本公开涉及一种用于处理由在范围为1.0至1.2kg/cm2的压力下操作的高压再生器(57)生成的蒸汽凝液以用于再生二氧化碳吸收溶液的方法。所述方法包括以下步骤：a)使用二氧化碳吸收溶液在二氧化碳吸收(56)单元中捕获二氧化碳；b)将包含经吸收的二氧化碳以及在步骤a)中生成的所述二氧化碳吸收溶液进料至高压再生器(57)；以及c)在范围为3.2至3.5kg/cm2的压力下将低压蒸汽供应至蒸汽重沸器(58)，以用于向所述高压再生器(57)供应热量，从而生产蒸汽凝液和经再生的二氧化碳吸收溶液；并且其特征在于，进一步包括以下步骤：d)将在步骤c)中生产的所述蒸汽凝液供应至脱气器(59)，从而生产适合于生产氧含量的范围为7ppb至小于20ppb的蒸汽的水溶液。本公开进一步涉及用于执行本公开的所述方法的系统并且涉及该系统在执行本公开的所述方法中的用途。本公开进一步涉及一种用于将进一步包括工艺凝液汽提器和水脱矿质单元的系统改造成本公开的系统的方法。单元的系统改造成本公开的系统的方法。单元的系统改造成本公开的系统的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理二氧化碳吸收溶液的由高压发生器生成的蒸汽凝液的方法和系统
[0001]本公开涉及一种用于二氧化碳吸收的方法和系统，尤其涉及一种用于处理由高压发生器生成的蒸汽凝液以用于二氧化碳吸收溶液的再生的方法和系统。
技术介绍
[0002]二氧化碳有很多用途。例如，二氧化碳用于生产尿素，用于碳酸饮料，用于冷却、冷冻和包装海鲜、肉类、家禽、烘焙食品、水果和蔬菜，以及用于延长乳制品的保质期。它是工业废弃物和工艺水处理中的重要环境成分，作为硫酸的替代品来控制pH水平。其他用途包括饮用水处理、环境友好型农药以及温室中用于促进蔬菜生长的空气添加剂。
[0003]一般来说，二氧化碳是通过净化作为有机或无机化学工艺的副产品的废弃物流而生产的。包含高浓度的二氧化碳的废弃物流经过多级冷凝和净化，以及然后蒸馏以生产产品级二氧化碳。
[0004]进料中二氧化碳浓度的提高可以通过多种方式进行。一种特别优选的方法是将来自粗二氧化碳进料二氧化碳的化学吸收到烷醇胺基吸收剂中。然后，所得负载二氧化碳的吸收剂经历分离成用于回收的二氧化碳产物和含有烷醇胺的吸收剂，该吸收剂可在回收系统内再循环以重新使用。
[0005]二氧化碳的回收在为了将氢气与二氧化碳分离的氨工艺中尤其重要，在由变换单元生产的氢气和二氧化碳的混合物中：氢气不能在氨合成塔中用于氨的生产，除非它基本上不含二氧化碳。
[0006]在GB996543A中，描述了如何在塔(18)中用烷醇胺的水溶液洗涤含有二氧化碳的气体，其中已吸收了二氧化碳的溶液从塔(18)中排出，并在塔(32)中再生，由余热锅炉(2)的蒸汽间接加热，并由余热锅炉(9)的蒸汽汽提。
[0007]在DE102018210921A1中，描述了一种用于生产含有氢的合成气体的单元和相关工艺，其至少包括：(a)转化炉(1)；(b)一氧化碳(CO)合成塔(2)；(c)合成气体冷凝器(4)；(d)具有再生的二氧化碳(CO2)洗涤器单元(3)；其特征在于，合成气体冷凝器(4)与脱气器(5)连接，并且脱气器(5)与转化炉燃烧器(6)和/或燃烧辅助蒸汽锅炉(7)连接。
[0008]在CN107866134A中，公开了向在待再生的溶液的回流条件下操作的再生器提供热量，并且还用富液和贫液以及还用来自再生器内生产的CO2/蒸汽混合物的热量来加热再生器中的待处理溶液。此外，将热量供应至再生器后的蒸汽凝液被蒸汽加热。
[0009]因此，现有技术描述了通过用蒸汽加热和合成气体的冷凝来再生二氧化碳吸收溶液以及在脱气器中的后续处理。现有技术没有提供关于如何处理来自用于再生已吸收了二氧化碳的溶液的蒸汽的凝液的教导。
[0010]从能量回收的角度来看，用于再生已吸收了二氧化碳的溶液的蒸汽的再生很重要，并且应该以节能的方式执行。同时，对来自蒸汽的使用生成的工艺凝液应进行处理并且以这种方式用于再生蒸汽，单元中的设备不受到腐蚀。
[0011]本公开提供了一种用于利用由高压再生器生成的蒸汽凝液的全部热含量，同时确保单元中的设备不受到腐蚀的方法和系统。
技术实现思路
[0012]在本公开的一个方面，公开了一种用于处理由在范围为1.0至1.2kg/cm2的压力下操作的高压再生器生成的蒸汽凝液以用于再生二氧化碳吸收溶液的方法。该方法包括以下步骤：
[0013]a)使用二氧化碳吸收溶液在二氧化碳吸收单元中捕获二氧化碳；
[0014]b)将包含经吸收的二氧化碳以及在步骤a)中生成的二氧化碳吸收溶液进料至高压再生器；以及
[0015]c)在范围为3.2至3.5kg/cm2的压力下将低压蒸汽供应至蒸汽重沸器，以用于向高压再生器供应热量，从而生产蒸汽凝液和经再生的二氧化碳吸收溶液；
[0016]并且其特征在于，进一步包括以下步骤：
[0017]d)将在步骤c)中生产的蒸汽凝液供应至脱气器，从而生产适合于生产氧含量低于20ppb的蒸汽的水溶液。
[0018]令人惊讶的是，专利技术人发现，本公开的方法允许利用由高压再生器生成的蒸汽凝液的全部热含量，同时确保单元中的设备不受到腐蚀，因为它在脱气器中进行节能地处理。此外，以用于供应高压再生器的低压蒸汽的使用引起所使用的蒸汽的最大热含量，使得系统中的能量回收最大化。
[0019]在根据本公开的方法的一个实施例中，适合于生产蒸汽的水溶液具有范围为7ppb至小于20ppb的氧含量。
[0020]在根据本公开的方法的一个实施例中，该方法进一步包括以下步骤：
[0021]e)将在步骤c)中生产的经再生的二氧化碳吸收溶液重新用于二氧化碳吸收单元中吸收额外的二氧化碳。
[0022]在根据本公开的方法的一个实施例中，二氧化碳吸收溶液包含约30％碳酸钾，任选地部分地或完全地转化为碳酸氢钾。
[0023]在根据本公开的方法的一个实施例中，二氧化碳吸收溶液包含约30％碳酸钾、约5％碳酸氢钾、约0.5％二乙醇胺和约0.5％甘氨酸。
[0024]在根据本公开的方法的一个实施例中，该方法进一步包括以下步骤：
[0025]f)从由步骤d)生产的水溶液中生产蒸汽。
[0026]在根据本公开的方法的一个实施例中，该方法进一步包括以下步骤：
[0027]g)在脱硫单元中从天然气的进料中脱硫，以用于生产基本上不含硫的天然气的进料；
[0028]h)在一段转化炉中，使用蒸汽将在步骤g)中获得的基本上不含硫的天然气的进料转换为一氧化碳和氢气的混合物；
[0029]i)任选地，在二段转化炉中，使用氧气来提高步骤h)中的在一段转化炉中实现的基本上不含硫的天然气的进料转换为一氧化碳和氢气的混合物的转换率；
[0030]j)在变换单元中，将在步骤h)中或任选地在步骤i)中获得的一氧化碳和氢气的混合物转换为二氧化碳和氢气的混合物；以及
[0031]k)将在步骤j)中生成的二氧化碳和氢气的气态混合物进料至二氧化碳吸收单元，从而生产基本上不含二氧化碳的氢气；以及
[0032]l)将在步骤k)中生产的氢气进料至甲烷化单元，以用于将剩余量的一氧化碳和二氧化碳转换为甲烷。
[0033]在根据本公开的方法的一个实施例中，该方法进一步包括以下步骤：
[0034]m)将从步骤l)获得的氢气和甲烷的混合物进料至氨合成塔，以用于生产氨。
[0035]在本公开的另一方面中，公开了一种用于回收由在范围为1.0至1.2kg/cm2的压力下可操作的高压再生器生成的蒸汽凝液的热含量以用于再生二氧化碳吸收溶液的系统。该系统包括：
[0036]·
脱二氧化碳单元，其包括：
[0037]o二氧化碳吸收单元；
[0038]o高压再生器，其用于再生包含经吸收的二氧化碳的二氧化碳吸收溶液；和
[0039]o蒸汽重沸器，其包括：用于在范围为3.2至3.5kg/cm2的压力下向高压再生器供应热量的入口和用于蒸汽凝液的出口，该蒸汽凝液是通过蒸汽重沸器中的蒸汽与高压再生器进行的热量的交本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理由在范围为1.0至1.2kg/cm2的压力下操作的高压再生器(57)生成的蒸汽凝液以用于再生二氧化碳吸收溶液的方法，所述方法包括以下步骤：a)使用二氧化碳吸收溶液在二氧化碳吸收(56)单元中捕获二氧化碳；b)将包含经吸收的二氧化碳以及在步骤a)中生成的所述二氧化碳吸收溶液进料至所述高压再生器(57)；以及c)在范围为3.2至3.5kg/cm2的压力下将低压蒸汽供应至蒸汽重沸器(58)，以用于向所述高压再生器(57)供应热量，从而生产蒸汽凝液和经再生的二氧化碳吸收溶液；其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：d)将在步骤c)中生产的所述蒸汽凝液直接供应至脱气器(59)，从而生产适合于生产氧含量低于20ppb的蒸汽的水溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其中适合于生产蒸汽的所述水溶液具有范围为7ppb至小于20ppb的氧含量。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其进一步包括以下步骤：e)将在步骤c)中生产的所述经再生的二氧化碳吸收溶液重新用于在所述二氧化碳吸收单元(56)中吸收额外的二氧化碳。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其进一步包括以下步骤：f)从由步骤d)生产的所述水溶液中生产蒸汽。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述二氧化碳吸收溶液包含约30％碳酸钾，任选地部分地或完全地转化为碳酸氢钾。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述二氧化碳吸收溶液包含约30％碳酸钾、约5％碳酸氢钾、约0.5％二乙醇胺和约0.5％甘氨酸。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其进一步包括以下步骤：g)在脱硫单元(11)中从天然气的进料中脱硫，以用于生产基本上不含硫的天然气的进料；h)在一段转化炉(19)中，使用蒸汽将在步骤g)中获得的所述基本上不含硫的天然气的进料转换为一氧化碳和氢气的混合物；i)任选地，在二段转化炉(53)中，使用氧气来提高步骤h)中的在所述一段转化炉(19)中实现的所述基本上不含硫的天然气的进料转换为一氧化碳和氢气的混合物的转换率；j)在变换单元(24)中，将在步骤h)中或任选地在步骤i)中获得的所述一氧化碳和氢气的混合物转换为二氧化碳和氢气的混合物；k)将在步骤j)中生成的二氧化碳和氢气的气态混合物进料至所述二氧化碳吸收单元(56)，从而生产基本上不含二氧化碳的氢气；以及l)将在步骤k)中生产的所述氢气进料至甲烷化单元(32)，以用于将剩余量的一氧化碳和二氧化碳转换为甲烷。8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括以下步骤：m)将从步骤l)获得的氢气和甲烷的混合物进料至氨合成塔(36)。9.一种用于处理由高压再生器生成的蒸汽凝液以用于再生二氧化碳吸收溶液的系统，所述系统包括：脱二氧化碳单元(28)，其包括：
二氧化碳吸收单元(56)；高压再生器(57)，其在范围为1.0至1.2kg/cm2的压力下可操作以用于再生包含经吸收的二氧化碳的二氧化碳吸收溶液；和蒸汽重沸器(58)，其包括用于在范围为3.2至3.5kg/cm2的压力下向所述高压再生器(57)供应低压热量的入口(60)以及用于蒸汽凝液的出口(61)，所述蒸汽凝液是通过所述蒸汽重沸器中的蒸汽与所述高压再生器进行的热量的交换而生产的；以及用于生产氧含量低于20ppb的水溶液的脱气器(59)，所述脱气器包括入口和出口；其特征在于，所述脱气器(59)的所述入口(60)与所述蒸汽重沸器...
【专利技术属性】
技术研发人员：乌代帕尔，
申请(专利权)人：亚拉国际有限公司，
类型：发明
国别省市：
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