[发明专利]用于从合成气去除酸性气体成分的方法及用于产生再循环气体的装置

说明书

本发明涉及用于通过在物理洗涤介质中吸收从合成气去除酸性气体成分的方法和设备。将至少负载有二氧化碳(COsubgt;2/subgt;)的来自第一和第二吸收装置的第一和第二洗涤介质经由单独的管道供应到减压容器中用于降压。在所述第一经负载的洗涤介质中的二氧化碳浓度高于在所述第二经负载的洗涤介质中的二氧化碳浓度。根据本发明，提供了在所述减压容器中进行所述第一经负载的洗涤介质和所述第二经负载的洗涤介质的至少部分混合，其中所述混合和降压提供了经部分再生的洗涤介质并且将所述管道布置成使得通过所述降压从所述第一经负载的洗涤介质解吸的二氧化碳至少部分地被所述第二经负载的洗涤介质吸收。

技术领域

本发明涉及一种用于通过在物理洗涤介质中吸收酸性气体成分从合成气去除所述酸性气体成分的方法。本发明进一步涉及一种用于从至少负载有二氧化碳(CO₂)的洗涤介质产生再循环气体的装置并且涉及一种用于通过在物理洗涤介质中吸收酸性气体成分从合成气去除酸性气体成分的设备，其中所述设备包括根据本发明的装置。

背景技术

用于通过物理或化学吸收从工业粗合成气中去除不希望的伴生物的方法是从现有技术已知的。因此，此类方法可以用于从通过气化或重整含碳投入料而产生的粗合成气中将不想要的成分(例如二氧化碳(CO₂)和硫化氢(H₂S))去除至痕量，并且还从想要的合成气成分如氢气(H₂)和一氧化碳(CO)中将羰基硫化物(COS)和氰化氢(HCN)去除至痕量。

这些方法(还被称为气体洗涤)利用液体吸收气态物质并且将其以化学或物理结合形式保持在溶液中的特性。气体被液体吸收的效率由吸收系数表示，所述吸收系数也称为溶解度系数。气体在液体中吸收或溶解的越好，吸收系数越大。吸收系数通常随着温度的降低而增加，并且根据亨利定律，随着压力的增加而增加。气体洗涤中使用的液体通常也称为洗涤介质。

在气体洗涤之后，将在气体洗涤中从粗合成气中洗出的组分从经负载的洗涤介质中去除以获得再生的或至少部分再生的洗涤介质。用于再生洗涤介质的已知方法是在有或没有汽提气体的情况下降压和热再生(其中洗涤介质的固有蒸气用作汽提气体)。

已知且常常采用的气体洗涤方法是在Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry[乌尔曼工业化学百科全书]，第六版，第15卷，第399页及以下中大体上进行描述的低温甲醇洗工艺。在所述低温甲醇洗工艺中，粗合成气的上述不希望的成分被作为吸收剂或洗涤介质的冷甲醇(即冷却至显著低于环境温度的甲醇)吸收，其中粗合成气与洗涤介质之间的强烈传质在吸收装置(也称为吸收器或洗涤塔)中进行。如上所提及，随着甲醇温度降低和压力增加，不希望的气体成分的溶解度增加，同时对于氢气和一氧化碳保持几乎恒定。甲醇另外具有即使在低至-75℃的温度下也保持低粘度的优点，因此使得其即使在非常低的温度下也可以在大的工业规模上使用。

气体洗涤设备例如像低温甲醇洗设备通常用于通过气体洗涤纯化两个或更多个粗合成气流。这具有可以产生用于下游加工的多种产品的优点。一个实例是同时产生用于生产甲醇、单乙二醇和氢气的经纯化的经转换和未经转换的合成气。在此方法中，来自气化设备(煤气化)的粗合成气和来自合成气转换设备的经转换的粗合成气在高压下在专用吸收装置中用冷甲醇纯化。经转换和未经转换的合成气的比例也可以以预定的比率混合，以建立用于在下游合成中生产特定产物(例如甲醇)的最佳化学计量比。

术语“经转换的粗合成气”应理解为意指已经经受水煤气转换反应的粗合成气。此反应降低了粗合成气中的一氧化碳比例而同时通过使一氧化碳与水蒸气经受催化反应以提供二氧化碳和氢气来增加氢气比例。二氧化碳是作为副产物产生的。经转换的粗合成气还可以称为经转化的粗合成气。