CN105517690A - 用于富/贫溶剂再生的汽提器进料配置的优化 - Google Patents

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Abstract

所公开的是一种用于再生用于从流体流去除污染物的溶剂的改进方法。所述方法包含溶剂再生系统(10)，其包含富/贫溶剂汽提塔(29)、再沸器(50)、冷凝器(36)和回流接收器(38)，其中所述改进是冷凝的汽提器气体从回流接收器返回的位置46。

Description

用于富/贫溶剂再生的汽提器进料配置的优化
技术领域
本发明涉及一种用于再生用于从流体流例如天然气流去除污染物的溶剂的改进方法。所述方法包括溶剂再生系统，所述系统包含富/贫溶剂汽提塔、再沸器、冷凝器和回流接收器，其中所述改进为冷凝的汽提器气体回流的进料位置。
背景技术
源自天然气贮存器、石油或煤的流体流通常含有大量的以杂质形式的酸性气体，例如二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二硫化碳、硫化羰、氰化氢、氨气或硫醇。所述流体流可以是气体、液体或其混合物，例如气体(如天然气、炼厂气、来自页岩热解的烃类气体、合成气体等)或液体(如液化石油气(LPG)和天然气液体(NGL))。
用于去除酸性气体污染物的各种组合物和方法是已知的并且在文献中描述。
从气流中去除酸性气体，具体地从在炼厂工艺单元、合成气体生产设备以及油气生产设备中形成的气流中去除硫化氢和二氧化碳必需使得该气体被使用和/或被出售到管道系统中。从这些酸性气体或“酸气”中去除硫化合物被称作“脱硫”。
通常，酸性气体是使用溶剂以经由富溶剂的生产去除所述酸性气体来去除的。举例来说，用化学溶剂(如胺溶液)处理此类流体流是众所周知的，其依赖于在溶剂和酸性气体污染物之间的化学反应。胺通常以含胺水性溶液的形式在吸收器塔中使在流体流中的酸性气体污染物与当前逆向接触流体流的水性胺溶液接触。化学溶剂的再生通过应用热量实现。
或者，可以用不与酸性气体杂质化学反应的物理溶剂如冷冻的甲醇、聚乙二醇的二烷基醚(DEPG)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸丙二酯等处理流体流。物理溶剂通常在高压下溶解(吸收)来自流体流的酸性气体污染物。由于不涉及化学反应，所以物理溶剂方法通常比化学溶剂方法需要更少的能量。同时化学溶剂的再生通过应用热量实现，物理溶剂可以通过在无需应用热量的情况下降低压力来汽提杂质。当酸性气体或其它杂质的浓度非常高时，物理溶剂往往会优于化学溶剂。与化学溶剂不同，物理溶剂无腐蚀性，仅需要碳钢构造。
酸性气体污染物通过在吸收器或其它特定设备中在有利于使用的溶剂类型的高压和/或低温条件下使被污染的产物气体与新鲜溶剂接触来去除。一旦污染物被去除，去污的气体根据产物流规格准备用于出售、用于使用或用于其他下游调节。所述溶剂是为了再使用通过在有利于解吸附的低压和/或高温条件下驱除吸收的污染物而再生。闪蒸罐和/或汽提塔通常用于影响此类分离。
虽然用于酸性气体吸收和溶剂再生的大量现有技术的方法和系统是本领域中已知的，但是多数具有一个或多各缺点或低效。一直存在进一步改善这些技术，例如在纯化和能耗方面的需要。
发明内容
本发明的一个目的是为了改进用于加工流体流的常规溶剂再生技术。
在一个实施例中，本发明是包含溶剂再生平台的用于处理流体流的设备，其中包含从流体流吸收的一种或多种污染物的富溶剂通过汽提去除污染物被再生成贫溶剂，所述再生平台包含：
i汽提塔，其具有顶部和底部并包含至少一个蒸气-液体接触区，其中包含污染物的富溶剂在处于或高于至少一个上部蒸气-液体接触区的位置处被进料到汽提塔中；
ii再沸器，其操作性地耦合到汽提塔的底部以接收并加热贫溶剂，从而产生回料到汽提塔中的可冷凝汽提气体；
iii冷凝器，其用于将可冷凝的汽提气体冷凝成冷凝汽提气体，操作性地耦合到汽提塔的顶部；
以及
iv回流接收器，以收集冷凝的汽提气体，操作上耦合到所述冷凝器和所述汽提塔，其中所述收集的冷凝的汽提器气体在以下位置处返回进入汽提塔中：
a在富溶剂的进料位置下方，其中蒸气-液体接触区的至少一部分在富进料位置和冷凝汽提器气体返回位置之间
以及
b在从再沸器的可冷凝汽提气体返回位置上方。
另一实施例，本发明是包含溶剂再生平台的用于处理流体流的设备，其中包含从流体流吸收的一种或多种污染物的富溶剂通过汽提去除污染物再生成贫溶剂，所述再生平台包含：
i汽提塔，其具有顶部和底部并且包含至少两个区，上部区和下部区，其中包含污染物的富溶剂在处于或高于上部区的位置处进入汽提塔；
ii再沸器，其操作性地耦合到汽提塔的底部以接收并加热贫溶剂，从而产生回料到汽提塔的可冷凝汽提气体；
iii冷凝器，其用于将可冷凝汽提气体冷凝成冷凝的汽提气体，操作性地耦合到汽提塔的顶部；
以及
iv回流接收器，以收集冷凝的汽提气体，操作性地耦合到冷凝器和汽提塔，其中所述收集的冷凝的汽提气体在上部区下方和在从再沸器的可冷凝汽提气体返回位置上方的位置处被引入到汽提塔中。
本发明的另一实施例是一种用于处理流体流的方法，其中包含从流体流吸收的一种或多种污染物的富溶剂通过汽提去除污染物被再生成贫溶剂，其包含以下步骤：
i将包含污染物的富溶剂输入流提供至具有顶部和底部并且包含至少一个蒸汽-液体接触区的汽提塔，其中富溶剂在处于或高于至少一个蒸汽-液体接触区的位置处被进料到汽提塔中；
ii通过使富溶剂与可冷凝汽提气体在汽提塔中接触来从富溶剂汽提污染物以释放污染物并且形成贫溶剂以及可冷凝汽提气体和污染物的塔顶掺合物；
iii将所述贫溶剂进料至再沸器，在此其被加热以产生附加可冷凝汽提气体；
iv将所述附加可冷凝汽提气体在返回位置处引入至汽提塔，从而其接触包含污染物的富溶剂并且以可冷凝汽提气体和污染物的塔顶掺合物形式离开汽提塔的顶部；
v通过使塔顶掺合物通过冷凝器来从塔顶掺合物回收冷凝的汽提器气体，所述冷凝器将可冷凝汽提气体冷凝成冷凝的汽提气体；
vi在回流接收器中收集所述回收的冷凝的汽提器气体用于后续返回到汽提塔；
vii将所述回收的冷凝的汽提器气体的至少一部分在以下返回位置处引入至汽提塔：
a在富溶剂的进料位置下方，其中蒸气-液体接触区的至少一部分在富进料位置和冷凝汽提器气体返回位置之间
以及
b在从再沸器的可冷凝汽提气体返回位置上方；
以及
viii传递来自再沸器的贫溶剂作为再生贫溶剂。
本发明的另一实施例是一种用于处理流体流的方法，其中包含从流体流吸收的一种或多种污染物的富溶剂通过汽提去除污染物被再生成贫溶剂，其包含以下步骤：
i将包含污染物的富溶剂输入流提供至具有顶部和底部并且包含至少两个区(上部区和下部区)的汽提塔，其中富溶剂在处于或高于上部区的位置处进入汽提塔；
ii通过使富溶剂与可冷凝汽提气体在汽提塔中接触来从富溶剂汽提污染物以释放污染物并且形成贫溶剂以及可冷凝汽提气体和污染物的塔顶掺合物；
iii将所述贫溶剂进料至再沸器，在此其被加热以产生附加可冷凝汽提气体；
iv将所述附加可冷凝汽提气体引入至汽提塔，从而其接触包含污染物的富溶剂并且以可冷凝汽提气体和污染物的塔顶掺合物的形式离开汽提塔的顶部；
v通过使塔顶掺合物通过冷凝器来从塔顶掺合物回收冷凝的汽提器气体，所述冷凝器将可冷凝汽提气体冷凝成冷凝的汽提器气体；
vi在回流接收器中收集所述回收的冷凝的汽提器气体用于后续返回到汽提塔；
vii将所述回收的冷凝的汽提器气体在上部区下方和在从再沸器的可冷凝汽提气体返回位置上方的位置处引入至汽提塔；
以及
iv传递来自再沸器的贫溶剂作为再生贫溶剂。
在本文中以上所描述的方法的优选实施例中，所述流体流由包含氢气、二氧化碳和一氧化碳的气化体(gassifier)或合成气流生成。
本文中以上所描述的方法的另一个优选实施例，所述流体流源自天然气并且是气体、液体或其混合物。
本文中以上所描述的方法的另一个优选实施例，所述污染物包括一种或多种乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、较重烃类、氢气、水、一氧化碳、氮气、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二硫化碳、氨气、氰化氢、硫化羰或硫醇。
本文中以上所描述的方法的另一个优选实施例，所述溶剂是化学溶剂或物理溶剂，所述物理溶剂优选为聚乙二醇的二甲基醚；碳酸丙二酯；N-甲基-2-吡咯烷酮；甲醇；N-乙酰基吗啉；N-甲酰基吗啉；1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮；甲氧基三乙二醇或其共混物。
附图说明
图1是包含已知配置的再生平台的用于处理流体流的方法的示意图。
图2是根据本发明的包含再生平台的用于处理流体流的方法的一个实施例的示意图。
图3是根据本发明的包含再生平台的用于处理流体流的方法的第二个实施例的示意图。
具体实施方式
一种用于从流体流去除污染物的常规溶剂方法在图1中示出；溶剂再生通常发生在底部具有再沸器以为溶剂提供热量的汽提塔中。汽提塔通常是被设计成用于建立高效气体/液体接触的含塔盘或填料中任一种的塔。含污染物例如酸气(如CO2和H2S)的富溶剂通常在处于或靠近靠近顶部的位置处被注入到汽提塔中并沿塔向下流，同时于再沸器中产生的气化的可冷凝汽提气体(例如蒸汽)与下行的富溶剂逆流地沿塔向上流。可冷凝汽提气体辅助从富溶剂液体“汽提”污染物并将其传送回塔以及传送出汽提塔的顶部。虽然添加到汽提器再沸器的热量略微升高溶剂的温度，但是大部分热量参与气化可冷凝汽提气体，可冷凝汽提气体又流到汽提塔中并向上流。添加或输入到再沸器中的这种热量必须从外部来源(如来自另一个工艺的蒸汽)、通过再沸器循环或直接燃烧进入再沸器中的热传递介质提供。当以气体和/或蒸汽形式的污染物流出汽提塔顶部时，大量可冷凝汽提气体也以与污染物的掺合物形式出去。这种塔顶可冷凝汽提气体和气体/蒸气流(被称作塔顶物)的温度可高于汽提塔顶部进料的温度。从汽提器顶部流入的气体和可冷凝汽提气体流至冷凝器(被称作回流冷凝器)，在此污染物被冷却至接近环境温度并且大部分可冷凝汽提气体冷凝成冷凝的汽提器气体，例如水。在传统的溶剂单元中，这种冷凝的汽提器气体经由回流接收器分离并在汽提器的顶部附近返回。取决于污染物气体/蒸气的构成，它们可以被处置、分离、采集和/或进一步处理。
可通过本发明的方法处理的流体流可以是气体、液体或其混合物，例如由包含氢气、二氧化碳和一氧化碳的气化体产生的气体；包含氢气、二氧化碳和一氧化碳的合成气流；天然气；炼厂气；来自页岩热解的烃类气体；合成气体；以及液体如液化石油气(LPG)和天然气液体(NGL)。举例来说，源自天然气贮存器、石油或煤的流体流包含甲烷(CH3)，并且通常存在于与其它烃类，主要为乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、戊烷(C5H12)，和(较少程度)较重烃类的混合物中。此类流体流包含多种杂质如氢气(H2)、水(H2O)、一氧化碳(CO)、氮气(N2)和酸性气体例如二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、二硫化碳(CS2)、氨气(NH3)、氰化氢(HCN)、硫化羰(COS)和/或硫醇。在一个实施例中，术语“污染物”通常是指待从流体流去除的C2或较重烃类、杂质、酸性气体和其混合物中的一种或多种。
可用于本发明的方法中的合适的溶剂可从流体流去除以上所列污染物中的一种或多种。溶剂可以是非选择性的，即去除一种或多种较重烃类/杂质/酸性气体，或是选择性的，即它们可靶向特定的较重烃/杂质/(一种或多种)酸性气体。根据所靶向的待去除的较重烃类和/或杂质和/或酸性气体，用于本发明的方法中的溶剂可以是化学溶剂如氨基化合物或物理溶剂。
通常，适合用于本发明中的溶剂包含冷凝的汽提溶剂(例如水)，当加热时冷凝的汽提溶剂气化以变为可冷凝汽提气体，在对于水的情况下，它变成蒸汽。优选地，冷凝的汽提气体(以液体形式)的量以等于或小于75摩尔％，优选地等于或小于50摩尔％，更优选地等于或小于30摩尔％的量存在于溶剂中。优选地，冷凝的汽提气体(以液体形式)的量以等于或大于1摩尔％，更优选地等于或大于5摩尔％并且更优选地等于或大于10摩尔％的量存在于溶剂中。
合适的氨基化合物包括(但不限于)单乙醇胺、甲基乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、2-羟基乙基哌嗪、哌嗪、1-甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、2-(2-氨基乙氧基)乙醇；2-(2-叔丁基氨基)丙氧基乙醇、2-(2-叔丁基氨基)乙氧基乙醇、2-(2-异丙基氨基)丙氧基乙醇、叔戊基氨基乙氧基乙醇、(1-甲基-2-乙基丙基氨基)乙氧基乙醇；三(2-羟乙基)胺(三乙醇胺，TEA)；三(2-羟丙基)胺(三异丙醇)；三丁醇胺；双(2-羟乙基)甲胺(甲基二乙醇胺，MDEA)；2-二乙基氨基乙醇(二乙基乙醇胺，DEEA)；2-二甲基氨基乙醇(二甲基乙醇胺，DMEA)；3-二甲胺基-1-丙醇；3-二乙胺基-1-丙醇；2-二异丙基氨基乙醇(DIEA)；N，N′-双(2-羟丙基)甲胺(甲基二异丙醇胺，MDIPA)；N，N′-双(2-羟乙基)哌嗪(二羟乙基哌嗪，DiHEP))；二乙醇胺(DEA)；2-(叔-丁氨基)乙醇；2-(叔-丁基氨基乙氧基)乙醇；1-氨基-2-甲基丙-2-醇；2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和其共混物。
合适的氨基化合物可以选自伯胺、仲胺、叔胺或其共混物。
优选地，用于本发明的方法中的溶剂是物理溶剂。合适的物理溶剂包括(但不限于)聚乙二醇的二甲基醚(DMPEG)、碳酸丙二酯(PC)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、甲醇(MeOH)、N-乙酰基吗啉和N-甲酰基吗啉的共混物、1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮(DMTP)、甲氧基三乙二醇(MTG)和其掺合物。
DMPEG是用于被称作SELEXOLTM工艺中的聚乙二醇的二甲基醚(CH3O(C2H4O)nCH3(n为2至9)的混合物，以物理吸收来自气流的H2S、CO2和硫醇，例如参见USP6,203,599，其全文并入本文。含DMPEG的溶剂由包括沿海化工公司(CoastalChemicalCompany)(以COASTALTMAGR的形式)和陶氏(SELEXOL)的几个公司特许和/或制造。其它工艺供应商如德国的科莱恩有限公司(ClariantGmbH)销售品类似溶剂。科莱恩溶剂是以GENOSORBTM的聚乙二醇的二烷基醚的同族。DMPEG可用于选择性H2S去除，其需要汽提、真空汽提或再沸器。
物理溶剂酸性气体去除方法是基于酸性气体例如CO2、H2S、SO2、CS2、COS、HCN、NH3、硫醇等在溶剂内的溶解性，而不是基于酸性气体和溶剂之间的化学反应。溶解性主要取决于分压并且其次取决于温度。较高的酸性气体分压和较低的温度增加H2S、CO2等在溶剂中的溶解性，并且因此减少酸性气体组分。多种有机溶剂用于吸收酸性气体。溶剂再生通过闪蒸至较低压力和/或用溶剂蒸汽或可冷凝汽提气体(如蒸汽)汽提实现。一些溶剂可以仅通过闪蒸再生并且不需要热量。其它溶剂需要汽提和一些热量，但是通常热量需要与化学溶剂相比是很少的。
物理溶剂方法的最简单形式包括吸收随后通过闪蒸至大气压或真空或通过惰性气体汽提来再生溶剂。如果H2S仅以非常低的浓度存在或完全不存在，那么这种流动方案通常是可适用的，由于在产物气体中通常可以容许高达2％或3％的CO2浓度。当H2S以相当大的量存在时，热再生通常必需完成所需溶剂的彻底汽提以达到严格的H2S纯度需求。一些物理溶剂如碳酸丙二酯无法热再生，由于它们在完全汽提来自富溶剂的H2S所需要的高温下不稳定。针对物理溶剂的热量需要通常比针对化学溶剂如胺的热量需要少许多，由于针对物理溶剂的酸性气体解吸附的热量仅是针对化学溶剂的酸性气体解吸附的热量的一部分。尤其当酸性气体分压高时，物理溶剂的循环速率还可更少。
图1示出了包括单个纯化单元12的常规流体流处理方法，其中溶剂用于接触并纯化被污染的流体。在实施的其它模式中，纯化平台可包括多个处理单元，其中发生这种纯化操作。所述多个单元可相同或不同。在其它实施例中，膜可在除吸收单元外中使用和/或作为净化单元的替代方案使用。
在许多情况下，溶剂和被污染的流体之间的接触以如图1所示的逆流方式发生在单元12中。贫溶剂在上部末端14处经由入口16进入第一纯化单元12。在已经吸收来自被处理的流体的污染物之后，所得的富溶剂在下部末端18处经由出口20离开第一纯化单元12。被污染的流体在相反方向上移动穿过单元12。经由路径21，被污染的流体在下部末端18处进入第一纯化单处元12并以更纯的形成从上部末端14经由路径23离开。当经纯化流体是气体时，经纯化气体可夹带气化溶剂、水蒸气等。可能需要将经纯化气体从此类夹带的组分中分离。因此，经纯化气体可以被引导到任选的冷凝器24，在其中冷凝离开单元12的气化溶剂或水蒸气。
如本文所使用的关于溶剂的术语“贫”应意味着污染物在溶剂中的浓度足够低，使得当溶剂和被污染的流体接触时将发生污染物从被处理流体至溶剂的质量转移。在一个实施例中，贫溶剂包括再生胺溶液(其已被处理以从富胺溶液中去除污染物含量)、任选地引入至系统的新鲜溶剂(其尚未被用于纯化)和/或其组合。在另一个实施例中，贫溶剂包括再生溶剂(其已被处理以从富溶剂中去除污染物含量)、任选地引入至系统的新鲜溶剂(其尚未被用于纯化)和/或其组合。“新鲜溶剂”应指首次从合适的源引入到处理系统10中的溶剂。新鲜溶剂关于污染物也是贫的。关于溶剂的术语“富”应指在纯化处理过程期间相对于贫溶剂已拾取污染物的溶剂。
在富溶剂离开第一纯化单元12之后，需要再生所述溶剂使得溶剂可以被回收返回至第一纯化单元12用于处理的更多循环。因此，第一路径26用于将富溶剂输送至加热单元28，在其中溶剂在被引入至其中贫溶剂从富溶剂再生的再生平台之前被加热至合适的温度。出于说明的目的，图1示出了再生平台，其包括作为第一部分的具有顶部和底部并且包含(一个或多个)蒸汽-液体接触装置30(有时被称作(一个或多个)平台)的至少一个部分平台的单汽提塔29以及相应的再沸器50。在传统的汽提塔29中，富溶剂通常在等于或低于冷凝的汽提器气体从回流接收器38返回的位置45的位置27处朝向塔的顶部进入。
如本文所使用并且关于塔的术语“上部”和“下部”应理解为相对于彼此。举例来说，流从塔的上部部分收回或添加意思是收回或添加在比流从相同的塔的较低区收回或添加高的位置(当塔运行时相对于地面)处。从另一个观点看，术语上部可因此指塔上半部分，而术语下部可指塔的下半部分。类似地，在使用术语“中间”的情况下，应理解塔的是塔的中间部分在上部部分和下部部分的中间。然而，在上部、中间和下部用于指塔的情况下，不应理解为此类塔通过这些术语被严格分成三份。
在现有技术和本发明的其它实施例中，汽提塔29可根据需要包含多个蒸汽-液体接触区以提供贫溶剂，例如多至1个至20个区或更多(2个至20个区，未在图1中示出)，换句话说汽提塔可包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或更多个区。每个蒸汽-液体接触区可包含质量转移装置(如填料或塔盘)以促进污染物的解吸附。
如本文所使用的关于蒸汽-液体接触区的术语区的部分应理解为意味着可存在在所述区内的位置，其中所述区的一些部件或部分在所述位置上方，并且区的一些部件或部分在所述位置的下方。
在现有技术和本发明的实施的其它模式中，再生平台的第一部分可包括多个汽提器单元，所述汽提器单元具有其中发生对应的再生操作的至少两个区和/或再沸器单元。所述多个单元可相同或不同。除汽提塔29之外，如果需要其它类型的再生设备可用于帮助再生贫溶剂。举例来说，闪蒸罐(在图1中未示出)可与汽提塔29组合使用。
如图1中所示，第一路径26用于在入口位置27处将富溶剂从加热器28传输至汽提塔29的上部部分(处于或高于第一区30)。然后在汽提塔29中通过使溶剂与可冷凝汽提气体接触以加热所述溶剂来处理溶剂。通常，当溶剂温度增加时，溶解的污染物如酸性气体的溶解性往往会下降。因此，当溶剂从塔的顶部移动至塔的底部时，用可冷凝汽提气体在汽提塔29中加热溶剂汽提除去污染物以提供相对于这些污染物更贫的溶剂。
具有以污染物、蒸汽和可能溶剂的掺合物形式的可冷凝汽提器气体(例如蒸汽)的汽提的污染物经由管线32离开汽提塔29的顶部。掺合物被导引到冷凝器36。在冷凝器36中，冷凝可与汽提的污染物一起离开顶部汽提塔29的溶剂、冷凝的汽提器气体(例如冷凝的水蒸汽)和其它化合物。汽提的污染物按需要从冷凝器排出至管线33用于进一步后续加工或处置。冷凝的汽提气体，例如已经冷凝的水蒸气和/或溶剂以及其它化合物经由管线40被传递至回流接收器38。管线42提供了将淡水引入到系统10中的方便路线。冷凝的汽提气体(例如水蒸气)经由管线44在返回位置45处从回流接收器38返回至处于或高于富进料的相同位置处的汽提塔29的上部部分，并且用于帮助汽提来自被再生的溶剂的污染物。
通过管线51离开汽提塔底部的溶剂传递至通过返回管线52连接返回至汽提塔的再沸器50，并且在位置53处重新进入汽提塔。加热通过再沸器50循环的溶剂以产生附加蒸汽，其被回料到汽提塔29中。溶剂在这些单元29和单元50中将具有延长的滞留时间直至溶剂的一部分经由管线56离开再沸器50返回到第一纯化单元12。
将冷却单元58并入到管线56中以在溶剂经由入口16被引入至纯化单元12之前冷却贫溶剂。在许多情况下，冷却单元58和加热器28也可为同一件设备(未示出)，例如交叉-交换器。使用交叉-交换器方法，经由管线56离开再沸器50的热溶剂加热经由管线26传输至汽提塔29的溶剂，同时在管线26中被传输至汽提塔29的相对较冷溶剂冷却在管线56中离开再沸器50的相对热溶剂。任选地，管线60提供了将新鲜溶剂引入至系统10的方便位置。溶剂可以经由排出管线62从系统10排出。
本发明与现有技术不同处在于冷凝的汽提器气体从回流接收器38至汽提器29的返回位置46，如图2和图3示。在本发明中，冷凝的汽提器气体返回位置46必须在富溶剂入口进料27下方，使得在富溶剂入口进料27和返回位置46之间存在蒸汽-液体接触区的一部分，以及(b)在可冷凝汽提器气体从再沸器的返回位置53上方，使得在从回流接收器的冷凝的汽提器气体返回46和冷凝的汽提器气体从再沸器的返回位置53之间存在蒸汽液体接触区的一部分。
在本发明的一个实施例中，仅一部分的在回流接收器中收集的冷凝的汽提器气体在返回位置46处返回到汽提器29。
在本发明的另一个实施例中，所有的在回流接收器中收集的冷凝的汽提器气体在返回位置46处返回到汽提器29。
图2示出了本发明的一个实施例，其中汽提塔29具有一个蒸汽-液体接触区30，并且冷凝的汽提器气体返回位置46在以下位置处：(a)在富溶剂入口进料27下方，使得在富溶剂入口进料27和返回位置46之间存在区30的一部分，以及(b)在可冷凝汽提器气体从再沸器的返回位置53上方，在46和53之间具有区30的至少一部分。
图3示出了本发明的另一个实施例，其中汽提塔29具有多于一个区30和区31，并且返回位置46在上部区30和下部区31之间和在从再沸器53的冷凝的汽提器气体的返回位置上方，使得下部区31在46和53中。
在本发明的其它实施例(在附图中未示出)中，汽提塔29包含多个区(即30、31或更多)，并且冷凝的汽提器气体返回位置46位于任何位置：(a)在富溶剂入口进料27下方，使得在富溶剂入口进料27和返回位置46之间存在区的一部分，以及(b)在从再沸器的可冷凝汽提器气体返回位置53上方，使得在46和53之间存在区的一部分。
本发明提供通过降低从富溶剂流产生贫溶剂流需要的能量的量来处理流体流的更高效节能和/或经济的设备和方法。不局限于这种理论，但是我们认为能量是通过降低到达冷凝器的可冷凝汽提剂的量而从冷凝器中去除的。因此，需要传递更少的热量和/或需要冷凝更少的可冷凝汽提气体。另一个益处是所述设备(即再沸器、冷凝器等)可以更小。
实例
具有冷凝器进料改进的汽提塔的模拟。
模拟并比较两种不同系统。在比较例A中，冷凝器回流进料在传统的位置中，汽提塔的顶部平台进料。在实例1中，冷凝器回流进料降低至在顶部平台下方的点。
使用使用ASPEN软件的传统的DMPEG汽提器配置完成模拟。热的富溶剂入口条件在两种模拟中保持恒定。调节再沸器负荷以在贫溶剂中提供恒定浓度的酸性气体。冷凝器设定在90°F的温度下。再生器在20磅/平方英寸下建立，具有6个理论平台。
如表1所示，本发明的模拟(实例1)表现显著好于传统的模拟(比较例A)。通过再沸器以获得相同贫装载所需要的能量的量存在32％的减少，并且通过冷凝器以获得相同酸性气体温度必须去除能量的量存在41％的减少。
表1

Claims (9)

1.一种包含溶剂再生平台的用于处理流体流的设备，其中包含从所述流体流吸收的一种或多种污染物的富溶剂通过汽提除去所述污染物被再生成贫溶剂，所述再生平台包含：
i汽提塔，其具有顶部和底部并包含至少一个蒸气-液体接触区，其中包含污染物的富溶剂在处于或高于所述至少一个蒸气-液体接触区的位置处被进料到所述汽提塔中；
ii再沸器，其操作性地耦合到所述汽提塔的所述底部以接收并加热所述贫溶剂，从而产生可冷凝汽提气体，所述可冷凝汽提气体被回料到所述汽提塔中；
iii冷凝器，其用于将可冷凝汽提气体冷凝成冷凝的汽提气体，操作性地耦合到所述汽提塔的所述顶部；
以及
iv回流接收器，以收集冷凝的汽提气体，操作性地耦合到所述冷凝器和所述汽提塔，其中所述收集的冷凝的汽提器气体的一部分在以下位置处返回到所述汽提塔中：
a在所述富溶剂的所述进料位置下方，其中所述蒸气-液体接触区的至少一部分在所述富进料位置和所述冷凝汽提器气体返回位置之间
以及
b在所述可冷凝汽提气体从所述再沸器的返回位置上方。
2.一种用于处理流体流的方法，其中包含从所述流体流吸收的一种或多种污染物的富溶剂通过汽提除去所述污染物被再生成贫溶剂，其包含以下步骤：
i将包含污染物的富溶剂输入流提供至具有顶部和底部并且包含至少一个蒸汽-液体接触区的汽提塔，其中富溶剂在处于或高于所述至少一个蒸汽-液体接触区的位置处被进料到所述汽提塔中；
ii通过使所述富溶剂与可冷凝汽提气体在所述汽提塔中接触来从所述富溶剂汽提污染物以释放所述污染物并且形成贫溶剂以及可冷凝汽提气体和污染物的塔顶掺合物；
iii将所述贫溶剂进料至再沸器，在此其被加热以产生附加可冷凝汽提气体；
iv将所述附加可冷凝汽提气体在返回位置处引入至所述汽提塔，从而其接触包含污染物的富溶剂并且以可冷凝汽提气体和污染物的所述塔顶掺合物形式离开所述汽提塔的所述顶部；
v通过使所述塔顶掺合物通过冷凝器来从所述塔顶掺合物回收冷凝的汽提器气体，所述冷凝器将可冷凝汽提气体冷凝成冷凝的汽提气体；
vi在回流接收器中收集所述回收的冷凝的汽提器气体用于后续返回到所述汽提塔；
vii将所述回收的冷凝的汽提器气体的至少一部分在以下返回位置处引入至所述汽提塔：
a在所述富溶剂的所述进料位置下方，其中所述蒸气-液体接触区的至少一部分在所述富进料位置和所述冷凝的汽提器气体返回位置之间
以及
b在所述可冷凝汽提气体从所述再沸器的返回位置上方。
以及
iv传递来自所述再沸器的所述贫溶剂作为再生贫溶剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述流体流由包含氢气、二氧化碳和一氧化碳的气化体或合成气流产生。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述流体流源自天然气并且是气体、液体或其混合物。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述污染物包括一种或多种乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、较重烃、氢气、水、一氧化碳、氮气、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二硫化碳、氨气、氰化氢、硫化羰或硫醇。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述溶剂是化学溶剂或物理溶剂。
7.根据权利要求2所述的方法，其中所述溶剂是聚乙二醇的二甲基醚；碳酸丙二酯；N-甲基-2-吡咯烷酮；甲醇；N-乙酰基吗啉；N-甲酰基吗啉；1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮；甲氧基三乙二醇或其共混物。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述可冷凝汽提气体是蒸汽并且所述冷凝的汽提气体是水。
9.根据权利要求2所述的方法，其中所述可冷凝汽提气体是蒸汽并且所述冷凝的汽提气体是水。
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