本发明专利技术涉及一种用于通过使用液体胺溶液将酸性气体移除而分离或提纯气态流的工艺。该工艺包括以下步骤：在至少一个连续流动搅拌式罐反应器(10；10a，10b；10c)中使气态流与液体贫胺溶液接触；将脱硫的气态流从所述连续流动搅拌式罐反应器(10)移除；将富胺从所述连续流动搅拌式罐反应器(10；10a，10b；10c)移除，用于再生成；使富胺溶液通过至少一个闪蒸罐汽提塔20；20a，20b；20c；将酸性气体和蒸气从所述闪蒸罐汽提塔20；20a，20b；20c移除；将贫胺从所述闪蒸罐汽提塔移除，用于再循环至所述连续流动搅拌式罐反应器(10；10a，10b；10c)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及流体分离的领域。更具体地，本专利技术涉及从气态烃流体流中或从烟气 流中分离酸性气体。 连续搅拌式罐反应器吸收器及闪蒸罐汽提塔的工艺
技术介绍
从储存器中生产烃类常导致生产出非烃气体。这种气体包括诸如硫化氢（H2S)和 二氧化碳（co2)的污染物。当H2S和co2作为烃气流（诸如甲烷或乙烷）的一部分生产出 时，原料气流有时被称作酸气。H 2s和co2常被一起称作酸性气体。 酸性气体还可以与合成或炼厂气流相关联。酸性气体还可以通过诸如煤、天然气 或其他碳基燃料的碳基材料的燃烧而生成。在任何情况下，原料气流都可以含有其他酸性 的杂质。这些杂质包括硫醇和其他微量硫化合物。这种杂质应当在工业或居住使用之前 移除。 尽管长期以来已经通过分离工艺捕获&5、硫醇和微量硫化合物，但是常常容易将 co2排放至大气。然而，排放co2的实践与会限制co2排放量的国家或地区的排放量要求相 抵触。因此，用于移除co 2的工艺对于尤其是油气生产行业内的操作气体处理设施的行业 来说有较大的吸引力。 有很多用于将酸性气体从原料天然气流或烟气流中移除的工艺。常见的方法包括 用溶剂处理烃流体流。溶剂可以包括诸如胺的化学溶剂。在酸气处理中使用的胺的实例包 括单乙醇胺（MEA)、二乙醇胺（DEA)以及甲基二乙醇胺（MDEA)。胺基溶剂依靠与酸性气体 的化学反应。该反应工艺有时称作气体脱硫。作为气体脱硫工艺的结果，产生了处理过 的或脱硫气流。该脱硫气流已经大致耗尽了 H2S和/或C02成分。可以进一步处理脱硫 气体，用于液体采收，就是通过将较重的烃类气体冷凝出去。所提取的〇) 2可以销售或者用 于增强的油采收操作。 传统地，使用化学溶剂移除酸性气体包括使天然气/烟气流与溶剂逆流接触。将 原料气流引入接触塔柱吸收器的底部部分中，该接触塔柱吸收器也称作接触塔、柱吸收器 或者简单地称作塔。在下文中，将使用术语柱吸收器。同时，将溶剂溶液导入柱吸收器的 顶部部分中。柱吸收器具有托架、填料或其他内部组件。当液体溶剂倾泻通过柱吸收器时， 其吸收不需要的酸性气体成分，并将它们作为富溶剂溶液的一部分通过接触柱吸收器底 部运走。同时，很大程度上耗尽了 H2S和/或C02的气态流体在柱吸收器的顶部处离开。 常见地，使用各种吸收性液体，以从气体或烃液体流中吸收诸如H2S和/或co2的 酸性气体。一旦吸收后，该吸收性液体可以说是富的。吸收之后，可以采用再生（也称 为解吸）工艺，以将酸性气体从吸收性液体的活性溶剂中分离。这生产出贫溶剂，然 后典型地回收该贫溶剂，用于进一步的吸收。 已知的用于H2S和C02洗涤的逆流接触器塔趋向于非常大并且重。这在近海油气 生产应用中产生了特别的困难，在近海油气生产应用中空间和重量都是问题。在需要将co2 从生成的大量烟气中移除的发电厂中产生有类似的问题。因此，存在对于改进的气体处理 设施的需要，该改进的气体处理设施对于将酸性气体从烃气流中移除以及油气采收都是有 用的，该设施主要采用较小的接触装置。 因此，本专利技术的目的在于提供一种改进的方案，其解决关于将酸性气体从气态烃 流体流中或从烟气流中分离的上述问题。在下文的说明中，这些目的和其他方面将变得显 而易见。
技术实现思路
通过根据所附的权利要求的工艺解决上述问题。 在下文中，术语酸性气体限定为包括co2和/或H2S的气体。类似地，术语脱 硫气体限定为具有减少的co 2和/或H2S含量的气体。在下文中，所提及的酸性气体主要 是C02，但是工艺并不限于该使用。其可以例如用于同时捕获0) 2和&5。术语液体胺限 定为预定浓度的合适的胺与诸如水的稀释剂的混合物或溶液。这种组分对于本领域技术人 员来说是熟知的，将不再进一步详细说明。 本专利技术涉及用于通过使用液体胺溶液来吸收酸性气体而将酸性气体移除从而分 离或提纯气态流的工艺。该工艺包括以下步骤 -在至少一个连续流动搅拌式罐反应器中使气态流与液体贫胺溶液接触； -将脱硫的气态流从所述连续流动搅拌式罐反应器移除； -将富胺从所述连续流动搅拌式罐反应器移除，用于再生成； -使富胺溶液通过至少一个闪蒸罐汽提塔； -将酸性气体和蒸气从所述闪蒸罐汽提塔移除； -将贫胺从所述闪蒸罐汽提塔移除，用于再循环至所述连续流动搅拌式罐反应 器； 术语连续流动搅拌式罐反应器（CFSTR)或CFSTR吸收器有时称为连续搅拌式 罐反应器(CSTR)或CSTR吸收器。为了本专利技术的目的，将在全文使用术语CFSTR，以指示 该工艺是连续的。 还可以在串联设置的多重连续流动搅拌式罐反应器中使气态流与液体贫胺溶液 接触。此设置方式可以用于处理带有相对高浓度的诸如C0 2的酸性气体的气流。CFSTR的 数量取决于液体胺溶液的浓度以及离开CFSTR的脱硫气态流的期望C02含量。通过从串联 的反应器中的最后的反应器到第一个反应器逐渐增大贫胺浓度，可以改进此设置方式的效 果。以此方式，到达最后的CFSTR的部分清洁的气态流将遇到直接来自汽提工艺的再生成 的贫胺。类似地，进入第一个CFSTR的气态流将遇到已通过一些或所有之前的CFSTR的部 分富胺。 可替换地，可以在并联设置的多重连续流动搅拌式罐反应器中使气态流与液体贫 胺溶液接触。此设置方式可以用于处理相对大的气流，其中全部气流划分为多个流，将每个 流供给至连续流动搅拌式罐反应器。如果需要多于单个步骤以吸收相对高浓度的酸性气 体，则可以使用串联构造。并联和串联的混合的连续流动搅拌式罐反应器理论上也是可能 的。 在上文给出的实例中，通过在连续流动搅拌式罐反应器的底部处将气态流直接供 给至液体溶剂中，并在连续流动搅拌式罐反应器的顶部处移除所述气态流，而使气态流与 液体贫胺溶液接触。与普通的填充层柱吸收器相比，这减小了液体和气体之间的转移面积。 根据进一步的可替换方式，通过在所述连续流动搅拌式罐反应器下游的活塞流动 反应器中使气态流与液体贫胺溶液接触，可以进一步增强工艺效率。活塞流动反应器或PFR 的主要特征在于沿流动方向没有混合发生。而是，完全的混合是假定在活塞流动反应器的 截面区域内的。贫胺和溶解的C02将沿PFR移动，其中出口的液体流中其余的溶解的C0 2与 溶剂反应。PFR在本领域中是熟知的，这里将仅简略地说明。在其最简单的形式中，PFR可 以设置为具有离开CSTR的预定截面的管，该管可以具有沿其长度的任何合适的形状，诸如 直的、螺旋形的等。如果离开CFSTR的胺流含有溶解的C0 2，则随后的泵必须能够处理两相 流。 根据最后的可替换方式，通过在位于所述连续流动搅拌式罐反应器上游的常规的 柱吸收器中使气态流与液体贫胺溶液接触，可以增强工艺效率。然后首先将贫胺供给至柱 吸收器，然后使贫胺通过所述至少一个CFSTR。 当吸收步骤已经完成时，移除含有液体胺的富酸性气体，用于再生成。借助于泵移 除富胺，并使其通过热交换器或节热器，在热交换器或节热器中相对冷的富胺用于冷却离 开汽提工艺的相对热的贫胺。可以设置可选的加热器，用于将富胺溶液引至预定温度，这为 汽提工艺形成合适的输入值。 在再生成工本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于通过使用液体胺溶液将酸性气体移除而分离或提纯气态流的工艺，其特征在于进行以下步骤‑在至少一个连续流动搅拌式罐反应器(10；10a，10b；10c)中使所述气态流与液体贫胺溶液接触；‑将脱硫的气态流从所述连续流动搅拌式罐反应器(10)移除；‑将富胺从所述连续流动搅拌式罐反应器(10；10a，10b；10c)移除，用于再生成；‑使富胺溶液通过至少一个闪蒸罐汽提塔(20；20a，20b；20c)；‑将酸性气体和蒸气从所述闪蒸罐汽提塔(20)移除；‑将贫胺从所述闪蒸罐汽提塔(20)移除，用于再循环至所述连续流动搅拌式罐反应器(10；10a，10b；10c)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种用于通过使用液体胺溶液将酸性气体移除而分离或提纯气态流的工艺，其特征 在于进行以下步骤 -在至少一个连续流动搅拌式罐反应器（10 ;l〇a，10b ;10c)中使所述气态流与液体贫 胺溶液接触； -将脱硫的气态流从所述连续流动搅拌式罐反应器（10)移除； -将富胺从所述连续流动搅拌式罐反应器（10 ;l〇a，10b ;10c)移除，用于再生成； -使富胺溶液通过至少一个闪蒸罐汽提塔（20 ;20a，20b ;20c); -将酸性气体和蒸气从所述闪蒸罐汽提塔（20)移除； -将贫胺从所述闪蒸罐汽提塔（20)移除，用于再循环至所述连续流动搅拌式罐反应器 (10 ;10a，10b ;10c)。2. 如权利要求1所述的工艺，其特征在于，在串联设置的多重连续流动搅拌式罐反应 器（10a，10b)中使所述气态流与液体贫胺溶液接触。3. 如权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，在串联设置的至少一个多重连续流动搅 拌式罐反应器（l〇a，10b)和柱吸收器（40)中使所述气态流与液体贫胺溶液接触。4. 如前述权利要求中任一项所述的工艺，其特征在于，在并联设置的多重连续流动搅 拌式罐反应器中使所述气态流与液体贫胺溶液接触。5. 如前述权利要求中任一项所述的工艺，其特征在于，通过在所述连续流动搅拌式罐 反应器（10 ;10a，10b ;10c)的底部处供给所述气态流并在所述反应器（10 ;10a，10b ;1...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·阿里尔·斯文森，斯泰纳尔·彼得森，贝丽特·F·福斯塔斯，
申请(专利权)人：挪威国家石油公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO
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