專利名稱：從合成氣中除去污染物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從在氣化反應(yīng)器中部分氧化含碳料得到的合成氣中除去污染物如氨的方法，該方法包括以下步驟(a)用水淋洗合成氣得到含氨水流和部分處理的合成氣;
(b)在汽提柱中用蒸汽汽提含氨水流，得到含氨氣流和處理過的水流;
已處理過的水流基本上不再含氨。如果需要，處理過的水流可進(jìn)一步處理。
本發(fā)明的一個(gè)目的是在已知的方法上加上一個(gè)簡單過程除去在步驟(b)中得到的含氨氣流中的氨。
因此本發(fā)明提供了從在氣化反應(yīng)器中部分氧化含碳料而得的合成氣中除去污染物如氨的方法，該方法包括以下步驟(a)用水淋洗合成氣得到第一含氨水流和部分處理的合成氣;
(b)在汽提柱中用蒸汽汽提第一含氨水流，得到含氨氣流和處理過的水流;
(c)用水淋洗含氨氣流得到處理過的氣流和第二含氨水流;
(d)將第二含氨水流供給氣化反應(yīng)器。
從英國專利申請(qǐng)公開No.2177110已知，雖然在氣化反應(yīng)器中有氨形成，但加氨到氣化反應(yīng)器中并不導(dǎo)致離開氣化反應(yīng)器的混合氣體中氨濃度的增加。據(jù)信，在氣化反應(yīng)器中形成的氨來源于進(jìn)料中的氮原子，而供給氣化反應(yīng)器的氨轉(zhuǎn)變?yōu)槎栊缘肿雍退?br> 而且附加步驟(c)給氣化反應(yīng)器提供了更濃的含氨水流，因?yàn)榈诙彼髦邪钡臐舛缺鹊谝凰鞲?。因此，將在步驟(c)中得到的水流供給氣化反應(yīng)器提供了一種從該水流中除去氨的簡單方法。
合成氣中還含有氰化氫，部分氰化氫被在步驟(a)中用來淋洗合成氣的水所吸收。大量的氰化氫適當(dāng)?shù)貜牟襟E(a)得到的部分處理的合成氣中催化除去。為此部分處理的合成氣在水存在下同水解催化劑在反應(yīng)器中接觸，其中該反應(yīng)器過量的下流水從合成氣中分離，得到進(jìn)一步處理過的合成氣，而且將該分離出來的水供給汽提柱。因氨為氰化氫的水解產(chǎn)物，因此上述分離出來的水含有被吸收的氨。
在水解反應(yīng)器中，一些化合物如硫化羰、二硫化碳，也被水解。
下面將參考附圖、通過實(shí)施例更詳細(xì)描述本發(fā)明，其中

圖1為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案的生產(chǎn)流程示意圖。
圖2為本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案的生產(chǎn)流程示意圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1。含碳料，如煤、烴油、石油焦或天然氣，通過管1供入氣化反應(yīng)器2中。在氣化反應(yīng)器2中通過管3供入氧化劑將含碳料部分氧化為含一氧化碳和氫氣的合成氣。上述氧化劑可以是蒸汽或含游離氧的氣體，如氧氣、空氣或富氧空氣。產(chǎn)生的合成氣通過管4輸出。應(yīng)當(dāng)理解，氣化反應(yīng)器中的條件對(duì)本領(lǐng)域的熟練者來說是已知的，因此在這里不作更詳細(xì)介紹。
合成氣因固體和氣體污染物如氨、硫化氫、氰化氫和硫化羰而污染。這些污染物必須除去。為此合成氣首先在冷卻器7中冷卻到能除去固體物的溫度。冷卻的合成氣通過管9輸送到單元裝置13中，從氣體中干法除去固體。固體經(jīng)管14從固體除去裝置13中排出，除去了固體的合成氣經(jīng)管16輸出。
輸出的合成氣用經(jīng)管20提供的水在第一洗滌柱18中淋洗。水的用量選擇在將合成氣冷卻到預(yù)定的溫度。合成氣中的氨被水吸收，得到第一含氨水流。部分處理的合成氣經(jīng)管24從第一洗滌柱18中輸出，以進(jìn)行進(jìn)一步處理。該處理將在后面講述。
第一含氨水流從第一洗滌柱18經(jīng)管22供入汽提柱25。在汽提柱25中含氨水流用經(jīng)管26供給的蒸汽進(jìn)行汽提，得到含氨氣流和處理好的水流，該處理好的水流經(jīng)管20供入洗滌柱18。因此，汽提柱25有時(shí)被稱為酸水汽提器。
含氨氣流經(jīng)管30供入第二洗滌柱35，在第二洗滌柱35中含氨氣流用經(jīng)管37供入的水淋洗，得到第二含氨水流和處理好的氣流。該氣流經(jīng)管38從第二洗滌柱35中排出。水的用量選擇在足以除去濃縮在水流中的氨。第二含氨水流經(jīng)管40供入氣化反應(yīng)器2中。由于用來吸收氨的水量比用來冷卻合成氣的水量低得多，因此供入氣化反應(yīng)器2的水流中氨的濃度也就高多了。
部分處理的合成氣從第一洗滌柱18經(jīng)管24送入反應(yīng)器45。在該反應(yīng)器45中部分處理的合成氣在水的存在下同水解催化劑接觸，以水解硫化羰和氰化氫。水解反應(yīng)器中的條件對(duì)本領(lǐng)域的熟練者來說是已知的，故在此不作更詳細(xì)的介紹。適宜的水解催化劑的實(shí)例為英國專利說明書No.2159132所述的含二氧化鈦催化劑。
氣流經(jīng)管47從反應(yīng)器45排出。在冷凝器48中除去氣流中過量的水，該水含有水解氰化氫產(chǎn)生的氨。進(jìn)一步處理過的合成氣經(jīng)管50從冷凝器48中輸出。分離出的水經(jīng)管51供入汽提柱25中，在該汽提柱中，氨以與從來自第一洗滌柱18的第一含氨水流相同的除去方法除去。
為從進(jìn)一步處理了的合成氣中除去硫化氫，使該合成氣與從管61供入的貧吸收液在柱60中接觸，得到純化合成氣和負(fù)荷吸收液。純化合成氣經(jīng)管63輸出。負(fù)荷吸收液經(jīng)管66送入再生柱67中，用從管70供入的蒸汽汽提該吸收液，得到貧吸收液和富含硫化氫的氣體。前者經(jīng)管61返回使用，后者經(jīng)管71輸出。對(duì)本領(lǐng)域的熟練者來說吸收柱和再生柱中的條件是已知的，故在此不作更詳細(xì)介紹。
經(jīng)管71輸出的氣體在冷凝器75中除去水，部分水經(jīng)管76供入汽提柱25中，其中的氨以與從來自第一洗滌柱18的第一含氨水流相同的除去方法除去。
在冷凝器75中除去水后，富含硫化氫的氣體經(jīng)管79供入克勞斯裝置80，在這里硫化氫轉(zhuǎn)化為元素硫從管82排出。克勞斯裝置及其操作對(duì)本領(lǐng)域的熟練者來說是已知的，故在此不作更詳細(xì)介紹。
經(jīng)管84離開克勞斯裝置80的氣體在反應(yīng)器85中在還原氣體如氫氣、硫化氫以外的硫化合物存在下，進(jìn)行還原，從而得到含硫化氫的氣體。適宜的催化劑為鈷-鉬催化劑。該反應(yīng)器的條件對(duì)本領(lǐng)域的熟練者來說是已知的，故在此不作詳細(xì)介紹。還原了的氣體經(jīng)管87排出，通過與從管89供入的水直接接觸而在冷凝器88中冷卻。接觸后的水經(jīng)管93供入汽提柱25，在這里氨以與從來自第一洗滌柱18的第一含氨水流相同的除去方法除去。
冷卻后的氣體經(jīng)管95供入吸收柱96中，在這里，氣體同經(jīng)管97供入的貧吸收液接觸以除去氣體中的硫化氫，得到負(fù)荷吸收液。接觸后該負(fù)荷吸收液經(jīng)管98供入再生柱67中進(jìn)行再生。接觸后的氣體經(jīng)管100從吸收柱96排出。吸收柱的條件對(duì)本領(lǐng)域的熟練者來說是已知的，故不在此詳述。
適宜的時(shí)候，在第二洗滌柱35中得到的處理過的氣流經(jīng)管38進(jìn)入到克勞斯裝置80的入口，以除去其中的任何硫成分。
現(xiàn)在參照顯示本發(fā)明的第二實(shí)施方案的圖2。與參照?qǐng)D1所述部件相似的部件具有相同的參考號(hào)。進(jìn)一步處理了的合成氣經(jīng)管50從冷凝器48進(jìn)入接觸器110中。在接觸器110中進(jìn)一步處理了的合成氣與反應(yīng)水溶液接觸，使硫化氫氧化為元素硫，從而得到純化合成氣和用過的反應(yīng)溶液。反應(yīng)水溶液經(jīng)管111供入接觸器110中，純化合成氣經(jīng)管112輸出，用過的反應(yīng)溶液經(jīng)管113從接觸器110中排出。反應(yīng)水溶液適當(dāng)?shù)睾蠪e(Ⅲ)與以有機(jī)酸如次氮基三乙酸形式存在的螯合劑的配合物。將硫化氫氧化為元素硫的條件對(duì)本領(lǐng)域的熟練者來說是已知的，故在此不作詳述。
用過的反應(yīng)溶液用從管116供入的空氣汽提而在再生器115中再生。再生的反應(yīng)溶液經(jīng)管111從再生器輸出，富含元素硫的料流經(jīng)管118排出，而用過的空氣經(jīng)管119排出。將Fe(Ⅱ)氧化到Fe(Ⅲ)的條件對(duì)本領(lǐng)域的熟練者來說是已知的，故在此不作詳述。再生的反應(yīng)溶液經(jīng)管111供入接觸器110中。
為除去用過的空氣中的水，在第三洗滌柱120中用經(jīng)管121供入的水淋洗該空氣，得到一水流。已處理的用過的空氣經(jīng)管125從第三洗滌柱120中排出，而水流經(jīng)管127排出。該水流可送入第一洗滌柱18，用來淋洗合成氣?；蛘咴撍鹘?jīng)管128供入汽提柱25。
適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，在第二洗滌柱35中得到的處理過的氣流經(jīng)管38和130供入接觸器110的入口，以除去其中任何硫成分。如果處理過的氣流含有硫化羰，就適當(dāng)?shù)亟?jīng)管38和135輸送到含水解催化劑的反應(yīng)器45中去。
本領(lǐng)域的熟練者從前面的描述將能明了本發(fā)明的各種變更。這些變更落在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種從在氣化反應(yīng)器中部分氧化含碳料所得的合成氣中除去污染物如氨的方法，該方法包括如下步驟(a)用水淋洗合成氣得到第一含氨水流和部分處理的合成氣；(b)在汽提柱中用蒸汽汽提第一含氨水流得到含氨氣流和處理過的水流；(c)用水淋洗含氨氣流得到處理過的氣流和第二含氨水流；(d)將第二含氨水流供入氣化反應(yīng)器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于部分處理的合成氣在水的存在下于一反應(yīng)器中與水解催化劑接觸，其中反應(yīng)器過量的下流水與合成氣分離，得到進(jìn)一步處理過的合成氣，而分離出來的水供入汽提柱中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于進(jìn)一步處理過的合成氣與貧吸收液接觸得到純化合成氣和負(fù)荷吸收液，后者通過汽提吸收液而得到貧吸收液和富含硫化氫的氣體而再生，其中水從該氣體中除出，且至少一部分水供入汽提柱中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于在除去水后，將富含硫化氫的氣體供入克勞斯裝置中，將硫化氫轉(zhuǎn)變?yōu)樵亓蚨?，其中離開克勞斯裝置的氣體經(jīng)還原處理，將硫化氫以外的硫化合物還原得到含硫化氫的氣體，該氣體直接與供入汽提柱的水接觸而冷卻，而冷卻后的氣體與貧吸收液接觸得到可隨后再生的負(fù)荷吸收液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于將在步驟(c)獲得的處理過的氣流供入克勞斯裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于進(jìn)一步處理過的合成氣與反應(yīng)水溶液在接觸器中接觸，將硫化氫氧化為元素硫，得到純化合成氣和用過的反應(yīng)溶液，后者用空氣汽提而再生，而用過的空氣用水洗滌，得到的水流供入汽提柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于進(jìn)一步處理過的合成氣與反應(yīng)水溶液在接觸器中接觸，將硫化氫氧化為元素硫，得到純化合成氣和用過的反應(yīng)溶液，后者用空氣汽提而再生，而用過的空氣用水洗滌得到水流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于水流在步驟(a)中用來淋洗合成氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于將水流供入汽提柱。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)的方法，其特征在于將在步驟(c)中得到的處理過的氣流供入接觸器。
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)的方法，其特征在于將在步驟(c)中得到的處理過的氣流供入含水解催化劑的反應(yīng)器。
全文摘要
公開了一種從在氣化反應(yīng)器(2)中部分氧化含碳料(1)得到的合成氣中除去污染物如氨的方法，它包括以下步驟用水(20)淋洗(18)合成氣得到第一含氨水流(22)和部分處理的合成氣(24)；用蒸氣(26)汽提(25)第一含氨水流(22)得到含氨氣流(30)和處理過的水流(20)；用水(37)淋洗含氨氣流(35)得到處理過的氣流(38)和第二含氨水流(40)；將第二含氨水流(40)供入氣化反應(yīng)器(2)。
文檔編號(hào)C01B3/52GK1108294SQ94113600
公開日1995年9月13日 申請(qǐng)日期1994年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月30日
發(fā)明者E·C·海曼, P·L·蘇迪維爾德 申請(qǐng)人:國際殼牌研究有限公司