从气体混合物分离出金属羰基化合物的方法和设备技术

技术编号:10914239 阅读:97 留言:0更新日期:2015-01-14 20:18
本发明专利技术涉及通过利用以物理方式发挥作用的洗涤剂(6)进行气体洗涤从气体混合物(1)分离出金属羰基化合物的方法和设备,其中将在洗涤过程(W)中加载金属羰基化合物的洗涤剂(8)再生,随后重新用于分离出金属羰基化合物。本发明专利技术的特征在于,为了使加载的洗涤剂(8)再生,分离出溶解在洗涤剂中的物质的过程仅实施到去除金属羰基化合物所需的程度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及通过利用以物理方式发挥作用的洗涤剂(6)进行气体洗涤从气体混合物(1)分离出金属羰基化合物的方法和设备,其中将在洗涤过程(W)中加载金属羰基化合物的洗涤剂(8)再生,随后重新用于分离出金属羰基化合物。本专利技术的特征在于,为了使加载的洗涤剂(8)再生,分离出溶解在洗涤剂中的物质的过程仅实施到去除金属羰基化合物所需的程度。【专利说明】从气体混合物分离出金属羰基化合物的方法和设备
本专利技术涉及通过利用以物理方式发挥作用的洗涤剂进行气体洗涤从气体混合物分离出金属羰基化合物的方法,其中将在洗涤过程中加载金属羰基化合物的洗涤剂再生,随后重新用于分离金属羰基化合物。本专利技术还涉及实施该方法的设备。
技术介绍
为了能够利用含碳的固体和液体运行燃气轮机,根据现有技术,将这些物质在第一工艺步骤中通过气化转化成裂化气,该裂化气除了含有所需要的成分:氢气(H2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2),还含有一系列不需要的成分,如硫化氢(H2S)、羰基硫(COS)或氰化氢(HCN)。在随后的工艺步骤中首先通过去除不需要的成分,由裂化气产生适用于燃气轮机的气体燃料。在此,努力尽可能完全去除含硫成分,因为这些成分一方面会损坏燃气轮机,另一方面必须遵守汽轮机废气的现行排放标准。同时,希望二氧化碳基本上完全留在气体混合物中,因为需要其在燃气轮机中作为温度缓和剂和工作介质。 于是特别是当含有重金属的起始原料例如煤在高压下产生裂化气时,其还含有不希望的成分金属羰基化合物,金属羰基化合物是O价过渡金属的一氧化碳络合物。因为金属羰基化合物会损坏燃气轮机,所以只允许以微量存在于气体燃料中,因此同样必须将其从裂化气去除。 通常采用化学或物理化学的气体洗涤以处理裂化气,因为可以基本上完全去除硫化氢和有机硫化合物,而不会显著减少氢气、一氧化碳和二氧化碳的量。然而这些方法的缺点在于,无法洗去金属羰基化合物,因此必须在其他的工艺步骤中将金属羰基化合物从在气体洗涤过程中产生的气体混合物分离出。 根据现有技术,金属羰基化合物的去除是通过吸附进行的,其中引导待处理的气体混合物经过由活性炭组成的床,使金属羰基化合物沉积和富集在该床上。一旦该吸附床被金属羰基化合物饱和,则将其用一个新的床替换,随后又必须以高成本作为危险性废物处理掉,这对产生气体燃料的经济性造成负面影响。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种前述类型的方法以及实施该方法的设备,其可以从气体混合物基本上选择性地以低成本分离出金属羰基化合物。 该目的是以如下方式实现的,为了使加载的洗涤剂再生,分离出溶解在洗涤剂中的物质的过程仅实施到去除金属羰基化合物所需的程度。 在本专利技术方法中适用于从加载的洗涤剂分离出金属羰基化合物的方法例如由专利申请DE 10 2007 055 296公开,将其全部内容引入本说明书中作为参考,其是作为洗涤剂再生的子步骤公开的,其目的是完全去除所有溶解在洗涤剂中的物质。在该方法中,通过在高于洗涤剂蒸汽压的第一压力下将加载的洗涤剂加热到第一温度并以分离装置中的最短停留时间使金属羰基化合物沉淀并从加载的洗涤剂分离出,其中加载有金属羰基化合物的洗涤剂在被加热到第一温度之前在高于第一压力的第二压力下加热到第二温度,随后减压,其中选择该第二温度使得金属羰基化合物在减压之前可靠地保持在溶液中。 优选将全部量的再生的洗涤剂重新用于分离金属羰基化合物。为了补偿在气体洗涤过程中不可避免地出现的洗涤剂损失和可能有意地由洗涤过程排出的洗涤剂的量,再生的量的洗涤剂在其重新用于气体洗涤过程之前用新的洗涤剂加以补充,其通常从外面以未加载的状态引入洗涤过程中。 由于根据本专利技术进行再生,用于气体洗涤过程的洗涤剂基本上不含金属羰基化合物,因此能够吸附这些金属羰基化合物。然而,它可以预选加载至少一种物质,待处理的气体混合物除了包括金属羰基化合物之外同样还包括该物质,并且由于此原因该物质在气体洗涤过程中无法或者仅能以小的程度从气体混合物分离出。因此根据本专利技术的方法能够从待处理的气体混合物基本上选择性地去除金属羰基化合物。 可以将部分量的再生的洗涤剂在去除金属羰基化合物的上游混入待处理的气体混合物中,从而与存在于气体混合物中的水结合,如果气体洗涤过程在低于0°c的温度下进行,则该水会在气体洗涤过程中冻结并导致堵塞。在混入洗涤剂后紧接着,冷却气体混合物,从而冷凝出由水和洗涤剂组成的物料混合物,并从气体混合物分离出。优选将该由水和洗涤剂组成的物料混合物导入相分离装置,从而回收洗涤剂,更合适地,将其重新用于分离金属羰基化合物。 物理气体洗涤充分利用了液体吸收气态物质的特性并使其保持在溶液中,而无需以化学方式与气体结合。液体吸收气体的程度由溶解度系数表示:气体溶解于液体中的程度越高,则其溶解度系数越大。溶解度系数取决于温度,通常随温度的降低而增大。 若应当通过物理洗涤从气体混合物将气体成分i溶解出,则为此需要最小量Wniin的用作洗涤剂的液体,该最小量可以很容易地通过下式计算: Wmin = V/ (P.λ ) 在该式中,V代表气体混合物的总量,P代表气体混合物中的压力,λ i代表有待洗出的气体成分对于所用的洗涤剂的溶解度系数。由于其溶解度系数高,使用比较小的洗涤剂最小量可以从气体混合物去除金属羰基化合物。 优选在洗涤塔中进行金属羰基化合物的去除,该洗涤塔配备有塔盘和/或填料,并且在其下部引入待纯化的气流,在其顶部引入洗涤剂。因此确保足以可靠地避免气体贯穿的塔盘或填料的冲洗密度Oerieselungsdichte),可以仅使用超过最小值的洗漆剂的量来运行此类塔,该最小值的大小取决于塔的性能和待洗涤的气体混合物的量。 在实践中,这可能意味着必须以一个洗涤剂最小量运行洗涤塔,该洗涤剂最小量明显大于在由现有技术已知的温度和压力下进行气体洗涤时去除金属羰基化合物所需的洗涤剂最小量。 在根据本专利技术的方法的一个优选的改变方案中,使用比洗涤塔正常运行所需的洗涤剂最小量多出O至50%的洗涤剂的量运行洗涤塔,其中选择洗涤塔的运行温度,从而使去除金属羰基化合物所需的洗涤剂最小量接近于所用的洗涤剂的量。在洗涤塔中使用的洗涤剂的量特别优选比去除金属羰基化合物所需的洗涤剂最小量多出O至50%。 为了避免在循环的洗涤剂中发生诸如更高级烃类的杂质的富集,将一部分在气体洗涤过程中加载的洗涤剂优选在再生过程下游作为所谓的清洗气流排出。针对性地将清洗气流导入平行于金属羰基化合物去除过程的用相同的洗涤剂运行的气体洗涤过程的洗涤剂循环中以进行再生,其再生装置被设计用于去除存在于清洗气流中的与洗涤剂无关的物质。但是也可以处理掉清洗气流。 根据本专利技术的方法适合于从许多种气体混合物分离出金属羰基化合物。特别是可用于从包括氢气、一氧化碳和二氧化碳的气体混合物去除金属羰基化合物,优选使用甲醇作为以物理方式发挥作用的洗涤剂。 此外,本专利技术涉及从气体混合物分离出金属羰基化合物的设备,其包括洗涤装置,于其中可以利用以物理方式发挥作用的洗涤剂对气体混合物进行洗涤,还包括用于使在洗涤装置中加载金属羰基化合物的洗涤剂再生的再生装置,其中洗涤装置与再生装置相连接,其方式是可以将再生的洗涤剂再循本文档来自技高网
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【技术保护点】
通过利用以物理方式发挥作用的洗涤剂(6)进行气体洗涤从气体混合物(1)分离出金属羰基化合物的方法,其中将在洗涤过程(W)中加载金属羰基化合物的洗涤剂(8)再生,随后重新用于分离出金属羰基化合物,其特征在于,为了使加载的洗涤剂(8)再生,分离出溶解在洗涤剂中的物质的过程仅实施到去除金属羰基化合物所需的程度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:U·凯莱斯泰乔格鲁T·哈贝勒
申请(专利权)人:林德股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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