含酸性气体的处理液的再生制造技术

本发明专利技术涉及一种改进的酸性气体再生和注射方法，其中将来自再生炉的分离的酸性气流压缩并注入地下贮存器中，改进包括在超过５０ｐｓｉａ但不超过３００ｐｓｉａ的压力下在再生炉内进行酸性气体分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在天然气流、合成气流和炼油厂气流中经常遇到酸性气体。酸性气体也可以由含碳材料(例如煤、天然气或其它碳质燃料)的燃烧生成。通常使用各种化学基处理剂从含有酸性气体，特别是二氧化碳和硫化氢的气流或液流中吸收它们。当这种试剂变得“富含”酸性气体时，去除(也称作吸收)步骤之后通常进行再生(也称作解吸)步骤以便将酸性气体与处理剂的活性化学品分离。在Arthur Kohl和Richard Nielsen的“Gas Purification”(GulfPublishing Co.，第5版，1997)中可以找到对酸性气体处理用的一般技术以及许多化学吸收剂的综述。本专利技术涉及液流处理法的再生和处置步骤，其中收集来自再生步骤的酸性气体，然后进行压缩。通过压缩并注入地下天然气或石油地质岩系(通常枯竭的)中或注入大洋底或海床中来处置分离出的酸性气体以避免大气污染。本专利技术的一个显著优点在于降低了为达到这种处置方案通常所需的压力而需要的压缩设备的投资。Neil Bosch在2002年4月5日的第14届Annual Conference ofCanadian Gas Processors Suppliers Association，Calgary，Alberta上提交的论文“Acid Gas Injection-A Decade of Operating History in Canada”中描述了在Alberta通过注入地下储存器而进行的酸性气体处置的现行实践研究。提出了四种事例，其中三种包括酸性气体再生然后压缩。在这三种事例中(它们的图5.1、5.2和5.4)，在80至90千帕(26至28psia)的压力和20至28℃(68至82°F)的温度下从胺再生装置的回流液储器部分回收酸性气体(主要是二氧化碳和硫化氢)。然后将酸性气体压缩并注入地下岩层中，其中压力为2,300至26,900千帕(350至3,900psia)。Prof.Gary T.Rochelle在2003年5月5-8日的第二届Annual CarbonSequestration Conference，Alexandria，VA上提交的论文“InnovativeStripper Configurations to Reduce the Energy Cost of CO2Capture”中描述了使用水性单乙醇胺(MEA)进行CO2去除、再生和压缩的计算研究。为了降低酸性气体去除和处置中的总能量消耗，论述了多级压缩机和汽提塔组合装置的各种构造。经显示，排气管在107至117℃(225至242°F)和2至5大气压(30至75psia)之间不等的温度和压力下。还显示了将解吸出的CO2用四或五个阶段进行压缩，并无暗示可以减少对压缩机的使用。本专利技术是含有至少一种用于酸性气体的化学吸收剂的水性酸性气体吸收液的再生方法，该吸收液含有经化学吸收的酸性气体，这通常是通过使该液体与含a)硫化氢、b)二氧化碳或c)所述两种气体的气流或液流接触获得的，该再生方法包括1)在压力超过大约50psig但不超过大约300psig的压力容器内从富含酸性气体的吸收液中汽提一种或多种酸性气体，此后2)从该容器中回收富含酸性气体的气流，同时使该气流保持在所述压力下，3)将该气流加入压缩机中，和4)通过压缩来降低所述气流的体积。在本专利技术的从水性处理液(该液体包括至少一种经化学吸收的酸性气体和至少一种吸收酸性气体的化学剂)中去除并回收所吸收的酸性气体的方法中，本专利技术还包括从处理液中再生至少一种此类化学剂，并且在该方法中，再生是在吸热分离步骤中进行的，其中将该处理液分离成a)至少一种富含吸收剂的液相流A和b)至少一种富含酸性气体的气相流B，而且此后将流体B回收并进行压缩改进包括1)在压力超过大约50psig但不超过大约300psig的压力容器内进行所述分离步骤，同时为该液体提供足够的热量以便将气相流B与液相流A分离，和2)随后在所述压力下将流体B加入压缩机入口。优选在高于大约55psia，更优选高于大约130psia，且优选低于大约200psia，更优选低于大约155psia的压力下进行本专利技术的方法，以便在将回收的酸性气体在升高的压力下任选地注射以进行环境上可接受的处置之前，获得省去一个或多个压缩阶段的好处，同样优选的是，在酸性气流压缩后，注入大洋底或海床中或注入地下地质岩系中。酸性气体术语“酸性气体”用于指“酸性”天然气流、合成气流、炼油厂气流或液流、石油层或煤层中遇到的气体或由含碳材料(例如煤、天然气或其它碳质燃料)燃烧生成的气体。这些材料通常含有含硫组分。碳的需氧燃烧尤其生成二氧化碳。最常从酸性气流或液流中去除的气体是二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)。酸性气体的其它例子包括硫化羰、硫醇和其它硫化物。处理剂本专利技术中使用的处理剂是常用于从气流或液流中部分或完全且选择性或非选择性地去除酸性气体的那些处理剂。通常合意并公知的是选择性地去除一种或多种酸性气体，并且在任选的分开的步骤中从相同的流体中去除一种或多种不同的酸性气体。化学溶剂本专利技术中用于酸性气体吸收的所谓“化学溶剂”选自通过与气体形成化学盐或络合物来实现其对酸性气体的吸引力的一类化学品。然后通过反向进行这种化学相互作用(最通常是通过减压施加热量进行的)来实现这种“化学溶剂”的再生以及“吸收的”酸性气体的回收。这种“化学溶剂”的优选类别通常被称作氮基溶剂，特别是伯、仲和叔烷醇胺；伯和仲胺；空间位阻胺；以及严格的空间位阻仲氨基醚醇，如美国专利US 4,405,585中所限定。常用的溶剂的例子为单乙醇胺(MEA)；二乙醇胺(DEA)；二异丙醇胺(DIPA)；N-甲基乙醇胺(MMEA)；三乙醇胺(TEA)；N-甲基二乙醇胺(MDEA)；哌嗪；N-甲基哌嗪(MP)；N-羟乙基哌嗪(HEP)；2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)；2-(2-氨基乙氧基)乙醇(也称作二乙二醇胺或DEGA)；2-(2-叔丁基氨基丙氧基)乙醇；2-(2-叔丁基氨基乙氧基)乙醇(TBEE)；2-(2-叔戊基氨基乙氧基)乙醇；2-(2-异丙基氨基丙氧基)乙醇；以及；2-(2-(1-甲基-1-乙基丙基氨基)乙氧基)乙醇。前述溶剂可以单独或结合使用，并可以使用或不使用其它助溶剂，例如下述“物理”溶剂。酸性气体处理
的技术人员容易确定化学溶剂的用量。通常，化学溶剂的量大约是水性处理液的15至70wt％，并可以根据对每种化学品和每种酸性气体组合物独特的腐蚀性、粘度、降解、烃共吸收、发泡和其它约束条件，以最高实际浓度使用。优选地，它们的用量高于大约20，更优选高于大约40wt％，最高大约70，更优选最高大约60wt％。在常用于酸性气体处理的氮基化学溶剂中，优选用于本专利技术的是MEA、DEA、TEA、DIPA、MDEA、哌嗪、MP、HEP、DEGA、AMP和TBEE。更优选的是MEA、DEA、TEA、MDEA、哌嗪、DEGA和TBEE。其它助溶剂在本专利技术中可任选使用用于酸性气体的所谓“物理溶剂”(或“助溶剂”)以补充上述化学溶剂的效果。它们选自通过真溶剂/溶质相互作用来实现它们对酸性气体的吸引力的一类化学品。这种处理剂对于所述酸性气体在混合的(也就是化学和物理溶剂)处理液中的溶解度有作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从水性处理液中去除并回收被吸收的酸性气体的方法，该处理液包括至少一种经化学吸收的酸性气体和至少一种吸收酸性气体的化学剂，该方法还包括从该处理液中再生至少一种这种化学剂，并且在该方法中，再生是在吸热分离步骤中进行的，其中将该处理液分离成ａ）至少一种富含吸收剂的液相流Ａ和ｂ）至少一种富含酸性气体的气相流Ｂ，而且此后将流体Ｂ回收并在压缩设备中进行压缩：改进包括：１）在压力超过大约５０ｐｓｉｇ但不超过大约３００ｐｓｉｇ的压力容器内进行分离步骤，同时为该液体提供足够的热量以便将气相流Ｂ与液相流Ａ分离，和２）随后在所述压力下将流体Ｂ加入压缩设备入口。

【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：CN舒伯特，TC弗兰克，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]