[发明专利]连续搅拌式罐反应器吸收器及闪蒸罐汽提塔的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及流体分离的领域。更具体地，本发明涉及从气态烃流体流中或从烟气流中分离酸性气体。

背景技术

从储存器中生产烃类常导致生产出非烃气体。这种气体包括诸如硫化氢(H₂S)和二氧化碳(CO₂)的污染物。当H₂S和CO₂作为烃气流(诸如甲烷或乙烷)的一部分生产出时，原料气流有时被称作“酸气”。H₂S和CO₂常被一起称作“酸性气体”。

酸性气体还可以与合成或炼厂气流相关联。酸性气体还可以通过诸如煤、天然气或其他碳基燃料的碳基材料的燃烧而生成。在任何情况下，原料气流都可以含有其他“酸性的”杂质。这些杂质包括硫醇和其他微量硫化合物。这种杂质应当在工业或居住使用之前移除。

尽管长期以来已经通过分离工艺捕获H₂S、硫醇和微量硫化合物，但是常常容易将CO₂排放至大气。然而，排放CO₂的实践与会限制CO₂排放量的国家或地区的排放量要求相抵触。因此，用于移除CO₂的工艺对于尤其是油气生产行业内的操作气体处理设施的行业来说有较大的吸引力。

有很多用于将酸性气体从原料天然气流或烟气流中移除的工艺。常见的方法包括用溶剂处理烃流体流。溶剂可以包括诸如胺的化学溶剂。在酸气处理中使用的胺的实例包括单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)以及甲基二乙醇胺(MDEA)。胺基溶剂依靠与酸性气体的化学反应。该反应工艺有时称作“气体脱硫”。作为气体脱硫工艺的结果，产生了处理过的或“脱硫”气流。该脱硫气流已经大致耗尽了H₂S和/或CO₂成分。可以进一步处理脱硫气体，用于液体采收，就是通过将较重的烃类气体冷凝出去。所提取的CO₂可以销售或者用于增强的油采收操作。

传统地，使用化学溶剂移除酸性气体包括使天然气/烟气流与溶剂逆流接触。将原料气流引入接触塔柱吸收器的底部部分中，该接触塔柱吸收器也称作接触塔、柱吸收器或者简单地称作塔。在下文中，将使用术语“柱吸收器”。同时，将溶剂溶液导入柱吸收器的顶部部分中。柱吸收器具有托架、填料或其他内部组件。当液体溶剂倾泻通过柱吸收器时，其吸收不需要的酸性气体成分，并将它们作为“富”溶剂溶液的一部分通过接触柱吸收器底部运走。同时，很大程度上耗尽了H₂S和/或CO₂的气态流体在柱吸收器的顶部处离开。

常见地，使用各种吸收性液体，以从气体或烃液体流中吸收诸如H₂S和/或CO₂的酸性气体。一旦吸收后，该吸收性液体可以说是“富”的。吸收之后，可以采用再生(也称为“解吸”)工艺，以将酸性气体从吸收性液体的活性溶剂中分离。这生产出“贫”溶剂，然后典型地回收该“贫”溶剂，用于进一步的吸收。

已知的用于H₂S和CO₂洗涤的逆流接触器塔趋向于非常大并且重。这在近海油气生产应用中产生了特别的困难，在近海油气生产应用中空间和重量都是问题。在需要将CO₂从生成的大量烟气中移除的发电厂中产生有类似的问题。因此，存在对于改进的气体处理设施的需要，该改进的气体处理设施对于将酸性气体从烃气流中移除以及油气采收都是有用的，该设施主要采用较小的接触装置。

因此，本发明的目的在于提供一种改进的方案，其解决关于将酸性气体从气态烃流体流中或从烟气流中分离的上述问题。在下文的说明中，这些目的和其他方面将变得显而易见。

发明内容

通过根据所附的权利要求的工艺解决上述问题。

在下文中，术语“酸性气体”限定为包括CO₂和/或H₂S的气体。类似地，术语“脱硫气体”限定为具有减少的CO₂和/或H₂S含量的气体。在下文中，所提及的酸性气体主要是CO₂，但是工艺并不限于该使用。其可以例如用于同时捕获CO₂和H₂S。术语“液体胺”限定为预定浓度的合适的胺与诸如水的稀释剂的混合物或溶液。这种组分对于本领域技术人员来说是熟知的，将不再进一步详细说明。

本发明涉及用于通过使用液体胺溶液来吸收酸性气体而将酸性气体移除从而分离或提纯气态流的工艺。该工艺包括以下步骤