用于从合成气分离出电解质的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于从各自包含电解质的第一合成气(1)和第二合成气(5)分离出电解质的方法和设备，其中在洗涤塔(W1、W2)中对这两种合成气(1、5)中的每一种实施水洗涤，于其中获得基本上不含电解质的合成气(3、6)以及负载有分离出的电解质的洗涤水(4、7)。其特征在于，将至少一部分在洗涤第一合成气(1)时负载有分离出的电解质的洗涤水(4)作为洗涤剂用于洗涤第二合成气(5)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于从各自包含电解质的第一和第二合成气分离电解质的方法，其中在洗涤塔中对这两种合成气中的每一种实施水洗涤，其中获得基本上不含电解质的合成气以及负载有分离的电解质的洗涤水。此外，本专利技术涉及用于实施根据本专利技术的方法的设备。
技术介绍
电解质理解为溶解在水中解离成离子并因此通常具有高的水溶性的化学化合物。电解质的例子为氨和氯化氢。合成气是在工业规模上例如通过蒸汽重整或部分氧化由含碳的起始物质例如天然气、液化气、石脑油、重油或煤获得的气体混合物。其绝大部分由氢、一氧化碳和二氧化碳组成，但也包含少量的含硫组分以及氨和氯化氢。为了获得经济上可以利用的产品例如氢、一氧化碳、羰基合成气(oxogas)或用于燃气轮机的、主要由氢、一氧化碳和二氧化碳组成的、不含硫的燃气，经常对合成气实施甲醇洗涤，其中首先分离出二氧化碳和含硫组分。电解质例如氯化氢和特别是氨可以与甲醇形成难溶的化合物，并因此不得进入甲醇洗涤的洗涤剂循环中，这是因为其在此会造成堵塞。因此在用于处理合成气的甲醇洗涤装置的上游设置水洗涤装置，于其中借助于洗涤水分离出包含在合成气中的电解质。水洗涤通常在洗涤塔中进行，向其中导入冷却至大约-40℃的温度的软化水(Deionat)或锅炉给水作为洗涤水。将负载有从合成气分离出的电解质的洗涤水从洗涤塔排出，并进行处理，从而可以重新使用或者作为废水排放。从合成气分离出电解质所需最少的洗涤水量由于电解质的高的水溶性，明显小于由塔板的最小喷淋密度决定的水洗涤实际需要的水量。为了从合成气同时产生更多的产品，可以将合成气分成多个支流，随后以不同方式加以处理。若应当例如由合成气获得氢产品和用于燃气轮机的燃气，则将合成气分成第一和第二支流，其中仅一种通过水煤气变换进行转化，从而将一氧化碳和水转化成氢和二氧化碳。由于在水煤气变换中产生压力损失，未转化的支流的压力比转化的支流的压力高出约2至4巴。为了分离出含硫组分和/或二氧化碳，这两种合成气在两个平行地运行的甲醇洗涤装置中彼此分离地进行洗涤。在这两个甲醇洗涤装置的每一个的上游设置水洗涤装置，于其中对每个支流用冷却的软化水或锅炉给水进行洗涤。水洗涤最终由于提供新鲜洗涤水并且处置和处理负载的洗涤水，所以并不是影响从合成气获得产品的经济性的显著的成本因素。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是给出前述类型的方法以及实施该方法的设备，由此可以实现以比现有技术更少的成本从合成气分离出电解质。该目的是通过如下方式实现的，将至少一部分在洗涤第一合成气时负载有分离的电解质的洗涤水作为洗涤剂用于洗涤第二合成气。本专利技术利用了这样的事实，取决于洗涤塔的运行要求，仅利用了在洗涤第一合成气时使用的洗涤水的吸收能力的一小部分，因此负载的洗涤剂还能够吸收进一步的量的电解质。通过根据本专利技术的方法，相对于现有技术，在电解质分离的质量保持不变的情况下，对洗涤水的需求显著减少。因此，不仅减少了用于提供未负载的洗涤水的成本，而且减少了用于处理或处置负载的洗涤水的成本。优选仅使用在洗涤第一合成气时负载有电解质的洗涤水洗涤第二合成气。但是应当不排除此外还使用未负载的洗涤水。这不仅在负载的洗涤水的量不足以完全洗涤第二合成气时可以是有意义的，而且在由第一洗涤装置输送的洗涤水的负载过高从而无法以所要求的程度从第二合成气分离出电解质时也可以是有意义的。可以将未负载的洗涤水混入负载的洗涤水，然后导入用于洗涤第二合成气的洗涤塔中，或者与其独立地输送至洗涤塔。在分开输送的情况下，与负载的洗涤剂相比，更有意义的是将未负载的洗涤剂在更高的位置导入洗涤塔中。可以使用泵，将在洗涤第一合成气时负载的洗涤水送入用于洗涤第二合成气的洗涤塔中。替代性地或额外地，与第二合成气相比，可以在更高的压力下洗涤第一合成气，从而可以利用在这两个洗涤装置之间存在的压力差，将在洗涤第一合成气时负载的洗涤水输送至第二水洗涤装置。此外还可以与其中洗涤第二合成气的洗涤塔相比，将用于洗涤第一合成气的洗涤塔定位得更高，并且借助于重力将负载的洗涤水输送至第二合成气的洗涤装置。特别有利地，在由合成气形成第一和第二支流以产生氢产品和用于燃气轮机的燃气时，可以使用根据本专利技术的方法，其中第一支流形成第一合成气，通过水煤气变换使第二支流转化而产生第二合成气。根据本专利技术的方法适合于分离出许多电解质。但是优选用于从合成气分离出氨和/或氯化氢。此外，本专利技术还涉及用于从合成气分离出电解质的设备，其具有第一洗涤塔，于其中可以对包含电解质的第一合成气实施水洗涤，和第二洗涤塔，于其中可以对包含电解质的第二合成气实施水洗涤，其中每个洗涤塔均具有洗涤水的输送装置以及经洗涤的合成气和负载有分离的电解质的洗涤水的排出装置。在装置方面，所提出的目的根据本专利技术是通过如下方式实现的，将第一洗涤塔的负载的洗涤水的排出装置与第二洗涤塔的洗涤水的输送装置相连接，从而可以在第二洗涤塔中洗涤第二合成气时使用至少一部分在第一洗涤塔中洗涤第一合成气时负载有分离的电解质的洗涤水。针对性地，与第二洗涤塔相比，将第一洗涤塔定位得更高，从而可以利用重力将在第一洗涤塔中负载有电解质的洗涤水送入第二洗涤塔中。通过彼此上下垂直地布置这两个洗涤塔，给出一个特别节省空间的改变方案。第二洗涤塔优选具有洗涤水的其他的输送装置，经由该输送装置除了在第一洗涤塔中负载的洗涤水，还可以将未负载的洗涤水输送至第二洗涤塔。更有意义的是，布置未负载的洗涤水的其他的输送装置，从而与在第一洗涤塔中负载的洗涤水相比，将未负载的洗涤水在更高的位置导入第二洗涤塔中。下面依照在图1中示意性地描绘的实施例更详细地阐述本专利技术。附图说明图1所示为根据本专利技术的设备的优选的改变方案，于其中平行地由两种合成气分离出电介质。具体实施方式经由管道1将包含氨和/或氯化氢的第一合成气送至第一洗涤塔W1的下部，在此将其向上引导，并在此情况下与输送至洗涤塔W1的顶部的未负载的洗涤水2强烈接触。通过水洗涤，从洗涤塔W1排出基本上不含氨和/或氯化氢的第一合成气3以及负载有从第一合成气1分离出的氨和/或氯化氢的洗涤水4。在第一洗涤塔W1中使用的洗涤水2的量由塔板B1的最小喷淋密度决定，因此明显大于洗去氨和/或氯化氢所需的最小洗涤水量，因此负载的洗涤水4对于氨和/或氯化氢仍然具有吸收能力。借助重力将负载的洗涤水4引导至垂直地布置在第一洗涤塔W1下方的第二洗涤塔W2的顶部，在此将其用于洗涤第二合成气5，同样去除掉氨和/或氯化氢。因此，由第二洗涤塔的顶部排出基本上不含氨和/或氯化氢的第二合成气6，并由其塔底排出负载有从这两种合成气2和5分离出的氨和/或氯化氢的洗涤水7。为了实现更高的分离度，可以替代性地在塔板B2的最上塔板的上方将未负载的洗涤水8导入第二洗涤塔W2中，在更深的位置向其中导入在第一洗涤塔W1中负载的洗涤水4的仅一部分9。将在第一洗涤塔W1中负载的洗涤水4的其余部分10直接与在第二洗涤塔中负载的洗涤水7合并。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从各自包含电解质的第一合成气(1)和第二合成气(5)分离出电解质的方法，其中在洗涤塔(W1、W2)中对这两种合成气(1、5)中的每一种实施水洗涤，于其中获得基本上不含电解质的合成气(3、6)以及负载有分离出的电解质的洗涤水(4、7)，其特征在于，将至少一部分在洗涤第一合成气(1)时负载有分离出的电解质的洗涤水(4)作为洗涤剂用于洗涤第二合成气(5)。

【技术特征摘要】
2015.09.17 DE 102015012213.41.用于从各自包含电解质的第一合成气(1)和第二合成气(5)分离出电解质的方法，其中在洗涤塔(W1、W2)中对这两种合成气(1、5)中的每一种实施水洗涤，于其中获得基本上不含电解质的合成气(3、6)以及负载有分离出的电解质的洗涤水(4、7)，其特征在于，将至少一部分在洗涤第一合成气(1)时负载有分离出的电解质的洗涤水(4)作为洗涤剂用于洗涤第二合成气(5)。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，与第二合成气(5)相比，在更高的压力下洗涤第一合成气(1)，借助于第二水洗涤装置(W2)的压力差输送在第一水洗涤装置(W1)中负载的洗涤水(4)。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，借助于第二水洗涤装置(W2)的重力输送在洗涤第一合成气(1)时负载的洗涤水(4)。4.根据权利要求1至3之一的方法，其特征在于，为了获得第一合成气(1)和第二合成气(5)，将合成气流分成第一和第二支流，其中第一支流形成第一合成气(1)，通过水煤气变换使第二支流转化而产生第二合成气(5)。5.根据权利要求1至4之一的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·凯赖斯泰乔戈鲁，JP·博恩，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE