从含甲醇的流中除去氨的方法技术

本发明专利技术涉及一种从含甲醇的流中除去氨的方法，其包括：将含有氨和其它物质的液体甲醇的流送到对流汽提塔的顶部。将该流用流动的环境温度氮气或其它惰性气体进行汽提。该塔可以装填无规散装填料。塔顶蒸汽含有氨且离开该塔的液体具有降低量的氨。除去氨可以降低或者防止氨（和其它化合物）导致的积垢或腐蚀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主题涉及降低含曱醇的流(stream)中氨的浓度。
技术介绍
Linde和Lurgi在1951年开发出Rectisol⑧工艺。对于本专利技术的目的， 短语"Rectisol工艺，，表示能够从工业气体工艺流如煤气化以及其它工业工 艺产生的工艺流中除去硫和含硫化合物如硫化氩的工艺。Rectisol工艺典型 地在低于32F的温度下操作，且采用有机溶剂如甲醇来溶解并从工业气体工 艺流中除去含硫化合物。Rectisol工艺也可以从工业工艺流中除去二氧化 石友、氨以及其它化合物。Rectiso1工艺更详细地描述于Advances inCyogenic Engineering, Vol. 15， Proceeding of the 1969 Cryogenic Engineering Conference, June 16-18， 1969。 Rectisol工艺可以制得富集含硫化合物的 流。可以将该流送到Claus工艺中，其中回收疏化合物用于使用或处理。典 型Claus工艺更详细地描述于Kirk-0thmer,第4版，第23巻，第440 - 443页。Rectisol工艺中，通过用冷甲醇吸收除去H2S和C0S并浓缩；随后将所 获浓缩的或富含硫的硫送到其它工艺，最常见的是Claus工艺，用于回收硫 或处理。将浓缩的硫流冷却并制得冷凝的甲醇溶剂以限制整个工艺中曱醇的 损失，和可能妨碍下游石危回收工艺的曱醇对」琉流的污染。在该冷却和冷凝过 程期间，痕量杂质如氨和氰化氢可能聚集。这种聚集可以导致工艺问题和/ 或腐蚀。 一个重要问题是氨和二氧化碳(通常以大量浓度存在于浓缩的硫流 中)的>^应。该反应可以导致固体氨基曱酸铵在冷却热交换器中的沉积，其 可能要求关停整个Rectisol设备以除去该沉积物。用于汽提或除去氨的常规方法公开于US 5 929 126、 5 948 378、 3 824 185、 3 985 859和4 689 156。将这些专利的公开内容引入本文中作为参考。
技术实现思路
本专利技术通过降低(即使不消除)可能由于在氨浓M以容许氨与二氧化碳之间的反应时可能发生的氨基曱酸铵的聚集而导致的热交换器和其它设备(例如Rectisol⑧工艺中使用的设备)的积垢，解决了与传统方法相关的问题。对于这种问题的已知解决方案包括定期关停设备以解冻和除去氨基曱酸 铵(其成本非常高)，或者氨-污染的甲醇的排放。由于排放的甲醇也可以含 有氰化氢和石充化氢以及其它有^f匕合物，该甲醇的处理包括容许、处理、运 输和处置有毒且可燃的材料。由此，本专利技术也可以消除这些处置和处理问题。本专利技术提供了从体系中除去足够量的氨以防止氛基曱酸铵导致的热交 换器积垢的简单且成本有效的方法。将其中已聚集氨、氰化氢以及其它化合物的甲醇流(有时称作滑流(s 1 ipstream))送到汽一是:嗒或其它设备的顶部，其 中使隋性气体如氮气在对流流动中与曱醇流接触。通过氮气至少部分汽提或 除去氨，且从Rectisol工艺中除去含氨的塔顶氮气流以防止氨在该工艺中 堆积或聚集(且反过来发生反应以形成氨基曱酸铵)。如果期望的话，可以将 这种含氨的氮气力U口到通过Rectiso1工艺制得的浓缩的硫流中。可以将离 开汽提塔底部的汽提的液体曱醇返回到Rectisol工艺。一些情形下，氰化氢的聚集可能腐蚀Rectisol工艺中采用的设备。本 专利技术的一方面，可以将氰化氩与氨一起除去。附图说明图1为本专利技术的一个方面的示意图，其中通过氮气暴露或汽提降^^氟的 浓度。具体实施例方式本专利技术涉及改进例如工业工艺(例如Rectisol工艺)，其中通过曱醇吸 收从工业气体进料流中除去硫物质(例如H2S、 COS以及其它化合物)，并^r 浓缩用于回收硫或者在另一单元中处理，典型地在Claus设备中，其中将硫 物质以液体硫回收(出于本专利技术的目的"Claus工艺")。通常在设计用于进 行Rectisol工艺的设备之内蒸汽加热的解吸塔中产生浓缩的硫流。可以在 送到处理或者硫回收之前将该浓缩的硫冷却以使过量甲醇蒸汽冷凝，否则该 系统中甲醇损失可能较大。浓缩的硫流典型地还含有较大量的二氧化碳，经 常为约50%或更大(基于摩尔量)。Rec t i so 1工艺的冷却和曱醇冷凝典型地采用 一些较低温度的原料(典型 地低于(TF，如冷的排出气体或制冷剂)在冷却回路中进行。从浓缩的硫流中5说冷凝曱醇所需的温度也可以使氨、氰化氢以及其它化合物或组分冷凝。这些痕量组分典型地以较低浓度存在于Rectisol单元的进气(例如气化器中的流 出物)中。典型地，Rectisol工艺以使所有氨和氰化氢发送到浓缩的硫流中 的方式操作。但是，与甲醇冷凝相关的氨和氰化氢的冷凝可以导致这些物质 的聚集。如果氨达到临界浓度(其可以依据温度和存在的其它物质而变化)， 氨可以以如下反应与二氧化石叛应形成固体^J^曱酸铵2NH3(g) +C02(g) — NIUX)0NH2(固体)固体氨基曱酸铵可以使冷热交换表面积垢并导致Rectisol工艺的冷却 热交换器中过度压降。典型地， 一旦压降变得过高时，唯一实用的解决方案 是关停热交换器(且必要地整个Rectisol工艺)并将积垢的表面的加热。在 高于130 ~ 14OF的温度下，氨基曱酸铵/A^面升华且可以清除。是否发生积垢，取决于系统中氨的物料平衡和冷却期间采用的温度。如 果将从Rectisol进料流中吸收的氨在浓缩的硫流中处理，使得冷却回路中 所获的氨浓度保持低于临界浓度，不会发生明显的积垢。如果进料流中氨升 高，或者发生其它工艺变化，使得达到临界氨浓度，那幺发生积垢且必须关 停设备(伴随产量和收入的损失)。虽然氰化氢不会导致积垢，但是其可以以 相同方式聚集且潜在地在系统之内导致腐蚀。由于在启动Rectisol工艺之 前难以预测积垢和/或腐蚀，Rectisol进料流中氨和氰化氢水平可能是未知 的或者在Rectisol工艺的才喿作期间变化。本专利技术的一方面中，将包含曱醇、氨和/或氰化氢的侧流(sidestream) 从Rectisol系统中用于浓缩的硫流的冷却序列中除去。例如，可以从其中 氨和/或氰化氢在它们的最大浓度下的工艺位置处获得该流。将该侧流进料 到汽提塔(例如汽提塔的顶部)中，其可以利用无规或结构化填料或塔板，取 决于设计和尺寸和其它已知的变量。通过采用无规填^h获得了期望的结果。将气体(也公知为汽提气体)进料到该塔的底部并与向下流动的甲醇对 流地向上流动。该气体可以是氮气或者与存在的物质兼容且具有塔顶蒸汽的 效用的任意其它气体流。本专利技术的一方面中，使含有氨和/或氰化氢和汽提 气体的塔顶蒸汽与前述浓缩的硫流(由Rectisol工艺制得的)混合并进一步 处理(例如，在Claus工艺中)。虽然本专利技术方法中可以采用任意适宜的气体， 1"旦是适宜气体的实例包括选自氮气、氩气、氢气、甲烷或天然气中的至少一 种成分。通过使用氮气获得量期望的结果。典型地将离开塔底部、具有降低浓度的氨和/或氰化氢的含甲醇流返回到Rectisol工艺。应当指出的是，汽提塔中完全除去氨和/或氰化氢可以是 不必要的或不实用的；仅必须除去足够量以消除或充分减少积垢或腐蚀。通 常，到汽提设备的甲醇流动应是低到实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理流的方法，包括：　提供包含氨和甲醇的流，　使该流与至少一种惰性气体在足以形成气体流和液体流的条件下接触，其中该气体流包括氨和惰性气体，且该液体流包括甲醇和氨。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CR希格登三世，JJ伯格，TL贾库博夫斯基，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]