用于纯化含有酸性气体的气体混合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对含有酸性气体的气体混合物进行处理的方法，该方法包括：使所述气体混合物与吸收溶液（３３）接触（２），以得到脱酸化的气体混合物（３）以及负载有所述酸性气体的吸收溶液（４）；以及使负载有所述酸性气体的所述吸收溶液进行再生，该再生包括以下步骤：将所述吸收溶液通入到处于第一压力下的第一再生器（１１）；将所述吸收溶液通入到处于第二压力下的第二再生器（２１），所述第二压力低于所述第一压力；以及将来自于所述第二再生器的气体压缩，并将由此而压缩的气体再循环至所述第一再生器；通过所述第二再生器之后，将所述吸收溶液通入到处于第三压力下的第三再生器（３１），所述第三压力低于所述第二压力；以及将来自于所述第三再生器的气体压缩，并将由此而压缩的气体再循环至所述第二再生器；其中，收集至少一部分来自于所述第二再生器和／或所述第三再生器的气体，以提供具有较高硫化氢含量的气体混合物（３７），同时收集至少一部分来自于所述第三再生器的气体，以提供具有较高二氧化碳含量的气体混合物（１５）。本发明专利技术还涉及用于实现上述方法的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对含有酸性气体的气体混合物(特别是诸如天然气在内的基于烃类的气体混合物)进行纯化的方法，以及用于实施该方法的适宜的装置。
技术介绍
在天然气(主要含有甲垸)或液化天然气的生产中，有必要对源自沉积物的所述天然气进行纯化，以除去一些污染物，首要的污染物是那些被称为"酸性气体"的污染物，主要为二氧化碳(C02)和硫化氢(H2S)，还包括硫醇(R-SH)、氧硫化碳(COS)和二硫化碳(CS2)。在源自天然气沉积物的气体混合物中，二氧化碳和硫化氢占据了相当的份额，通常为3-70% (以摩尔浓度计)，只存在少量的其它酸性气体。目前有许多方法用于对天然气进行脱酸化。第一类方法为物理吸收方法，其中，使所述酸性气体与吸收溶液接触，通过亲合作用而实现所述酸性气体至所述吸收溶液的转移，即是通过热力学平衡来促进吸收的。可以形成该适宜的吸收溶液的化合物的实例为聚乙二醇二甲醚(来自于UOP的"Selexol"方法)、碳酸异丙酯(来自于Fluor公司的方法)、N-甲基吡咯烷酮(来自于Lurgi的"Purisol"方法)、甲醇(来自于Lurgi的"rectisol"方法)或吗啉衍生物(来自于UHDE的"morphisorb"方法)。通过在减压下连续膨胀而使所述吸收溶液再生，而无需提供任何能第二类方法为化学吸收方法，其中，使所述酸性气体与吸收溶液接触，通过化学反应而实现或促进所述酸性气体至所述吸收溶液的转移。可以形成该适宜的吸收溶液的化合物的实例为碳酸钾(来自于UOP的"Benfield"方 法)，并特别地可以为垸醇胺特别是单乙醇胺(MEA)、 二甘醇胺(DGA)、 二异丙醇胺(DIPA)、 二乙醇胺(DEA)、甲基二乙醇胺(MDEA)、活化的 甲基二乙醇胺和三乙醇胺(TEA)、以及位阻胺(sterically hindered amines)。 所述吸收溶液的再生是在加热的再生塔中进行的。还应该提到的是一类混合型的物理-化学吸收方法，例如Shell的所谓 的"Sulfinol"方法，其中，所述吸收溶液为环丁砜、水以及胺的混合物。物理吸收方法的缺点在于成本高；不是非常普及；当酸性气体的分压 不是很高时，效率较低；而且物理吸收方法还具有同时还吸收了一部分烃类 的缺点。此外，化学或物理-化学吸收方法的缺点在于需要为用于使吸收溶液 再生的阶段提供大量的能量。通常，将酸性气体进料至克劳斯转化器(Claus converter)内，在该克 劳斯转化器中，将H2S转化成为硫，但是，其中将伴生的C02释放至大气中。因此，实际需要这样的首 先，该方法可以独立地从H2S物流中制得C02物流；其次，与现有的方法相 比，该方法既有效且在能量和溶剂流量方面更为经济。
技术实现思路
首先，本专利技术的主题是一种用于对含有酸性气体的气体混合物进行处理 的方法，该方法包括使所述气体混合物与吸收溶液接触，由此得到脱酸化的气体混合物以及 负载有所述酸性气体的吸收溶液；以及使负载有所述酸性气体的所述吸收溶液进行再生；其中，所述再生包括以下步骤将所述吸收溶液通入到处于第一压力下的第一再生器(regenerator);然后将所述吸收溶液通入到处于第二压力下的第二再生器，所述第二压力低 于所述第一压力；以及将来自于所述第二再生器的气体压縮，并将由此而压縮的气体再循环至 所述第一再生器。所述再生还包括以下步骤-使所述吸收溶液通过所述第二再生器之后，将所述吸收溶液通入到处于 第三压力下的第三再生器，所述第三压力低于所述第二压力；以及将来自于所述第三再生器的气体压缩，并将由此而压縮的气体再循环至 所述第二再生器。根据一种实施方式，所述第一压力的表压(gage pressure)为5-20巴 (bar),所述第二压力的表压为2-6巴，且所述第三压力的表压为0.5-1.5巴。根据一种实施方式，所述第一再生器和/或所述第二再生器和/或所述第 三再生器(如果存在)是被加热的。根据一种实施方式，所述第一再生器和所述第二再生器内的所述吸收溶 液不是沸腾的，而所述第三再生器内的所述吸收溶液是沸腾的。根据一种实施方式，在使所述气体混合物与所述吸收溶液接触的步骤 中，将部分所述吸收溶液排出、冷却，并重新与所述气体混合物接触。根据一种实施方式，在所述吸收溶液通过所述第一再生器之前，将所述 吸收溶液闪蒸膨胀(flash expansion)。根据一种实施方式，将所述闪蒸膨胀之后的吸收溶液的一部分和/或通入 到所述第一再生器之后获得的吸收溶液的一部分和/或通入到所述第二再生 器之后获得的吸收溶液的一部分冷却并重新与所述气体混合物接触。根据一种实施方式，所述气体混合物是基于烃类的，并优选为天然气。根据一种实施方式，将来自于所述第二再生器和/或所述第三再生器的 气体的至少一部分排出，以提供富含硫化氢的气体混合物，并将来自于所述 第一再生器的气体的至少一部分排出，以提供富含二氧化碳的气体混合物。根据一种实施方式，将富含二氧化碳的气体混合物与来自于所述第二再生器或第三再生器的吸收溶液的至少一部分接触，以提供极富(very rich) 二氧化碳的气体混合物，将该接触之后获得的吸收溶液进行再生或冷却，并 重新与所述气体混合物接触。根据一种实施方式，所述吸收溶液包括至少一种垸醇胺，该烷醇胺优选选自由二乙醇胺、甲基二乙醇胺、以及 活化的甲基二乙醇胺所组成的组中；任选的C2-C4的硫代烷醇(thioalkanol)，优选为硫二甘醇(thiodiglycol);以及水。根据一种实施方式，所述吸收溶液包括至少一种垸醇胺，该烷醇胺优选选自由二异丙醇胺以及甲基二乙醇胺所 组成的组中；任选的环丁砜；以及 水。根据一种实施方式，该方法还包括以下步骤 将所述脱酸化的气体混合物脱水。本法的另一个主题为一种用于对含有酸性气体的气体混合物进行处理 的设备，该设备包括 吸收塔；为所述吸收塔的底部供料的气体混合物供给管路； 为所述吸收塔的顶部供料的吸收溶液供给管路；11第一再生器，该第一再生器的入口通过富含吸收溶液的管路而与所述吸收塔的底部出口相连； 第二再生器；用于将液体从所述第一再生器输送至所述第二再生器的管路； 用于将气体从所述第二再生器输送至所述第一再生器的管路； 位于用于将气体从所述第二再生器输送至所述第一再生器的所述管路 上的压縮机。前述设备还包括 第三再生器；用于将液体从所述第二再生器输送至所述第三再生器的管路； 用于将气体从所述第三再生器输送至所述第二再生器的管路； 位于用于将气体从所述第三再生器输送至所述第二再生器的所述管路 上的压縮机。根据一种实施方式，该设备包括以下部件中的一种或几种位于用于抽出富吸收溶液的管路上的减压阀； 位于所述吸收溶液供给管路上的冷却装置和泵；位于用于将液体从所述第一再生器输送至所述第二再生器的管路上的 减压阀；位于用于将液体从所述第二再生器输送至所述第三再生器的管路上的 减压阀。根据前述设备的一种实施方式，所述第一再生器和/或所述第二再生器 和/或所述第三再生器设置有加热装置。 根据一种实施方式，前述设备包括 冷却装置；用于排出吸收溶液的管路，该管路连接在所述吸收塔上，并为所述冷却装置供料；用于注入冷却的吸收溶液的管路，该管路连接在所述冷却装置的出口 处，并为所述吸收塔供料。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对含有酸性气体的气体混合物进行处理的方法，该方法包括：　使所述气体混合物与吸收溶液接触，由此得到脱酸化的气体混合物以及负载有所述酸性气体的吸收溶液；以及　使负载有所述酸性气体的所述吸收溶液进行再生；　其中，所述再生 包括以下步骤：　将所述吸收溶液通入到处于第一压力下的第一再生器；然后　将所述吸收溶液通入到处于第二压力下的第二再生器，所述第二压力低于所述第一压力；　将来自于所述第二再生器的气体压缩，并将由此而压缩的气体再循环至所述第一再 生器；　使所述吸收溶液通过所述第二再生器之后，将所述吸收溶液通入到处于第三压力下的第三再生器，所述第三压力低于所述第二压力；以及　将来自于所述第三再生器的气体压缩，并将由此而压缩的气体再循环至所述第二再生器；　并且其中，将 来自于所述第二再生器和／或所述第三再生器的气体的至少一部分排出，以提供富含硫化氢的气体混合物，并将来自于所述第三再生器的气体的至少一部分排出，以提供富含二氧化碳的气体混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：V霍安格迪恩，D罗凯，K哈布奇托恩斯，O沙泽拉，C韦斯，
申请(专利权)人：道达尔公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]