到富集塔A中时的 温度。通过管道11对热汽提器W供给氮气作为汽提气体，在该热汽 提器W中，进一步将C02和硫化物从负载的甲醇洗涤剂中汽提出。负载汽提气体作为顶部气体通过管道12输出并导入到富集塔A的下部分 中。在富集塔A中，顶部气体中含有的硫化物通过负载的甲醇洗涤剂 洗出并且再次回到底部空间Sl中。借助泵P2，贫C02但总是还负载有硫化物的甲醇洗涤剂通过管道 13从热汽提器W中输出，并且通过管道14导入到热交换器E2中，在 该热交换器中，它通过与再生的、通过管道15输入和通过管道16从 热再生塔H的底部空间S2输出的甲醇洗涤剂的间接热交换被加热。负 载的甲醇洗涤剂通过管道17导入到通过再沸器E3供热的热再生塔H 的上部分中，在该热再生塔中，将负载的甲醇洗涤剂中的硫化物很大 程度地分离出并且以高富集的形式通过管道18输送至一克劳斯设备 (未示出)用于经济利用。
权利要求
1.用于物理气体洗涤中的洗涤剂再生的方法，其中，通过在汽提塔(富集塔)中的汽提(冷汽提)从负载的洗涤剂中主要分离出第一类物质并且通过接着在热再生塔中的热再生主要分离出第二类物质，其特征在于将负载的洗涤剂在冷汽提后从富集塔中取出、加热、泄压并且接着在用于实施热蒸出的装置(热蒸出装置)中进行热蒸出，在该热蒸出中进一步降低该负载的洗涤剂中的第一类物质的含量。
2. 根据权利要求1的方法，其特征在于对被加热的负载的洗涤 剂进行泄压，以便热蒸出。
3. 根据权利要求1的方法，其特征在于对被加热的负载的洗涤 剂用汽提气体(热汽提气体)进行汽提(热汽提)或进行泄压并随后 热汽提，以便热蒸出。
4. 根据权利要求3的方法，其特征在于对于冷汽提和热汽提使 用相同的气体、优选氮气作为汽提气体。
5. 根据权利要求4的方法，其特征在于将在热汽提中产生的、 由热汽提气体和从负载的洗涤剂中分离出的物质组成的气体流(顶部 气体)从热汽提器的顶部取出并且输送到富集塔的下部分中。
6. 根据权利要求1至5之一的方法，其特征在于在所述物理气 体洗涤中将含有二氧化碳(C02)和硫化物的合成原气用甲醇作为洗涤 剂来净化。
7. 根据权利要求1至6之一的方法，其特征在于在所述物理气体洗涤中将含有二氧化碳(co2)和硫化物的合成原气用甲醇作为洗涤剂来净化。
8. 用于物理气体洗涤的洗涤剂再生的装置，具有一个汽提塔(富集塔)用于从负载的洗涤剂中分离出第一类物质和一个热再生塔用于 分离出第二类物质，其特征在于在富集塔和热再生塔之间设置至少 一个用于加热从富集塔中取出的负载的洗涤剂的热交换器和一个用于 实施热蒸出的装置(热蒸出装置)，其中，在热交换器中被加热的负载 的洗漆剂可导入到热蒸出装置中，以便进一步分离出第一类物质。
9. 根据权利要求8的装置，其特征在于热蒸出装置实施为泄压 容器。
10. 根据权利要求8的装置，其特征在于热蒸溜装置实施为汽 提塔(热汽提器)或实施为泄压容器和连接在后面的热汽提器的组合。
11. 根据权利要求8的装置，其特征在于热汽提器与富集塔这 样连接，使得在热汽提时在热汽提器中由汽提气体和从负载的洗涤剂 中分离出的物质产生的气体流(顶部气体)可导入到富集塔的下部分 中。
12. 根据权利要求8至11之一的装置，其特征在于在热交换器 中，被导回给物理气体洗涤的洗涤剂流的热能可传递给从富集塔中取 出的负载的洗涤剂。
全文摘要
本发明涉及一种用于物理气体洗涤中的洗涤剂再生的方法及用于实施该方法的装置，其中，通过在汽提塔(富集塔(A))中汽提(冷汽提)从负载的洗涤剂中主要分离出第一类物质，通过接着在热再生塔(H)中热再生主要分离出第二类物质。将负载的洗涤剂(6)在冷汽提后从富集塔(A)中取出、加热(E1)、泄压并且接着在用于实施热蒸出的装置(热蒸出器(W))中进行热蒸出，在该热蒸出中进一步降低负载的洗涤剂中第一类物质的含量。
文档编号C10K1/00GK101234259SQ20071019292
公开日2008年8月6日 申请日期2007年7月30日 优先权日2006年10月20日
发明者H·魏斯, U·凯赖斯泰乔格卢, U·普吕斯纳 申请人:林德股份公司