專利名稱：酸性氣體溶劑過濾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從合成氣體清除酸性氣體，更具體地說，本發(fā)明涉及分離和再循環(huán)最終的顆粒固體至氣化反應(yīng)器。
由固體和液體含碳燃料，特別是煤炭，焦炭及液體碳?xì)浠衔镌瓷a(chǎn)合成氣體已使用多年以及由于能源需求的增加而獲得相當(dāng)大的改進。可以使用活性氣體如空氣或氧氣加熱含碳燃料來生產(chǎn)合成氣體，常常在氣化反應(yīng)器內(nèi)在蒸汽的參與下獲得燃料氣體，并由氣化反應(yīng)器排出。合成氣體隨后經(jīng)數(shù)次清洗工序以清除其在氣化工序中由供應(yīng)料形成或釋放的各種雜質(zhì)。如果在氣化時不經(jīng)正確處理，這些材料很容易變?yōu)槲廴鞠掠芜^程設(shè)備的污染源。
例如，在合成氣體內(nèi)的常見材料包括硫化氫，氨氣，氰化物，以及碳顆粒和微量金屬。供應(yīng)料中的雜質(zhì)程度取決于供應(yīng)料的種類和使用的特殊氣化過程以及工作條件。在任何情況下，清除這些雜質(zhì)對使氣化成為有生存力的過程非常重要。
當(dāng)氣體由氣化器釋放時，它通常經(jīng)受冷卻和清洗工序，包括洗滌技術(shù)，這時氣體被吸入洗滌器內(nèi)與噴水流接觸使氣體冷卻以及從合成氣體中消除顆粒和離子成分。在利用氣體產(chǎn)品前開始冷卻的氣體可隨后處理以除硫。
本發(fā)明為由合成氣體分離酸性氣體和處理最終固體的方法。將含合成氣體和酸性氣體的混合氣體與和上述酸性氣體反應(yīng)的液體接觸形成在液體和合成氣體中彌散的顆粒固體料漿。在普通的分離器內(nèi)或用其他裝置從合成氣體分離含液體和顆粒固體的料漿。隨后用可再生過濾器過濾料漿以分離出上述顆粒固體。用返洗液返洗法清除來自可再生過濾器的顆粒固體，以形成含顆粒固體和返洗液混合物的可泵送料漿。
這里使用的術(shù)語“與酸性氣體反應(yīng)的液體”包括優(yōu)先溶解酸性氣體的液體以及含有一種或多種化合物呈溶解、彌散或懸浮其中與酸性氣體反應(yīng)的液體。液體本身可能是惰性的。
這里使用的術(shù)語“酸性氣體”含有硫化氫，二氧化碳或其混合物。還可能存在其他微量酸性氣體。液體可以與一種或兩種這些酸性氣體反應(yīng)。典型的液體可能含有胺，如乙醇胺。液體可以是溶劑，如乙醇，甲醇，乙二醇等。
這里使用的術(shù)語“合成氣體”系指含一氧化碳，氫和偶爾地含氮氣之類的惰性氣體的氣體。
這里使用的術(shù)語“可再生過濾器”系指裝了固體和被固體部分堵塞后可以再生的過濾器。通常實現(xiàn)再生的方法是卸下使用中的過濾器，以及隨后顛倒流向和由過濾器面返洗掉顆粒。返洗材料為料漿，它最好與過程用料漿流隔離。當(dāng)足夠的材料返洗后，再次顛倒流向和過濾器放回工作狀態(tài)。
本發(fā)明為由合成氣體分離酸性氣體和處理最終固體?？梢允褂没钚詺怏w如空氣或氧氣加熱含碳燃料來生產(chǎn)合成氣體，常常在氣化反應(yīng)器內(nèi)在蒸汽的參與下獲得燃料氣體，并由氣化反應(yīng)器排出。這樣制造的合成氣體常常含酸性氣體雜質(zhì)。含合成氣體和酸性氣體的混合氣體與液體接觸，液體與上述酸性氣體反應(yīng)生成在液體的合成氣體內(nèi)彌散的顆粒固體。接觸通常是在逆向-流動氣泡塔盤或密封塔柱內(nèi)進行的，但是任何種類的接觸包括噴射洗滌，反向噴射洗滌和文氏管洗滌均可使用。接觸設(shè)備的類型并不重要，與此相似，與酸性氣體反應(yīng)的液體的種類也不重要。專業(yè)中已知用于清除酸性氣體的液體，顆粒及懸浮液有許多種，例如可參見美國專利4,039,619，4,052,176，4,496,371，4,769,045，5,289,676，5,447,702，這些文件結(jié)合作為本發(fā)明的參考。液體可以含胺(例如二乙醇胺)、甲醇、N-甲基-吡咯烷酮或聚乙二醇的二甲醚。液體可能含顆粒鐵，氫氧化物鹽，碳酸鹽，氧化鐵，鎳，氧化鎳或它們的混合物。
含液體和顆粒固體的料漿在塔柱的分離區(qū)內(nèi)與合成氣體分離，這時使用普通的分離器或其他裝置。料漿與氣體分離在專業(yè)中是已知的。
隨后用可再生過濾器由上述液體中分離出上述顆粒固體。在過濾之前預(yù)冷凝步驟是有利的，例如在沉淀器由沉淀或離心處理以增加料漿中的固體含量。然而，料漿也可不進行預(yù)冷凝就過濾。
料漿可以采用通過過濾器強制壓力落下法過濾。過濾器常常可清除料漿中超過70％的固體。過濾器允許液體通過，偶然允許一些固體通過和再循環(huán)至接觸器。當(dāng)固體在過濾器上積累時，形成過濾器結(jié)塊。壓差增加直至達到過濾器通過能力受損壞的點。在過濾器完全堵塞前某一點應(yīng)停止過濾器工作和取出。
與酸性氣體反應(yīng)的液體很昂貴，因此最好用較廉價的返洗液置換該液體。希望沿過程正常的流動相同方向通過過濾器來置換與酸性氣體反應(yīng)的液體，這樣就不使與酸性反應(yīng)的液體載入固體。用液體置換與酸性氣體反應(yīng)的液體是不重要的。與酸性氣體反應(yīng)的液體可用其他物質(zhì)置換，例如水，碳?xì)浠衔?，乙醇，氣體或蒸汽。用返洗液來置換與酸性氣體反應(yīng)的液體是有利的。
用返洗液返洗清除可再生過濾器的顆粒固體以形成含顆粒固體和返洗液的可泵送料漿。此料漿可作為廢料處理或再循環(huán)至氣化反應(yīng)器，其中有機物被氣化和顆粒被玻璃化，因而兩者均對環(huán)境無害。返洗液應(yīng)與其隨后產(chǎn)生的油脂匹配。返洗液可以是水，碳?xì)浠衔铮掖蓟蚱渌善ヅ湟?。?dāng)然，最簡單和最經(jīng)濟的是使用與酸性氣體反應(yīng)的液體作為返洗液。返洗液并非必需與酸性氣體反應(yīng)的液體混合，雖然這樣做常常有利。水是優(yōu)選的，因為水價廉和可以是其他過程的廢水流。
可再生過濾器可以是任何型號的返洗過濾器。一優(yōu)選的商業(yè)實施例使用了襪套過濾器。這種過濾器為纖維過濾器包復(fù)內(nèi)支承，液體可進入其內(nèi)和從其中排出。過程的液流由襪套外通過纖維套進入內(nèi)支承。固體堆集在襪套過濾器外部，直至返洗。
最好具有兩個或更多襪套過濾器以便在系統(tǒng)中并聯(lián)工作。控制系統(tǒng)可將一個過濾器與接觸器隔離。隨后，最好與酸性氣體反應(yīng)的液體可從過濾器中排出。最后，液體可以通過中心支承噴入和通過襪套排出，其速度足以清除顆粒固體。之后，最好用與酸性氣體反應(yīng)的液體來置換返洗液，以及將過濾器放回使用。
料漿成為可泵送的也是有利的。這樣降低了處理費用，使其易于再循環(huán)至氣化反應(yīng)器。可泵送料漿最好泵回到氣化反應(yīng)器。液體和任何有機物在反應(yīng)器內(nèi)氣化。固體被玻璃化，它使固體穩(wěn)定便于無公害處理。
權(quán)利要求
1.一種從合成氣體分離酸性氣體的方法，它包括下列步驟a.將含合成氣體和酸性氣體的混合氣和與酸性氣體反應(yīng)的液體接觸以形成在液體和合成氣體中彌散的顆粒固體，b.從含液體和顆粒固體的料漿中分離合成氣體，c.用可再生過濾器從上述液體分離上述顆粒固體，d.用返洗液返洗上述來自可再生過濾器的上述顆粒固體，以形成含顆粒固體和返洗液混合物的可泵送料漿。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于與酸性氣體反應(yīng)的液體包括胺。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于顆粒固體含硫化鐵。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于返洗液為水。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于與酸性氣體反應(yīng)的液體包括鐵的化合物。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于可再生過濾器為襪套過濾器。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(c)中使用一組襪套過濾器。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于從上述液體分離上述顆粒固體使用了至少兩個可再生過濾器中的至少一個，以及它還包括控制該過程使當(dāng)至少一個可再生過濾器返洗時，用至少一個過濾器由上述與酸性氣體反應(yīng)的液體分離上述顆粒固體。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(a)中的與上述酸性氣體反應(yīng)的液體在步驟(d)中作為返洗液使用。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于它還包括泵送上述可泵送料漿至氣化反應(yīng)器，在其中料漿氣化形成合成氣體和玻璃化固體。
11.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于返洗液含選自下組的化合物，如碳?xì)洌掖?，水及它們的混合物?br> 12.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于它還包括在返洗之前用選自碳?xì)?，乙醇，水或其他返洗液的一種或多種化合物置換來自可再生過濾器的與酸性氣體反應(yīng)的液體。
全文摘要
本發(fā)明為由合成氣體分離酸性氣體和處理所獲固體的方法。將含合成氣體和酸性氣體的混合氣和與上述酸性氣體反應(yīng)的液體接觸以形成在液體中彌散的顆粒固體。含液體和顆粒固體的料漿用可再生過濾器過濾從上述液體分離出上述顆粒固體。用返洗液返洗可再生過濾器以清除來自過濾器的顆粒固體以形成含顆粒固體和返洗水混合物的可泵送料漿。該料漿經(jīng)氣化形成合成氣體和玻璃化固體。
文檔編號B01D53/52GK1268098SQ98807306
公開日2000年9月27日 申請日期1998年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月6日
發(fā)明者保羅·S·華萊士, 凱·A·約翰遜, 德龍姆·D·費爾 申請人:德士古發(fā)展公司