从有机溶剂中除去热稳定性盐制造技术

技术编号:8243334 阅读:204 留言:0更新日期:2013-01-25 00:58
用于通过蒸发从水溶液中的有机溶剂中除去在0°C至200°C的温度范围内不可热再生的盐的方法,其中这些有机溶剂的标准沸点高于水的标准沸点,并且其中包含于溶剂中的有机成分以及包含于其中盐类成分通过蒸发水和一部分有机成分而在一个第一容器中所形成的液相中富集,并且其中将所形成的蒸汽相从该第一容器排出。在此尤其将该第一容器中形成的液相传递到一个第二容器中,其中蒸汽形式和/或液体形式的水被引导到该第二容器中,其中水和包含在溶剂中的另一部分有机成分被蒸发并且形成从该第二容器排出的一个蒸汽相,其中这些盐类成分在该第二容器中形成的液相中浓缩,并且其中在该第二容器中形成的液相的一个部分料流从该第二容器排放。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从有机溶剂中除去热稳定性盐本专利技术的
涉及用于通过蒸发从有机溶剂如胺水溶液中除去在0° C至200° C的温度范围内不可热再生的盐的方法。本专利技术方法用于辅助除去酸性气体成分如CO2和H2S的方法,并且对含有不可热再生的盐的溶剂主料流的一个部分料流进行再加工。该不可热再生的盐是例如通过将微量的强酸性气体如Cl2、HC00H、SO2, SO3> NO2等与所供应的输入气体一同供给洗涤器的吸收器而形成的。化学去污剂的再生是如下实现的化学地结合在吸收物中的诸如酸性气体成分的成分例如C02、H2S, HCN、硫醇等在高温下重新热转化成它们的初始成分,而没有导致化学去污剂的化学结构发生改变的。因而,它代表可受温度变化影响的可逆的化学过程。这个原理可以尤其适用于上文通过举例概述的光挥发性的、相对弱酸性的成分。胺水溶液,例如MEA、DEA、TEA、DGA、DIPA、MDEA或者在技术人员已知的Flexsorb方法中利用的溶剂很多时候用作此类成分的去污剂/溶剂。因而,形成了可热再生的盐,该去污剂/ 溶剂在0° C至200° C的温度范围内是可回收的,并且所吸收的气体在再生柱中再次从该溶液中被除去。胺成分还作为添加剂用于所谓的混合去污剂/溶剂中,技术人员一般将其理解为物理和化学去污剂的组合,例如萨菲诺(Sulfinol)。如果在给定的气体料流中仅可以获得光挥发性的弱酸性成分,则可以非常有利地利用前述这些去污剂/溶剂中的一种来除去这些酸性气体成分。此种方法例如描述在DE3408851A1中。在其中,描述了利用含有甲基二乙醇胺的水性吸收液从气体中除去CO2和/或H2S的方法。因此,有负载的吸收液在至少两个膨胀阶段(Entspannungsstufen)被膨胀用于再生。含有CO2和/或H2S的气体在头部抽出,而吸收液富集在底部并且被传递到第二容器中。最后的膨胀阶段的底部含有再生的吸收液。然而,在大多数应用中,被气体料流夹带的酸性较强的成分如氯化物、SOx成分、硫酸盐、硫代硫酸盐、硫氰酸盐、有机酸,如甲酸盐、乙酸盐等也进入该溶剂中。这些酸性较强的成分无法通过实施上文概述以及例如在DE 3408851A1中描述的热措施来从溶剂中除去,因此这些称为热稳定性盐(下文也称为HSS)的盐类成分不断地富集。因此,这涉及在0° C至200° C的温度范围内不可热再生的盐。由于两个不同的原因,这种富集对于洗涤方法极其不利 一方面,由于这些成分与活性洗涤成分例如胺的化学键,对酸性气体成分的活性洗涤容量(至少)成比例地降低。另一方面,HSS成分升高的浓度导致洗涤溶液的腐蚀性大大增力口。一般说来,对于腐蚀性仍可耐受的溶液而言,HSS含量不应超过3重量%。由于这些原因,夹带的HSS成分必须从该溶剂中除去和/或排出。最简单但最昂贵的可能性是,排放与携带的HSS成分量相对应的量的溶剂。这个程序一般称为“排放模式(Absto β fahrweise)”。然而,在大多数情况下,损失的溶剂比作为HSS排出的溶剂多得多。例如,这种情况在HSS浓度达到3重量%并且胺浓度例如达到40重量%时发生。根据现有技术,也有许多不同的方法可用来选择性地从该过程中除去HSS,例如,蒸馏方法和离子交换方法。此种方法处理阶段也称为回收器或回收器单元。以最具选择性的方式工作的方法之一是离子交换器方法。然而,因为洗涤和冲刷过程,离子交换器方法产生相对大量的废水。也频繁地应用半连续工作的蒸发器。此种蒸发器通过将负载有HSS并且从主溶液循环抽出的溶剂的一个部分料流供给予蒸发器来工作,供应至蒸发器的化学反应去污剂成分,例如来自MEA水溶液的MEA,以与这些成分被供应至蒸发器的相同程度被蒸发。在这里获得了在该溶液中的胺浓度为例如80重量%的MEA。出现这种情况是因为在这些方法条件下,存在于输入料流中的MEA量完全都存在于气相中。如果溶剂输入料流中不存在HSS成分并且不存在其他高沸点成分,那么该方法可以持续任意长的时间段。然而,由于输入溶液中存在HSS成分,因此这些盐类成分的富集发生在蒸发器中。当在蒸发器中的盐部分的浓度达到例如10重量%时,该方法在蒸发器中从连续模式反转为不连续模式。通过加入强碱,例如NaOH,使与胺化学结合的HSS成分结合至Na+离子,以便到目前为止固定到HSS上的胺也能被蒸发。通过加入水蒸汽和外部加热,使此时存 在于蒸发器中的胺溶液蒸发,直到气相中不再能检测到胺(例如,〈O. I体积%)为止。如果达到这个点,则使存在于蒸发器中的全部装料从蒸发器中排掉,并且必须将它们处理掉。然而,液相中仍然存在残余浓度为20重量%至30重量%的胺。如果将这个回收器类型的应用与上面概述的简单排放模式相比较,则它所导致的胺损失与排放模式相比减少3至4倍,它对应于相对于单纯排放模式的66%至75%的回收器效率度。但是昂贵溶剂的损失(2-l0€/kg)仍然相当高。然而,就资本投资成本和使用消耗而言,上面描述的蒸发器回收器与离子交换器相比具有非常高的成本效益,尽管一般实施两个这种类型的蒸发器来确保永久性的回收器操作。如果蒸发产生的回收器蒸汽被传递到胺再生器池中,在此它可以作为用于从酸性气体成分中热汽提胺的汽提蒸汽而被利用并且由此降低胺再生所需的外部热量,那么情况尤其如此。如果不存在残余的胺损失,则上面描述的蒸发器概念将是用于使水性溶液中的有机溶剂化学反应的理想回收器概念。能够维持上文概述的优点、同时降低溶剂损失的方法因而将是绝对有利的。提供此种方法是本专利技术所要解决的目的。本专利技术的目的通过提供借助蒸发从水溶液中的有机溶剂中除去在O ° C至200 ° C的温度范围内不可热再生的盐的方法而得到解决,其中这些有机溶剂的标准沸点高于水的标准沸点,并且其中包含于溶剂中的有机成分以及包含于其中盐类成分通过蒸发水和一部分有机成分而在一个第一容器中所形成的液相中富集,并且其中将所形成的蒸汽相从该第一容器排出。在此尤其将该第一容器中形成的液相传递到一个第二容器中,其中蒸汽形式和/或液体形式的水被引导到该第二容器中,其中水和包含在溶剂中的另一部分有机成分被蒸发并且形成从该第二容器排出的一个蒸汽相,其中这些盐类成分在该第二容器中形成的液相中浓缩,并且其中在该第二容器中形成的液相的一个部分料流从该第二容器排放。如本说明书中使用的术语“容器”应当被理解为意指可用于蒸发方法的所有普遍已知的设备。除其他因素外,蒸发工作的温度取决于待通过本专利技术方法回收的有机溶剂的标准沸点。确定和规定此类参数是本领域技术人员熟知的,并且应当被认为是现有技术中的标准。在本专利技术的一个优选实施方案中,确定在第一容器中形成的液相的盐浓度,并且一旦待输送的液相的盐类成分的浓度已经达到盐类成分仍然可溶于该液相中的最大容许浓度,就立即将第一容器中的液相传递到第二容器中。特别地,一旦液相中的盐类成分的浓度达到5重量%至35重量%,优选5重量%至25重量%,更特别优选5重量%至15重量%,最优选8重量%至12重量%,就立即将第一容器中的液相传递到第二容器中。在本专利技术的一个进一步配置中,确定在第二容器中形成的液相的盐浓度,并且一旦待排放液相的盐类成分的浓度已经达到盐类成分仍然可溶于该液相中的最大容许浓度,就立即从第二容器中排放该液相的一个部分料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·曼泽尔
申请(专利权)人:蒂森克虏伯伍德公司
类型:
国别省市:

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