[发明专利]用于净化气体的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于净化气体的方法以及用于净化的设备，其中，借助空气分离设备(100)提供氮(d)，该氮被供应给气体洗涤器单元，在该气体洗涤器单元中通过借助洗涤介质将不希望的成分从气体中洗出，其中，在气体洗涤器单元的汽提单元中通过使用所供应的氮(d)作为汽提气体将不希望的成分(d)至少部分地从洗涤介质驱出，其中，所述氮(d)由空气分离设备(100)以低于环境温度的温度提供。

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求前序部分的净化气体的方法和设备。

背景技术

对于各种不同的应用，需要纯净至高纯度的气体。为此，可以通过相应的设备净化或者说清洗气体。对此的一个例子是所谓的低温甲醇法，在该方法中，在低温甲醇洗情况下或者说在低温甲醇洗涤单元(英文：“Rectisol Washing Unit”或RWU)中用有机洗涤介质、例如借助甲醇作为洗涤介质，将不希望的组分从气体中洗掉。在低温甲醇法的例子中，待洗出的组分通常是酸性气体，如硫化氢(H₂S)和二氧化碳(CO₂)，也可能是氢氰酸或氰化氢(HCN)和/或硫化羰(COS)。

在下文中，“气体”被理解为纯气体或气体混合物，例如合成气，即(至少主要)由一氧化碳、氢气和可能情况下的二氧化碳组成的混合物。如果下面提到“氮”，可以是纯氮，但也可以是富含氮的气体混合物，例如具有超过摩尔百分比80mol％，90mol％，95mol％或99mol％的氮。

现在，在低温甲醇洗涤器(或其他气体洗涤单元)内，在汽提塔中也可使用氮(N₂)作为汽提气体，以便将现在溶解在洗涤介质(甲醇)中的组分驱赶出来。为此，通常在环境温度下将氮供给到低温甲醇洗涤器的设备边界并供给到该低温甲醇洗涤器中。在此，设备边界处的氮的压力应足以能够将氮气输送到这种汽提单元或者说汽提塔中。由于在低温甲醇洗涤器正常运行中氮气量已经由涡轮引导装置调节，所以取消了流量控制阀。

对于静止状态应仅存在一个闸板作为的密封的闭锁机构，该闸板在正常运行中是完全打开的，因此几乎部引起压力损失。在此，汽提塔可以在约2至2.5巴下操作，对于设备边界处的氮气2.1至2.6巴的压力就足够了。然而，根据从设备边界到提汽单元的路径上的压力损失，所需的压力也可能更高。然而在此，不需要单独的压力增加。应当注意，这里和以下使用的压力说明涉及的是绝对压力。然而，如果氮气在进入低温甲醇洗涤器之前也被用于吸附设备以气体净化，则可能需要约2.6巴至3.6巴的相应较高的设备极限压力。然而，可以想到更低或更高的压力。

现在可以例如借助空气分离设备(英文“Air Separation Unit”，ASU)进行氮的提供。通过空气在空气分离设备中的低温分离来产生处于液态或气态的空气产物是已知的，在专业文献中，例如在H.-W.(Hrsg.)的“Industrial Gas Processing”，Wiley-VCH，2006，特别是第2.2.5节中说明了“Cryogenic Rectification(低温精馏)”。

空气分离设备具有蒸馏塔系统，其包括例如用于提供富氮和富氧空气产物的两个或三个塔装置。典型地存在至少一个所谓(高)压力塔和一个所谓低压塔。高压塔的运行压力通常为4.9至6.9巴，例如约5.3巴。低压塔的运行压力通常为1.3至1.7巴，例如约1.4巴。所述压力值存在于相应塔的贮槽中。两个精馏塔也可以分两部分式地构造，详见专业文献。

采用双柱法的经典空气分离工艺允许在高压塔顶部取出一定量的氮气。这种氮气流在热交换器中加热后可以或者直接以其例如约5巴的压力被获得，或者被进一步压缩。在此，对于所提到的低温甲醇法来说必需的氮气通常以高压塔压力并且大致在环境温度下被提供给低温甲醇洗涤器。

发明内容

本发明的目的是，提供一种改进的、特别是能效更高的用于净化气体的方法。

该目的通过具有独立权利要求的特征的用于净化气体的方法和设备来实现。实施例是从属权利要求和以下说明书的主题。