本实用新型专利技术涉及一种利用离子液体吸收合成气中酸性气体的装置，包括脱水装置、吸收塔、精馏塔、换热器、冷凝器、混合器、压缩机和闪蒸罐，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述混合器包括第一混合器和第二混合器，所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机，所述闪蒸罐包括第一闪蒸罐和第二闪蒸罐；本实用新型专利技术采用一个吸收塔、两个闪蒸罐以及一个精馏塔实现了合成气中硫化氢和二氧化碳的脱除，以离子液体为吸收剂，优选咪唑型离子液体，利用该吸收剂对硫化氢和二氧化碳具有较好的吸收效果，实现净化后的合成气中硫化氢纯度低于0.1ppm，硫化氢产品气中硫化氢含量高于0.25。
A Device for Absorbing Acidic Gas in Synthetic Gas by Ionic Liquids
【技术实现步骤摘要】
一种利用离子液体吸收合成气中酸性气体的装置
本技术涉及一种吸收合成气中硫化氢的装置，尤其涉及一种利用离子液体吸收合成气中硫化氢的装置，属于气体的净化处理
技术介绍
合成气是以一氧化碳和氢气为主要组分，用作化工原料的一种原料气。合成气的原料范围很广，可由煤或焦炭等固体燃料气化产生，也可由天然气和石脑油等轻质烃类制取，还可由重油经部分氧化法生产。由煤气化产生的合成气包含硫化氢、二氧化碳等酸性气体，硫化氢会造成催化剂中毒，二氧化碳不参与后续反应，且其作为温室气体，对全球气温变暖具有重要的影响。因此，合成气需经过气体净化装置处理，以提高纯度、减少对设备的腐蚀以及减少对环境的污染。离子液体是指一种由氮或磷杂环的有机阳离子和无机阴离子组成的盐，在室温条件下呈液态，本身具有化学稳定性高、热力学稳定性高、难挥发性和良好的导电性等优点，可用于高压条件下的反应。这些特殊的结构和物性特性为离子液体的应用带来了广阔的发展空间，尤其是离子液体对有机以及无机化合物有很好的溶解能力，使之在固定转化和利用硫化氢方面具有极大的应用潜力。文献(煤化工厂合成气净化装置生产运行问题及解决方案.河北化工，2008年第31卷)对现有低温甲醇洗装置的问题进行了分析，即甲醇水分离塔操作稳定性问题、循环甲醇脱水问题、煤气中总硫超标问题。专利(CN202590597U)涉及一种酸性气体吸收装置，该装置详细介绍了采用氢氧化钠为吸收剂进行吸收，结构简单、实用，吸收剂易于配制、酸性废气吸收效率高、便于操作、投入成本低，特别是针对二氧化硫废气能达到零排放。但是，吸收剂氢氧化钠对设备的腐蚀大，且吸收剂损耗大、不易回收。专利(CN202366605U)涉及低温甲醇洗与CO2捕集的耦合系统，该系统采用低温甲醇洗吸收硫化氢并与二氧化碳捕集耦合，缩短了工艺流程，H2S捕集率高的同时提高了CO2的捕集率，但此流程温度过低，需要的冷量大，能耗高。
技术实现思路
本技术针对使用低温甲醇洗脱除合成气中硫化氢和二氧化碳的装置存在的问题，即甲醇毒性大、设备复杂、流程长、腐蚀性强等，提供一种利用离子液体吸收合成气中酸性气体的装置。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用离子液体吸收合成气中酸性气体的装置，包括脱水装置、吸收塔、精馏塔、换热器、冷凝器、混合器、压缩机和闪蒸罐，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述混合器包括第一混合器和第二混合器，所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机，所述闪蒸罐包括第一闪蒸罐和第二闪蒸罐；所述脱水装置的出口与第一混合器的入口相连通，所述第一混合器的出口经第一冷凝器后与吸收塔下部的进气口相连通；离子液体吸收剂的进料泵出料口与第二混合器的入口相连通，所述第二混合器的出口与吸收塔上部的进液口相连通，所述吸收塔的顶部设有排气口，排出净化后的合成气；所述吸收塔底部的出液口与第一闪蒸罐的进液口相连通，所述第一闪蒸罐顶部的出气口与第一压缩机的进气口相连通，所述第一压缩机的压缩气体出气口也与第一混合器的入口相连通；所述第一闪蒸罐底部的出液口经换热器后与第二闪蒸罐的进液口相连通，所述第二闪蒸罐底部的出液口经循环泵后与第二冷凝器的进口相连通，所述第二冷凝器的出口与第二混合器的入口相连通；所述第二闪蒸罐顶部的出气口与第二压缩机的进气口相连通，所述第二压缩机的压缩气体出气口与精馏塔的进料口相连通，塔顶排出二氧化碳，塔釜排出硫化氢。进一步，所述第二压缩机为多级压缩机。本技术的有益效果是：1)采用一个吸收塔、两个闪蒸罐以及一个精馏塔实现了合成气中硫化氢和二氧化碳的脱除，以离子液体为吸收剂，优选咪唑型离子液体，利用该吸收剂对硫化氢和二氧化碳具有较好的吸收效果，实现净化后的合成气中硫化氢纯度低于0.1ppm，硫化氢产品气中硫化氢含量高于0.25；2)利用吸收剂难挥发的特性，使离子液体能够实现回收再利用，降低了分离难度；利用闪蒸罐回收离子液体，能耗低且工艺简单；3)设备投资费用也大幅降低，实现了节能、低投入、低排放的目标。附图说明图1为本技术的结构示意图；图1中，1、脱水装置；2、吸收塔；3、精馏塔；4、换热器；5、第一冷凝器；6、第二冷凝器；7、第一混合器；8、第二混合器；9、第一压缩机；10、第二压缩机；11、第一闪蒸罐；12、第二闪蒸罐。具体实施方式以下结合实例对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种利用离子液体吸收合成气中酸性气体的装置，包括脱水装置1、吸收塔2、精馏塔3、换热器4、冷凝器、混合器、压缩机和闪蒸罐，所述冷凝器包括第一冷凝器5和第二冷凝器6，所述混合器包括第一混合器7和第二混合器8，所述压缩机包括第一压缩机9和第二压缩机10，所述闪蒸罐包括第一闪蒸罐11和第二闪蒸罐12；所述脱水装置的出口与第一混合器的入口相连通，所述第一混合器的出口经第一冷凝器后与吸收塔下部的进气口相连通；离子液体吸收剂的进料泵出料口与第二混合器的入口相连通，所述第二混合器的出口与吸收塔上部的进液口相连通，所述吸收塔的顶部设有排气口，排出净化后的合成气；所述吸收塔底部的出液口与第一闪蒸罐的进液口相连通，所述第一闪蒸罐顶部的出气口与第一压缩机的进气口相连通，所述第一压缩机的压缩气体出气口也与第一混合器的入口相连通；所述第一闪蒸罐底部的出液口经换热器后与第二闪蒸罐的进液口相连通，所述第二闪蒸罐底部的出液口经循环泵后与第二冷凝器的进口相连通，所述第二冷凝器的出口与第二混合器的入口相连通；所述第二闪蒸罐顶部的出气口与第二压缩机的进气口相连通，所述第二压缩机的压缩气体出气口与精馏塔的进料口相连通，塔顶排出二氧化碳，塔釜排出硫化氢。应用例1：吸收塔内操作压力为12bar，吸收过程中吸收剂用量为16000kmol/h，经进料泵输送至吸收塔第一块塔板，吸收塔塔板数设置为9块，粗合成气从吸收塔塔釜进入，精馏塔塔板数设置为15块。含硫化氢0.1％、二氧化碳34.2％、氮气0.3％、水0.3％、氢气45.9％、一氧化碳18.9％、氩气0.1％、甲烷0.2％(摩尔百分比)的合成气以4237kmol/h的流量进入脱水装置，与脱水剂逆流脱水。脱水后的气体经第一混合器和第一冷凝器降温至20℃后进入吸收塔。吸收剂以16000kmol/h经进料泵进入吸收塔中，温度为20℃，压力为30bar。在吸收塔内部，气相与液相充分接触，吸收剂离子液体与粗合成气逆流接触，净化后的合成气从塔顶气相出口排空且有效气体纯度为99.8％，富硫化氢-二氧化碳吸收剂从塔底采出口进入第一闪蒸罐，经过一次闪蒸将富硫化氢-二氧化碳吸收剂中的气体经第一压缩机加压至13bar、再进入第一混合器与进料混合后进入第一冷凝器冷却至20℃后回到吸收塔。第一闪蒸罐塔底的富硫化氢-二氧化碳溶剂经换热器加热到60℃后进入到第二闪蒸罐。经过一次闪蒸操作，吸收剂从罐底经循环泵、第二冷凝器后回到吸收塔，硫化氢-二氧化碳从罐顶流出进入精馏塔中，温度为30℃，压力为5bar，二氧化碳从精馏塔塔顶排出，纯度达到99.2％，硫化氢从精馏塔塔釜流出，纯度为28％以上。应用例2：吸收塔内操作压力为13bar，吸收过程中吸收剂用量为17000kg/h，经进料泵输送至吸收塔第一块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用离子液体吸收合成气中酸性气体的装置，包括脱水装置、吸收塔、精馏塔、换热器、冷凝器、混合器、压缩机和闪蒸罐，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述混合器包括第一混合器和第二混合器，所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机，所述闪蒸罐包括第一闪蒸罐和第二闪蒸罐；所述脱水装置的出口与第一混合器的入口相连通，所述第一混合器的出口经第一冷凝器后与吸收塔下部的进气口相连通；离子液体吸收剂的进料泵出料口与第二混合器的入口相连通，所述第二混合器的出口与吸收塔上部的进液口相连通，所述吸收塔的顶部设有排气口，排出净化后的合成气；所述吸收塔底部的出液口与第一闪蒸罐的进液口相连通，所述第一闪蒸罐顶部的出气口与第一压缩机的进气口相连通，所述第一压缩机的压缩气体出气口也与第一混合器的入口相连通；所述第一闪蒸罐底部的出液口经换热器后与第二闪蒸罐的进液口相连通，所述第二闪蒸罐底部的出液口经循环泵后与第二冷凝器的进口相连通，所述第二冷凝器的出口与第二混合器的入口相连通；所述第二闪蒸罐顶部的出气口与第二压缩机的进气口相连通，所述第二压缩机的压缩气体出气口与精馏塔的进料口相连通，塔顶排出二氧化碳，塔釜排出硫化氢。...
【技术特征摘要】
1.一种利用离子液体吸收合成气中酸性气体的装置，包括脱水装置、吸收塔、精馏塔、换热器、冷凝器、混合器、压缩机和闪蒸罐，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述混合器包括第一混合器和第二混合器，所述压缩机包括第一压缩机和第二压缩机，所述闪蒸罐包括第一闪蒸罐和第二闪蒸罐；所述脱水装置的出口与第一混合器的入口相连通，所述第一混合器的出口经第一冷凝器后与吸收塔下部的进气口相连通；离子液体吸收剂的进料泵出料口与第二混合器的入口相连通，所述第二混合器的出口与吸收塔上部的进液口相连通，所述吸收塔的顶部设有排气口，排出净化后的合成气；所述吸收塔...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹光武，曾翔鹏，刘佳颍，曹玉虎，王世生，吕明方，邱雷，远桂芬，孙宝盛，
申请(专利权)人：烟台新瑞环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37
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