[发明专利]使用聚乙二醇从气体中除去污染物的方法

说明书

发明背景

本发明涉及从包括污染物的气体混合物中，除去气体污染物，如硫化氢和二氧化碳的方法。更具体地，本发明涉及采用包括聚乙二醇的二烷基醚和水的溶剂，从产品气物流，如天然、合成或其它产品气物流中，除去气体污染物的方法。

在本领域，使用包括聚亚烷基二醇的二烷基醚混合物的溶剂，从有价值的产品气中除去气体污染物是已知的。在有利于吸收的高压和/或低温条件下操作的吸收器或其它专用设备中，通过将污染的产品气和新鲜溶剂接触，而除去这些污染物。一旦除去污染物，根据产品流的规格，将净化的气体用于出售或用于另外的下游调节。在有利于解吸的低压和/或高温条件下，通过排除吸收的污染物而将溶剂再生用于再使用。典型地使用闪蒸罐和/或汽提塔进行这样的分离。

使用聚乙二醇的二烷基醚除去气体污染物通常会导致有价值产品气，如甲烷的共吸收。在再生过程期间，共吸收的气体一般从溶剂中脱出，并且由于含有高浓度的不希望的污染物，共吸收的气体一般具有较小的价值或者没有价值。通过向系统设计中加入高压循环回路，可以典型地降低有价值共吸收气体的损失。高压循环回路允许富溶剂部分再生，并将在循环回路中释放出的气体(它是有价值的产品气和不希望的气体污染物的混合物)再压缩、冷却并循环回到吸收器中，在此回收释放出的产品气。如在本领域中所公知的那样，由于包括在回路中的闪蒸罐的操作压力低于吸收器的压力但高于溶剂完全再生的压力，术语“高压”用于表征回路。

尽管高压循环回路增加了产品气收入，但包括循环回路的系统的资金和操作支出也增加。循环回路要求的高压闪蒸罐、压缩设备和热交换器都具有相应的成本。此外，通过吸收器的增加的气体流常常增加吸收器的循环要求量，这使得需要更大的高压泵、热交换器、管线和整个系统中的其它组件。

通常通过调节循环闪蒸罐的压力，而达到在增加的产品气回收率和增加的资金和操作成本之间的经济优化。高闪蒸罐压力导致低循环气容积、低产品气回收率和低的附加成本。低闪蒸罐压力导致高循环气容积、高产品气回收率和高的附加成本。然而，已经证明合适地平衡这些参数相当困难，并且调节闪蒸罐压力一般不能提供抵消增加的资金和操作支出的有效手段和对最大化产品气回收率的需要，增加的资金和操作支出和包括高压循环回路的系统有关。

发明概述

本发明提供了使用包括聚乙二醇二烷基醚和水的溶剂，从产品气中除去气体污染物的方法。该方法包括高压循环回路以降低共吸的收产品气的损失。然而，由于溶剂也包括足够多的水，和高压循环回路有关的资金和操作成本显著降低。

该方法对从产品气，如天然气和合成气中除去气体污染物，如硫化氢和二氧化碳特别有用。然而，应当理解，本发明并不局限于这一点并且该方法可用于从各种工业有价值产品气中除去不同的硫化合物、氧硫化碳和其它气体污染物。

根据本发明，包含气体污染物的产品气和溶剂在至少一个吸收阶段接触。规定量的气体污染物由溶剂从产品气中除去，并且将净化的产品气从吸收阶段排出。然后将包含溶解的气体污染物和共吸收的产品气的溶剂，在高压循环回路中部分再生，在这里一部分溶解的气体污染物和共吸收的产品气从溶剂中释放出来作为循环气。将循环气再压缩、冷却并然后返回到吸收阶段。通过除去溶剂中存在的剩余部分溶解酸性气体污染物和共吸收的产品气，完成溶剂的再生。在此再生阶段，从溶剂中除去的共吸收产品气和气体污染物释放出来作为废气。然后将完全再生的溶剂返回到吸收阶段。

溶剂含有足够量的水，以增加共吸收产品气的回收率，同时使溶剂的循环速率要求量降低和使循环气的再压缩要求量和冷却要求量降低。因此，溶剂的使用使典型地与采用高压循环回路的方法有关的资金和操作成本降低，最显著地使与用于循环气的再压缩和冷却要求有关的成本降低，同时使产品气的回收率增加。

在本发明的优选实施方案中，溶剂包括聚乙二醇二甲醚和足够量水的混合物，以提供在无气体基础上，含有约2wt％到约10wt％的水的溶剂。更优选，在无气体的基础上，溶剂包括约5wt％到约8wt％的水。

附图简述

图1是根据本发明教导的方法操作的系统的示意图。

发明详述

图1说明用于从产品气中除去气体污染物的系统，该系统根据本发明教导的方法操作。因此，结合图1中所示系统的描述说明本发明。

如图1所示，系统统称为10，包括吸收器12、和循环回路，该循环回路统称为14，它包括高压闪蒸罐16、循环压缩机18和循环冷却器20。该系统还包括低压闪蒸罐22、循环泵24和蒸馏装置26。