[发明专利]再生器构造和具有降低的蒸汽需求的方法

说明书

本申请要求具有共同未决的美国临时申请序列号61/029536的优先权，它是于2008年2月18日提出的。

技术领域

本发明涉及一种溶剂再生构造和方法，特别是胺基溶剂的蒸汽再生。

背景技术

从工艺气体中(例如各种蒸馏、吸附和吸收过程)除去酸性气的各种配置和方法是本领域已知的，其中，再生-吸收系统经常地用作相对耐用的和经济的气体提纯系统。

典型的再生-吸收系统中，工艺气体在吸收器中与贫化学溶剂逆流接触，吸收至少部分酸性气(或其它不合需要的气体组分)，产生富溶剂和提纯的工艺气体。形成的富溶剂在交叉换热器中加热，随后在再生器中用蒸汽在相对低压下汽提。汽提后的溶剂(即，贫溶剂)经交叉换热器冷却降温后，循环返回吸收器。因此，再生-吸收系统一般允许在相对低成本下连续运转。

为了增加该系统排除二氧化碳的能力，可能增加再生器的温度。然而，该工艺的优化程度常常受到腐蚀性增加和溶剂降解的限制。同时增加工作温度常导致运转费用增加。更进一步，特别是除去相对大量的二氧化碳，再生器中常常需要大量蒸汽以产生足够地贫溶剂。然而，大量的蒸汽常使生产成本高昂。更糟的是，外部蒸汽的使用常影响操作的水量平衡并且需要除去过剩水量。

因此，需要改善溶剂再生器的构造和方法，以减少能量需求，同时保持合乎需要的性能。

发明内容

本发明涉及再生溶剂的构造及方法，特别是使用一个或多个渗透汽化单元从含水的溶剂中回收再利用蒸汽。在本发明主题的多数典型的方面中，溶剂包括水和至少一种适于捕获(吸附或吸收)以及回收所需组分的有机和/或无机试剂。在此情况下，至少一些所需组分在再生器中释放，通常借助于能量(如加热)和/或减压的组合。

在本发明主题的一种具体优选的方面中，一种(通常，胺基)溶剂再生方法，包括溶剂汽提步骤，在再生器中使用蒸汽作为汽提介质产生再生器塔顶馏分和再生器底部产物。在另一步骤中，至少一部分再生器底部产物通过渗透汽化单元产生富含蒸汽的蒸蒸气相，在另一步骤中，该蒸气相被输送给再生器从而提供至少部分汽提介质。

从不同的方面看，设想一种给蒸汽再生器提供蒸汽的方法，其中，再生器被配置成从含水溶剂中生产再生器底部产物。采用这种方法，一部分再生器底部产物穿过渗透汽化单元形成蒸汽渗透物，然后将该形成的蒸汽渗透物进料给蒸汽再生器。

通常优选增加渗透汽化单元上游的再生器底部产物压力，和/或在渗透汽化单元下游操作一个真空装置，以便产生跨该渗透汽化单元所需的压力梯度，在将蒸气相进料给再生器之前，可以压缩蒸气相(例如，使用压缩机或喷射器)。可替代地，当渗透压力大于或与再生器压力相当时，可以省略压缩机。进一步的设想，再生器底部产物质量变化取决于操作条件和所需再生程度，然而，特别优选，选择所述部分再生器底部产物，从而使得蒸气相中蒸汽的量等于再生器中将溶剂再生到所需程度而需要的蒸汽的量。某些方面，部分再生器底部产物的量占底部产物总量的10-40vol％，更优选为40-70vol％，并且最优选为70-100vol％。因此，可以维持用于再生器的中性水平衡。而本发明主题是不受限制的，通常优选另一部分再生器底部产物与来自渗透汽化单元的渗余物一起，形成合并的贫溶剂，供给吸收器以形成富溶剂，然后再循环回到再生器。

因而，本发明主题更进一步的方面，设想溶剂再生系统包括蒸汽再生器，该再生器被设置成允许利用蒸汽作为汽提介质产生再生器塔顶馏分和再生器底部产物。渗透汽化单元流体地与蒸汽再生器连接，允许将至少一部分再生器底部产物进料到渗透汽化单元，以便生产富含蒸汽蒸气相，其中，所述渗透汽化单元被进一步配置以允许将该蒸气相进料到再生器，从而提供至少部分，优选全部的汽提介质。

该系统常优选进一步包括泵，其流体连接在渗透汽化单元上游，和真空泵，所述真空泵流体连接在渗透汽化单元下游，形成跨渗透汽化单元的压力梯度，另外，或，可选择地，压缩机可以与渗透汽化单元流体连接，为蒸汽再生器提供作为压缩流的蒸气相。或者，可以优越地控制渗透汽化系统渗透侧的压力到再生器压力下，这样，就不需要压缩机。最典型地，设想的系统同时包括一个管道将来自渗透汽化单元的渗余物与另一部分再生器底部产物合并，然后供应给吸收器以生产富溶剂，该富溶剂用于再生器再生。

以下本发明优选实施例的详细说明将进一步明确本发明的各种目的、特征、情况和优点。

附图说明

图1是一种预期的再生系统的典型示意图。

发明详述