CN110871019A - 用于从气体混合物去除羰基金属的方法及设备 - Google Patents

用于从气体混合物去除羰基金属的方法及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110871019A
CN110871019A CN201910812954.5A CN201910812954A CN110871019A CN 110871019 A CN110871019 A CN 110871019A CN 201910812954 A CN201910812954 A CN 201910812954A CN 110871019 A CN110871019 A CN 110871019A
Authority
CN
China
Prior art keywords
suspension
methanol
vessel
metal
treatment vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910812954.5A
Other languages
English (en)
Inventor
莎伦·科尔贝特
阿尔弗雷德·古布林斯基
索菲亚·施密特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Publication of CN110871019A publication Critical patent/CN110871019A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B01D53/526—Mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/52—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1418—Recovery of products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1487—Removing organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/0408—Pretreatment of the hydrogen sulfide containing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/16—Hydrogen sulfides
    • C01B17/165—Preparation from sulfides, oxysulfides or polysulfides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/202—Alcohols or their derivatives
    • B01D2252/2021—Methanol
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/16—Hydrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/20—Carbon monoxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/706—Organometallic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0485—Composition of the impurity the impurity being a sulfur compound

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种从气体混合物中去除羰基金属的方法。将该气体混合物在吸收器中使用甲醇作为物理洗涤液经受气体洗涤以获得负载甲醇。将该羰基金属的金属至少部分地从该负载甲醇作为金属硫化物沉淀出以获得包含金属硫化物和至少一部分该负载甲醇的第一悬浮液。将该第一悬浮液送至处理容器并且在其中与水蒸气逆流直接接触以获得至少包含水、甲醇和金属硫化物的第二悬浮液以及气态产物。将该第二悬浮液和该气态产物作为分开的流从该处理容器抽出。本发明进一步涉及一种用于进行根据本发明的方法的设备并且涉及根据本发明的方法或设备在使用甲醇作为洗涤液的气体洗涤过程的用途。

Description

用于从气体混合物去除羰基金属的方法及设备
发明的技术领域
本发明涉及一种用于从气体混合物中去除羰基金属的气体洗涤方法，其中羰基金属作为金属硫化物至少部分地从负载甲醇沉淀出。本发明进一步涉及用于进行此方法的设备并且涉及该方法或设备在使用甲醇作为洗涤液的气体洗涤过程中的用途。
背景技术
用于通过物理或化学吸收从工业粗气体中去除不希望的伴生物的方法是从现有技术熟知的。因此，此类方法可以用于从通过气化或重整含碳投入料而产生的粗合成气中去除不想要的酸性成分(例如二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S))，并且还从想要的合成气成分如氢气(H2)和一氧化碳(CO)中去除羰基硫化物(COS)和氰化氢(HCN))至痕量。
已知且经常使用的方法是低温甲醇洗(Rectisol)方法，其原则上从乌尔曼工业化学百科全书第6版，第15卷，第399页[Ullmann's Encyclopedia of IndustrialChemistry,6th Ed.Vol.15,p 399]及以下等等已知。在低温甲醇洗方法中，上述不需要的破坏性组分被作为吸收器或洗涤介质的冷甲醇(即冷却至显著低于环境温度的甲醇)吸收，其中粗气体与吸收器/洗涤介质之间的强烈质量传递在吸收塔(也称为吸收塔或洗涤塔)中进行。随着甲醇温度降低和压力增加，不想要的气体成分的溶解度急剧增加，而对于氢气和一氧化碳保持几乎恒定。甲醇还具有即使在低至-75℃的温度下也保持低粘度的优点，因此使之即使在低温下也以大工业规模上可使用。
由包含金属痕量组分的燃料生产合成气形成羰基金属，其在多种化学生产过程中可能损害合成气的使用。羰基金属是其中一氧化碳(CO)与金属原子配位键合的络合物。羰基金属特别是羰基镍例如四羰基镍(0)([Ni(CO)4])、和羰基铁，例如五羰基铁(0)([Fe(CO)5])。尤其是当使用物理洗涤剂例如甲醇时，羰基金属可能在洗涤剂再生过程中(例如在热再生过程中)引起问题，因为羰基金属与负载洗涤介质中存在的硫化氢(H2S)反应从而得到金属硫化物，优先在气体洗涤装置的热区域中。基础平衡反应也由通过沉淀从反应平衡中去除的金属硫化物的不良溶解性所驱动，例如由五羰基铁(0)和硫化氢(H2S)之间的反应所示，以提供硫化铁(II)、一氧化碳和氢气：
Figure BDA0002184923940000021
由于金属硫化物难溶，几乎不溶于所有常用溶剂，因此在气体洗涤过程中所有含羰基金属和硫化氢的粗合成气都存在这样的问题，即通过沉积金属硫化物会导致受影响的装置零件中受阻和堵塞。
为了除去羰基金属，WO 98/47602提供了一种方法，其中通过除去一氧化碳，例如通过从洗涤介质中汽提，使以上平衡反应移动到金属硫化物的一侧，从而引起有意的金属硫化物从洗涤介质中沉淀出。为此，负载洗涤介质被减压至减压容器，从而释放出还含有一氧化碳(CO)的减压气体。随后将由一定量CO耗尽的洗涤介质转移到反应和沉降容器中，其中根据在容器中的停留时间和金属的类型，羰基金属通过沉淀作为金属硫化物大部分从洗涤介质中完全除去。随后将上清液(主要不含羰基金属的洗涤介质)送至热再生。
沉淀物，含有金属硫化物的浆料或“硫化物浆料”在加热处理容器中进行进一步处理，其中洗涤介质特别是通过间接热交换器蒸发并送至热再生，在该热再生中回收洗涤介质同时特别是硫化氢也从负载洗涤介质中释放出来。这样得到的硫化氢可以送到克劳斯装置例如用于生产硫。
然而，现有技术中已知的硫化物浆料的处理方法的缺点在于，从硫化物浆料中产生蒸气洗涤介质，使用间接热交换器。由于采用的间接热交换器通常是具有大量内部件(管束管、挡板)的管束式热交换器，因此管束式热交换器的内部件中的堵塞可能由于附着的硫化物而容易发生。由于金属硫化物作为悬浮液存在于纯甲醇中时以细分散的形式存在，因此该问题得到加强。众所周知，金属硫化物的甲醇悬浮液因此具有金属硫化物粘附到受影响的装置部件的金属表面上的倾向。
此外，根据WO 98/47602的方法提供了关于处理容器中硫化物污泥的洗涤水的使用。这使得氰化氢(HCN)与洗涤水和硫化物污泥一起作为不希望的成分从处理容器中排出。由于HCN的高毒性，这需要进一步处理含硫化物污泥的废水。然而，希望粗合成气中存在的氰化氢与作为副产物产生的硫化氢(也称为“克劳斯气体”)一起离开相关装置。
因此，需要一种在硫化物污泥后处理(workup)中防止硫化物附着在金属表面上同时避免产生有毒废水的方法或设备。
发明内容
因此，本发明的目的是至少部分地克服现有技术的上述缺点。
本发明的一个特定目的是详细说明一种方法，该方法在很大程度上避免了金属硫化物从装置部件中(特别是在间接热交换器中)附着的羰基金属化物中沉淀出来的问题。
本发明的另一个目的是详细说明一种气体洗涤方法，该方法在很大程度上避免了有毒废水的产生。
本发明的另一个目的是详细说明一种至少部分地实现上述目的的设备和/或用途。
本发明的目的是通过一种用于从气体混合物中去除羰基金属的方法实现的，其中将气体混合物在吸收器中使用甲醇作为物理洗涤液进行气体洗涤，以获得负载甲醇，并且其中羰基金属的金属至少部分地从负载甲醇中作为金属硫化物沉淀，以获得包含金属硫化物和至少一部分该负载甲醇的第一悬浮液，并将该第一悬浮液送至处理容器。根据本发明，提供了将该第一悬浮液与水蒸气在该处理容器中逆流直接接触，以获得至少包含水、甲醇和金属硫化物的第二悬浮液以及气态产物并且将该第二悬浮液和该气态产物作为分开的流从该处理容器抽出。
该第一悬浮液含有来自气体混合物的至少部分地作为金属硫化物沉淀的羰基金属和至少一部分该负载甲醇。该气体混合物可以是粗合成气，其至少包含组分氢气(H2)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)和二氧化碳(CO2)。负载甲醇是负载有至少一种气体混合物(特别是粗合成气)的气态组分的甲醇，特别是负载有酸性组分的甲醇，特别是负载有硫化氢(H2S)和/或二氧化碳(CO2)的甲醇。
将该第一悬浮液与该处理容器中的水蒸气逆流直接接触。术语“逆流”和“直接接触”应理解为意指第一悬浮液和水蒸气根据逆流原理在相反方向上流动经过彼此，以允许第一悬浮液与水蒸气之间的质量传递和热交换。第一悬浮液与水蒸气之间的直接接触允许质量传递，这在间接背景的情况下是不可能的。术语“逆流”还包括至少部分实现逆流原理的方法，即使处理容器中的第一悬浮液与水蒸气至少部分地逆流直接接触。
溶解在负载甲醇中的组分被水蒸气汽提，以得到作为流从处理容器抽出的气态产物。研究表明，存在于第一悬浮液中的硫化物大部分转移至水相中。这提供了第二悬浮液，其特别含有由水蒸气冷凝的水、金属硫化物和甲醇，其中甲醇包括由水蒸气再生的甲醇。
存在于第二悬浮液中的水可包括由水蒸气冷凝的水，其中第二悬浮液的水然后至少部分地包括由水蒸气冷凝的水。另外，第二悬浮液的水还可含有已经夹带有气体混合物(特别是粗合成气)的水。
因此，由水蒸气冷凝的水特别是通过直接热交换由负载甲醇冷却而冷凝。将甲醇部分蒸发并从处理容器抽出，其中气态产物为甲醇蒸气。将至少含有水，甲醇和金属硫化物的第二悬浮液作为与气态产物分开的流从处理容器抽出。术语“分开的流”应理解为意指两个流或材料流特别是作为空间上分开的流从处理容器抽出，使得在抽出的流之间不会发生质量传递。
送至处理容器的水蒸气也可称为直接蒸汽，新鲜蒸汽或新蒸汽。
根据本发明的方法具有以下优点：使用与含有金属硫化物的第一悬浮液直接接触的水蒸气致使处理容器中硫化物的沉积更少并且因此引起的堵塞更少。研究表明，通过水蒸气可以达到清洁效果。这导致更长的清洁间隔并且因此更少的特定装置的停机时间。清洁效果主要基于以下事实：金属硫化物颗粒在纯的或基本上纯的甲醇和甲醇水溶液中表现出不同的行为。在纯甲醇中，金属硫化物的颗粒主要是精细分散的，即仅具有低沉降倾向。相反，当分散在纯甲醇中时，颗粒具有粘附到表面上的倾向。相比之下，在甲醇水溶液中，增加水含量导致较小的金属硫化物颗粒的聚集，以提供具有较高沉降倾向和较低粘附倾向的较大聚集体。这种效果的另一个原因是金属硫化物在与水蒸气接触时转移到水相中。
甲醇水溶液应理解为意指水和甲醇的任何所希望的混合物。甲醇水溶液优选具有至少5重量％的水含量，特别优选至少10重量％，或25重量％，或50重量％，或65重量％的水含量。
根据本发明的方法的另一个优点是它不需要特殊的间接热交换器来蒸发甲醇以进行热再生。由于以上原因，间接热交换器可能容易被堵塞，特别是当含有金属硫化物的悬浮液被泵送通过它们时。
将第一悬浮液的负载甲醇汽提并因此通过与水蒸气直接接触而再生。然后可以将包含再生甲醇的第二悬浮液直接送至蒸馏塔进行甲醇-水分离，该蒸馏塔通常是相应的气体洗涤装置的一部分。
根据本发明的方法的另一个优点是第一悬浮液与水蒸气的直接接触，或用水蒸气汽提第一悬浮液也从第一悬浮液中去除了(气态)有毒物质，例如氰化氢(HCN)使得不需要处理HCN污染的废水。氰化氢可以直接送去进一步处理，与同样从第一悬浮液的甲醇中作为气态产物中存在的有价值气体汽提出的硫化氢相结合，例如与作为克劳斯气体回收的硫化氢一起送至克劳斯装置用于生产硫。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，将包含一部分该负载甲醇的该第一悬浮液送至该处理容器并且将该负载甲醇的剩余部分送至再生，优选送至热再生。
当第一悬浮液不包含羰基金属作为金属硫化物从中沉淀的甲醇的总量时，是优选的。相反，已经证明有利的是能够在上游停留时间容器(例如特别是反应和沉降容器)中进行金属硫化物的沉淀，并且随后仅将包含大部分硫化物的沉降物(也称为沉淀物)传送至处理容器中。将通常较大的负载甲醇量的上清液直接送至用于再生的装置，特别是用于热再生的装置。当第一悬浮液中存在的负载甲醇占负载甲醇总量的比例小于10重量％、优选小于5重量％或小于3重量％或小于1重量％时是优选的。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，气态产物包含硫化氢(H2S)和甲醇蒸气的混合物。
当用于沉淀作为金属硫化物的羰基金属的负载甲醇从主要用于脱硫的吸收器区域抽出时，气态产物包含硫化氢(H2S)和甲醇蒸气的混合物。气态产物总是含有一定量的蒸气洗涤介质，本发明是甲醇蒸气，其通过在第一悬浮液与水蒸气直接接触时蒸发洗涤介质而形成。随后优选将含有硫化氢(H2S)和甲醇蒸气的气态产物送至多级工艺以冷凝出甲醇。随后，可以将不含甲醇蒸气的气态产物(优选现在仅包含硫化氢)送至克劳斯装置用于生产硫。
因此根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，将甲醇从该气态产物的甲醇蒸气冷凝出并且将剩余硫化氢(H2S)送至克劳斯装置用于进一步加工。
用于使羰基金属作为金属硫化物沉淀的负载甲醇还可以从主要用于去除氰化氢(HCN)和另外痕量成分的吸收器的区域抽出。然后，气态产物不仅含有甲醇蒸气，还含有气态氰化氢。同样可使用的是两个实施例的组合，因此气态产物至少含有硫化氢、氰化氢和甲醇蒸气。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，将该气态产物从该处理容器的顶部区域抽出和/或将该第二悬浮液从该处理容器的底部区域抽出。
顶部区域应理解为意指处理容器的上部区域。处理容器可以配置为塔，特别是所谓的汽提塔。底部区域应理解为处理容器或塔的下部区域。
当水蒸气同样供应至在处理容器的底部区域的处理容器中时是优选的。优选地，将第一悬浮液供应到在处理容器的顶部区域的处理容器中，以允许在根据逆流原理运行时第一悬浮液与水蒸气之间的最强烈的可能的热量和质量传递。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，将该第二悬浮液供应至蒸馏，特别是逆流蒸馏，以获得基本上纯的甲醇作为顶部产物以及基本上包含金属硫化物和水的混合物作为底部产物。有利的是，由于甲醇/水塔底部的水的富集，金属硫化物颗粒与水接触的上述有利行为在更大程度上发生。
蒸馏特别是用于分离水和甲醇的精馏。在蒸馏或精馏中获得的纯甲醇可以随后送至热再生并且然后送至吸收器进行再负载。将基本上包含金属硫化物和水的底部产物送去处理。在本文中，术语“基本上”应理解为是指相应一种或多种产物的比例为至少95重量％、优选至少99重量％、特别优选至少99.5重量％。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，将该第一悬浮液从至少一个停留时间容器供应至该处理容器。
停留时间容器优选具有反应区和沉降区。由于在前一步骤中进行的一氧化碳(CO)的汽提和促进金属硫化物沉淀的优势温度，在反应区中形成金属硫化物。在沉降区中，在反应区中形成的金属硫化物经历沉降。沉降区可以例如是圆锥形的，在向下的方向上变窄。在至少一个停留时间容器中，确保负载甲醇缓慢地从入口流到出口，使得在反应区中形成的金属硫化物可以在沉降区中基本上不受阻碍地沉降。随后将累积在沉降区中的第一悬浮液从停留时间容器的出口供应至处理容器。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，将该第一悬浮液从至少两个单独的停留时间容器供应至该处理容器。
存在于气体混合物中的羰基金属尤其是羰基铁和羰基镍。羰基铁和镍在甲醇中具有显著不同的溶解度。羰基铁的溶解度比羰基镍高约100倍。因此，羰基铁可以有利地已经在吸收器或吸收塔中用所谓的预洗甲醇去除。预洗甲醇尤其用于从气体混合物中去除HCN和另外的痕量成分(例如羰基硫化物)。羰基镍有利地在单独的回路中被去除，其中吸收塔的甲醇特别用于从气体混合物中除去H2S(脱硫)。在该工艺模式中，相应地证明有利的是在单独的停留时间容器中将羰基铁和羰基镍作为铁和镍硫化物沉淀。因此，第一悬浮液从至少两个单独的停留时间容器供应至处理容器。因此，第一悬浮液应理解为包含金属硫化物和负载甲醇的悬浮液，其中该第一悬浮液在一种情况下主要包含硫化镍并且在另一种情况下主要包含硫化铁。
因此根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，该第一悬浮液基本上包含在该至少两个单独的停留时间容器第一个中的硫化铁并且该第一悬浮液基本上包含在该至少两个单独的停留时间容器第二个中的硫化镍。
因此，术语“基本上”应理解为意指第一停留时间容器的第一悬浮液包含基于第一停留时间容器中金属硫化物总量的至少90重量％的硫化铁、特别优选在至少95重量％、并且更优选至少97.5重量％。第二停留时间容器的第一悬浮液包含基于第二停留时间容器中金属硫化物总量的至少95重量％的硫化镍，优选至少99重量％、特别优选至少99.5重量％。这里“硫化铁”和“硫化镍”应理解为意指所有可想到的铁和镍的硫化物化合物，例如硫化铁可包括硫化铁(II)和硫化铁(III)。
在停留时间容器的反应区和沉降区中羰基镍完全转化为硫化镍并且沉降的典型停留时间为5-80分钟、优选15-60分钟。在停留时间容器的反应区和沉降区中羰基铁完全转化为硫化铁并且沉降的典型停留时间为1至16小时、优选至少3小时。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，将从该第一停留时间容器至该处理容器的进料布置为在从该第二停留时间容器至该处理容器的进料的上方。
特别地，从第一停留时间容器到布置在来自第二停留时间容器的进料上方的处理容器的进料用于将主要包含硫化铁的第一悬浮液供应至处理容器。从第二停留时间容器到布置在从第一停留时间容器到处理容器的进料下方的处理容器的进料用于将主要包含硫化镍的第一悬浮液供应到处理容器。因此，在这种情况下，处理容器包括两个空间上分开的用于主要包含硫化铁的第一悬浮液的进料口和用于主要包含硫化镍的第一悬浮液的进料口，其中用于供应主要包含硫化铁的第一悬浮液的端口布置在用于供应主要包含硫化镍的第一悬浮液的端口的上方。另外，用于供应水蒸气的端口布置在上述端口下方。
关于硫化铁，这允许更长时间的质量传递和与水蒸气的热交换，其中水蒸气施加在处理容器的下部区域或底部区域中并且从底部到顶部穿过处理容器。第一悬浮液从顶部到底部穿过处理容器。
研究表明，硫化镍比硫化铁更容易从甲醇“反沉淀(transprecipitate)”到水中。换句话说，与硫化铁的情况相比，包含硫化镍的甲醇悬浮液更容易形成大的聚集体-其在与水蒸气接触时容易沉降。因此，有利的是使硫化铁与水蒸气逆流接触更长持续时间，使得硫化铁在第二悬浮液中也经历充分的沉降。
进一步的研究表明，在负载甲醇中未作为金属硫化物沉淀的羰基金属随后在水中转化成金属硫化物，特别是在与水蒸气接触时。因此，出人意料地，羰基镍转化为硫化镍比羰基铁转化为硫化铁实质上更快。由于这个原因，有利的是将主要包含硫化铁和未转化的羰基铁的第一悬浮液传递到主要包含硫化镍和未转化的羰基镍的第一悬浮液上方的处理容器中，使得相比未转化的羰基镍的情况，未转化的羰基铁与从底部到顶部流动的水蒸气接触更长时间。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，通过从该负载甲醇解吸一氧化碳(CO)和/或通过该负载甲醇的温度升高引起该金属硫化物从该负载甲醇中存在的该羰基金属进行沉淀。
从负载的洗涤液中解吸一氧化碳导致上述用于形成金属硫化物的示例性反应的平衡
Figure BDA0002184923940000081
通过去除反应产物之一(CO)向产物侧移动，从而优先形成金属硫化物。高温进一步促进了羰基金属向金属硫化物的转化。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，该一氧化碳的解吸(CO)在减压容器中通过减压(闪蒸)该负载甲醇进行。
作为替代方案或除此之外，可通过用惰性气体汽提来实现一氧化碳的解吸。合适的汽提气体还包括甲醇蒸气，其中这然后对应于热再生。惰性汽提气体的一个实例是氮气。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，在减压之后，将负载甲醇供应至至少一个停留时间容器，以在该至少一个停留时间容器中形成第一悬浮液。
为了避免装置部件的阻塞或堵塞，已证明有利的是在通过减压引起的一氧化碳解吸后将负载且减压的甲醇直接供应至停留时间容器。
停留时间容器中的压力优选范围为1-20巴并且优选至少3巴，并且温度典型为0℃-150℃并且优选至少40℃。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，将该水蒸气供应至该处理容器中该处理容器的下部区域，特别是供应至该处理容器的底部区域。
这确保了施加的水蒸气与优选在处理容器的顶部区域施加的第一悬浮液之间的质量传递和热交换的时间尽可能长。
根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，该气体混合物包含合成气，其中该合成气包含作为成分的至少氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)以及羰基金属。
可能存在的其他成分包括合成气中的羰基硫化物(COS)、硫醇和/或氰化氢(HCN)。合成气任选地仅包含痕量(如果有的话)硫化氢(H2S)或仅痕量(如果有的话)二氧化碳(CO2)。
在一个实例中，合成气包含成分氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)，其中氢气(H2)和一氧化碳(CO)是不被除去的有价值的气体并且二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)是要除去的酸性气体成分。特别是硫化氢可以作为副产物送去回收到硫的合成并且在这些情况下构成有价值的气体。羰基金属通常不构成有价值的产物并且在作为金属硫化物沉淀和相应的后处理后被送去处理。
本发明的目的进一步通过一种用于从气体混合物中去除羰基金属的设备实现，其中将该气体混合物使用甲醇作为物理洗涤液经受气体洗涤并且其中该羰基金属的金属从负载甲醇作为金属硫化物至少部分地可沉淀出，该设备包括以下彼此流体连通的部件：
处理容器，其包括用于将蒸汽供应至该处理容器的装置和用于将包含负载甲醇和金属硫化物的第一悬浮液供应至该处理容器的装置，其中
用于供应该蒸汽的装置以及用于供应该第一悬浮液的装置被布置为使得该蒸汽和该第一悬浮液相对于彼此逆流可移动并且与该处理容器内的质量传递直接接触；
用于从该处理容器抽出气态产物的装置；
用于从该处理容器抽出包含水、甲醇和金属硫化物的第二悬浮液的装置。
根据本发明的设备的优选实施例的特征在于，该设备包括与用于将该第一悬浮液供应至该处理容器的装置连通的至少一个停留时间容器，其中该停留时间容器包括用于从该羰基金属沉淀该金属硫化物的反应区和沉降区，其中在反应区和沉降区中可生产该第一悬浮液。
根据本发明的设备的优选实施例的特征在于，该设备包括至少两个单独的停留时间容器以及用于将该第一悬浮液供应该处理容器的单独的装置，其与相应的停留时间容器连通，其中基本上包含硫化铁的第一悬浮液在第一停留时间容器中可生产并且基本上包含硫化镍的第一悬浮液在第二停留时间容器中可生产，其中用于将该第一悬浮液供应至该处理容器的单独的装置包括用于将该第一悬浮液供应至该处理容器的第一和第二装置,其中基本上包含硫化铁的该第一悬浮液经由该第一装置可以供应至该处理容器并且基本上包含硫化镍的该第一悬浮液经由该第二装置可以供应至该处理容器。
当用于供应该处理容器的该第一装置被布置为在该第二装置上方时是优选的。
本发明的目的进一步通过在气体洗涤过程中使用根据本发明的方法或根据本发明的设备来实现，该气体洗涤过程用甲醇作为洗涤液用于从粗合成气去除羰基金属和硫化氢(H2S)，该粗合成气至少包含成分氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)以及羰基金属。
实例
下文通过实例更具体地阐明本发明而不以任何方式限制本发明的主题。从以下结合附图的工作实例的描述，本发明的另外的特征、优点和可能的应用将变得显而易见。
在这些图中：
图1示出了根据本发明的方法/根据本发明的设备的第一示例性实施例的示意图，
图2示出了根据本发明的方法/根据本发明的设备的第二示例性实施例的示意图，
图1是根据本发明的第一工作实例的用于在以甲醇作为洗涤介质的气体洗涤粗合成气的装备中使用的方法流程1/设备1的示意图。
经由导管100，在40巴的压力下向吸收塔101供应粗合成气混合物，其至少包含组分氢气(H2)和一氧化碳(CO)作为所希望组分以及羰基金属、硫化氢(H2S)和二氧化碳(CO2)作为待去除的组分。在吸收塔101的顶部区域，经由液体分配器102施加再生甲醇并且其以细分形式向下流过吸收塔，以从粗合成气中吸收不希望的成分。粗合成气从底部到顶部穿过吸收塔101，从而通过在甲醇中吸收而耗尽不希望的成分，例如H2S和CO2。纯化的合成气经由导管114离开吸收塔。在底部区域103中，尤其负载有H2S的甲醇经由导管104从吸收塔101抽出，在间接热交换器105中加热并经由导管106和膨胀阀107减压到减压容器108中至压力为12巴。向上释放的减压气体还含有CO并且因此，由于平衡反应中的平衡移动，负载甲醇中存在的羰基金属被负载甲醇中存在的H2S转化为金属硫化物。为了放大CO的汽提，经由导管109供应作为汽提气体的氮气。经由导管110抽出的气体经由压缩机111再压缩至40巴，经由导管112供应至间接热交换器105以进行冷却并且随后作为循环气流经由导管113与导管100中的粗合成气流组合。将在减压容器108中至少部分地去除CO的甲醇经由导管115送到间接热交换器116并在经由导管117送至停留时间容器118之前加热。
通过在减压容器108中汽提CO并且在间接热交换器116中额外加热负载甲醇，有利于由羰基金属形成金属硫化物。停留时间容器118具有反应区和沉降区。将负载甲醇穿过反应区持续金属硫化物完全沉淀要求那么长的时间。然后沉淀的金属硫化物进入沉降区，如在停留时间容器118的实例中所示，沉降区构造为锥形底部，其中金属硫化物和一部分的负载甲醇作为第一悬浮液累积。较大部分的负载甲醇的，即仅含有少量硫化物的上清液(如果有的话)经由导管119从停留时间容器抽出并送至塔120进行热再生。硫化物污泥(包含较少部分负载甲醇和金属硫化物的第一悬浮液)经由导管121以10巴的压力和90℃的温度供应至处理容器122。在经由端口123施加之后，第一悬浮液从顶部到底部穿过处理容器122。同时经由导管124向处理容器122供应压力为8巴并且温度为283℃的水蒸气。水蒸气从底部到顶部穿过处理容器122，使得第一悬浮液和水蒸气以逆流直接接触，从而允许水蒸气与第一悬浮液之间的质量传递和热交换。由于第一悬浮液与水蒸气之间的质量传递和热交换，金属硫化物进入水相，即“转移沉淀”到水相中并在其中形成较大的附聚物，其具有比甲醇悬浮液(第一悬浮液)的金属硫化物更强的沉降倾向。来自导管124的水蒸气用于从经由导管121供应的负载甲醇中汽提硫化氢。汽提的硫化氢经由导管125作为气态产物离开处理容器122。
图中所示的容器122和塔129中的内部件应理解为仅是示意性的。基于他们对本领域的了解或基于常规实验，本领域技术人员将能够选择内部件，其不仅确保所涉及的相之间的令人满意的质量传递，而且还能够使悬浮液穿过而没有过度的堵塞倾向。
除了硫化氢之外，导管125中的气态产物还含有由于水蒸气向第一悬浮液的负载甲醇的热传递而获得的蒸气甲醇。随后对导管125中的气态产物(其压力为6.5巴并且温度为129℃)进行多级处理，以通过蒸气甲醇(未示出)的冷凝去除。随后将获得的主要包含硫化氢的产物(也称为克劳斯气体)送至克劳斯装置用于生产硫。
在7巴的压力和143℃的温度下，使用泵128将包含水、甲醇和金属硫化物的第二悬浮液从处理容器122的底部区域126经由导管127送至精馏塔129。在精馏塔129中从第二悬浮液中热去除甲醇。获得的底部产物是由金属硫化物和水组成的硫化物污泥，其经由导管130抽出并送去处理。在精馏塔129的顶部抽出甲醇，将其经由导管131送至塔120进行热再生。在热再生中获得的气体经由导管133抽出并且与在导管125抽出的气态产物类似地进行后处理。热再生甲醇经由导管131离开塔120并且在间接热交换器132中冷却后被送至吸收塔101以重新吸收粗合成气的不希望的成分。
图2是根据本发明的第二工作实例的用于在用于以甲醇作为洗涤介质的气体洗涤粗合成气的装备中使用的方法流程2/设备2的示意图。
经由导管200，在40巴的压力下向吸收塔201供应粗合成气混合物，其至少包含组分氢气(H2)和一氧化碳(CO)作为所希望组分以及羰基金属、硫化氢(H2S)和二氧化碳(CO2)作为待去除的组分。在吸收塔201的顶部区域，经由导管244和液体分配器202施加再生甲醇并其以细分形式从吸收塔201落下，以从粗合成气中吸收不希望的成分。粗合成气从底部到顶部穿过吸收塔201。纯化的合成气经由导管203离开吸收塔。
吸收塔201至少包括所谓的预洗区域和用于脱硫的区域。较低的预洗区域主要用于去除氰化氢(HCN)，另外的痕量成分如羰基硫化物(COS)和硫化氢(H2S)。上部区域主要用于脱硫，即除去硫化氢(H2S)和去除二氧化碳(CO2)。两个区域通过透气烟囱式塔盘(chimneytray)214彼此分开。
从下部预洗区域经由导管204抽出主要具有H2S和HCN的甲醇，其由于与羰基镍相比羰基铁在甲醇中的更好的羰基金属特异性溶解度主要包含羰基铁。将主要含有H2S、HCN和羰基铁的甲醇在间接热交换器205中加热并经由导管206和膨胀阀207减压到减压容器208中至12巴的压力。释放的减压气体还含有CO并且因此，由于平衡反应中的平衡移动，负载甲醇中存在的羰基铁被负载甲醇中存在的H2S转化为硫化铁。为了放大CO的汽提，经由导管209供应作为汽提气体的氮气。经由导管210抽出的气体经由压缩机211再压缩至40巴，经由导管212供应至间接热交换器205以进行冷却并且随后作为循环气流经由导管213与导管200中的粗合成气流组合。将在减压容器208中至少部分地去除CO的甲醇经由导管215送至间接热交换器216，在热交换器216中加热并且然后经由导管217送至停留时间容器218。
经由导管219从用于脱硫的吸收塔201的上部区域抽出负载有H2S和CO2的甲醇，其由于与羰基铁相比羰基镍在甲醇中的较差的羰基金属特异性溶解度主要包含羰基镍。将主要负载有H2S、CO2和羰基镍的甲醇在间接热交换器220中加热并经由导管221和膨胀阀222减压到减压容器223中至12巴的压力。释放的减压气体还含有CO并且因此，由于平衡移动，负载甲醇中存在的羰基镍被负载甲醇中存在的H2S转化为硫化镍。为了放大CO的汽提，经由导管224供应作为汽提气体的氮气。经由导管225抽出的气体经由压缩机226再压缩至40巴，经由导管227供应至间接热交换器220以进行冷却并且随后作为循环气流经由导管228与导管200中的粗合成气流组合。将在减压容器223中至少部分地去除CO的甲醇经由导管229送至间接热交换器230，在热交换器230中加热并且然后经由导管231送至停留时间容器232。
通过在减压容器208和223中汽提CO并在间接热交换器216和230中另外加热相应的负载甲醇，有利于从相应羰基金属形成硫化铁或硫化镍。停留时间容器218和232各自具有反应区和沉降区。将负载甲醇穿过反应区持续相应金属硫化物大部分完全沉淀要求那么长的时间。在硫化铁的情况下停留时间约为4小时并且在硫化镍的情况下为约50分钟。沉淀的金属硫化物然后进入停留时间容器218和232的相应沉降区域，它们如图2的实例中所示被构造为锥形底部，其中相应的金属硫化物和一部分负载甲醇作为第一悬浮液累积。较大部分的负载甲醇的，即仅含有非常小比例的金属硫化物的上清液(如果有的话)经由导管233和234从停留时间容器218、232抽出并送至塔进行热再生(未示出)。
来自停留时间容器218的硫化物污泥，即含有部分负载甲醇的第一悬浮液并且在这种情况下主要是硫化铁经由导管235以10巴的压力和90℃的温度供应至处理容器240。来自停留时间容器218的第一悬浮液在经由端口241施加后从顶部到底部穿过处理容器。来自停留时间容器232的硫化物污泥(包含部分甲醇以及在这种情况下主要是硫化镍的第一悬浮液)，同时经由导管236以10巴的压力和90℃的温度供应至处理容器240。
从停留时间容器218至处理容器240的导管235的进料布置在从停留时间容器232至处理容器240的导管236的进料上方。基于停留时间容器218中金属硫化物的总量，来自停留时间容器218的第一悬浮液基本上含有硫化铁。基于停留时间容器232中金属硫化物的总量，来自停留时间容器232的第一悬浮液基本上含有硫化镍。
除了从停留时间容器218和232供应第一悬浮液之外，还经由导管237向处理容器240供应压力为8巴并且温度为283℃的水蒸气。水蒸气从底部到顶部穿过处理容器，使得来自停留时间容器218、232的第一悬浮液和水蒸气以逆流直接接触，从而允许水蒸气与第一悬浮液之间的质量传递和热交换。由于第一悬浮液与水蒸气之间的质量传递和热交换，金属硫化物进入水相，即转移沉淀到水相中并在其中形成较大的附聚物，其具有比甲醇悬浮液(第一悬浮液)中的金属硫化物更强的沉降倾向。
导管235和236至处理容器240的进料口241、242布置为使得来自停留时间容器218的基本上包含硫化铁的第一悬浮液与来自导管237的水蒸气直接接触的时间长于来自停留时间容器232的基本上包含硫化镍的第一悬浮液的情况。在所示的示例中，导管235的进料口因此布置在导管236的进料口上方，使得端口241同样布置在端口242上方。就高度布置而言，端口241、242与相应的导管235、236的进料在相同水平。
来自导管237的水蒸气用于从负载甲醇中汽提硫化氢。汽提的硫化氢经由导管238离开处理容器240。除了硫化氢之外，导管238中的气态产物还含有由于水蒸气向第一悬浮液的负载甲醇的热传递而获得的蒸气甲醇。随后对导管238中的气态产物(其压力为6.5巴并且温度为129℃)进行多级处理，以通过蒸气甲醇(未示出)的冷凝去除。随后可以将获得的主要包含硫化氢的产物(也称为克劳斯气体)送至克劳斯装置用于生产硫。
在7巴的压力和143℃的温度下，将包含水、甲醇和金属硫化物的第二悬浮液从处理容器240的底部区域243经由导管239送至精馏塔(未示出)，类似于图1的实例。类似于根据图1的实例，将甲醇与第二悬浮液在精馏塔中进行热分离。获得的底部产物是由金属硫化物和水组成的硫化物污泥，其经由精馏塔抽出并送去处理。来自精馏的顶部产物的后处理类似于根据图1的实例进行。将热再生甲醇最终经由导管244和液体分配器202供应至吸收塔201，并重新用于从粗合成气中吸收不希望的成分。
参考不同类型的主题描述了本发明的实施例。特别地，参考方法权利要求描述了某些实施例，而参考装置权利要求描述了其他实施例。然而，对于本领域技术人员来说，从上文和下文的描述中将显而易见的是，除非另外说明，除了属于一种主题类型的特征的任何组合之外，关于不同类型的主题的特征的任何组合也可以考虑。可以组合所有特征以实现协同效应，所述协同效应超出技术特征的简单总和。
虽然在附图和前面的描述中详细地示出和描述了本发明，但是此类示出和描述应被认为是阐明性的或示例性的并且不是限制性的。本发明不限于所披露的实施例。通过研究附图、披露内容和从属权利要求，要求保护的发明的领域内的技术人员可以理解和进行所披露的实施例的其他变化。
在权利要求中，词语“包含”不排除另外的要素或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
附图标记清单
1、2 本发明方法或设备
100 导管
101 吸收塔
102 液体分配器
103 吸收塔的底部区域
104 导管
105 间接热交换器
106 导管
107 膨胀阀
108 减压容器
109 导管
110 导管
111 压缩机
112 导管
113 导管
114 导管
115 导管
116 间接热交换器
117 导管
118 停留时间容器
119 导管
120 用于热再生的塔
121 导管
122 处理容器
123 端口
124 导管
125 导管
126 处理容器的底部区域
127 导管
128 泵
129 精馏塔
130 导管
131 导管
132 间接热交换器
133 导管
200 导管
201 吸收塔
202 液体分配器
203 导管
204 导管
205 间接热交换器
206 导管
207 膨胀阀
208 减压容器
209 导管
210 导管
211 压缩机
212 导管
213 导管
214 烟囱式塔盘
215 导管
216 间接热交换器
217 导管
218 停留时间容器
219 导管
220 间接热交换器
221 导管
222 膨胀阀
223 减压容器
224 导管
225 导管
226 压缩机
227 导管
228 导管
229 导管
230 间接热交换器
231 导管
232 停留时间容器
233 导管
234 导管
235 导管
236 导管
237 导管
238 导管
239 导管
240 处理容器
241 端口
242 端口
243 处理容器的底部区域
244 导管

Claims (19)

1.一种用于从气体混合物中去除羰基金属的方法，其中将该气体混合物在吸收器中使用甲醇作为物理洗涤液经受气体洗涤，以获得负载甲醇并且其中将该羰基金属的金属作为金属硫化物至少部分地从该负载甲醇沉淀出
以获得包含该金属硫化物和至少一部分该负载甲醇的第一悬浮液
并且将该第一悬浮液送至处理容器，
其特征在于，
将该第一悬浮液与水蒸气在该处理容器中逆流直接接触，以获得至少包含水、甲醇和金属硫化物的第二悬浮液以及气态产物并且将该第二悬浮液和该气态产物作为分开的流从该处理容器抽出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将包含一部分该负载甲醇的该第一悬浮液送至该处理容器并且将该负载甲醇的剩余部分送至再生，优选送至热再生。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该气态产物包含硫化氢(H2S)和甲醇蒸气的混合物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将甲醇从该气态产物的甲醇蒸气冷凝出并且将剩余硫化氢(H2S)送至克劳斯装置用于进一步加工。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将该气态产物从该处理容器的顶部区域抽出和/或将该第二悬浮液从该处理容器的底部区域抽出。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将该第二悬浮液供应至蒸馏，特别是逆流蒸馏，以获得基本上纯的甲醇作为顶部产物以及基本上包含金属硫化物和水的混合物作为底部产物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将该第一悬浮液从至少一个停留时间容器供应至该处理容器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将该第一悬浮液从至少两个单独的停留时间容器供应至该处理容器。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一悬浮液基本上包含在该至少两个单独的停留时间容器第一个中的硫化铁并且该第一悬浮液基本上包含在该至少两个单独的停留时间容器第二个中的硫化镍。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将从该第一停留时间容器至该处理容器的进料布置为在从该第二停留时间容器至该处理容器的进料的上方。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过从该负载甲醇解吸一氧化碳(CO)和/或通过该负载甲醇的温度升高引起该金属硫化物从该负载甲醇中存在的该羰基金属进行沉淀。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该一氧化碳的解吸(CO)在减压容器中通过减压(闪蒸)该负载甲醇进行。
13.根据权利要求12所述的方法，在其从属于权利要求7至10中任一项时，其特征在于在该减压之后将该负载甲醇供应至该至少一个停留时间容器
以在该至少一个停留时间容器中形成该第一悬浮液。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将该水蒸气供应至该处理容器中该处理容器的下部区域，特别是供应至该处理容器的底部区域。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该气体混合物包含合成气，其中该合成气包含作为成分的至少氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)以及羰基金属。
16.一种用于从气体混合物中去除羰基金属的设备，其中将该气体混合物使用甲醇作为物理洗涤液经受气体洗涤并且其中该羰基金属的金属从负载甲醇作为金属硫化物至少部分地可沉淀出，该设备包括以下彼此流体连通的部件：
处理容器，其包括
用于将蒸汽供应至该处理容器的装置以及
用于将包含负载甲醇和金属硫化物的第一悬浮液供应至该处理容器的装置，其中
用于供应该蒸汽的装置以及用于供应该第一悬浮液的装置被布置为使得该蒸汽和该第一悬浮液相对于彼此逆流可移动并且与该处理容器内的质量传递直接接触；
用于从该处理容器抽出气态产物的装置；
用于从该处理容器抽出包含水、甲醇和金属硫化物的第二悬浮液的装置。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，该设备包括与用于将该第一悬浮液供应至该处理容器的装置连通的至少一个停留时间容器，其中该停留时间容器包括用于从该羰基金属沉淀该金属硫化物的反应区和沉降区，其中在反应区和沉降区中可生产该第一悬浮液。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，该设备包括至少两个单独的停留时间容器以及用于将该第一悬浮液供应该处理容器的单独的装置，其与相应的停留时间容器连通，其中基本上包含硫化铁的第一悬浮液在第一停留时间容器中可生产并且基本上包含硫化镍的第一悬浮液在第二停留时间容器中可生产，其中用于将该第一悬浮液供应至该处理容器的单独的装置包括用于将该第一悬浮液供应至该处理容器的第一和第二装置,其中基本上包含硫化铁的该第一悬浮液经由该第一装置可以供应至该处理容器并且基本上包含硫化镍的该第一悬浮液经由该第二装置可以供应至该处理容器,其中用于供应该处理容器的该第一装置被布置为在该第二装置的上方。
19.根据权利要求1至15中任一项所述的方法或根据权利要求16至18中任一项所述的设备在用于使用甲醇作为洗涤液从至少包含成分氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)和羰基金属的粗合成气去除羰基金属和硫化氢(H2S)的气体洗涤过程中的用途。
CN201910812954.5A 2018-09-03 2019-08-29 用于从气体混合物去除羰基金属的方法及设备 Pending CN110871019A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18020424.0 2018-09-03
EP18020424.0A EP3616774A1 (de) 2018-09-03 2018-09-03 Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von metallcarbonylen aus einem gasgemisch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110871019A true CN110871019A (zh) 2020-03-10

Family

ID=63517641

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910812954.5A Pending CN110871019A (zh) 2018-09-03 2019-08-29 用于从气体混合物去除羰基金属的方法及设备
CN201921427497.XU Active CN211799859U (zh) 2018-09-03 2019-08-29 用于从气体混合物去除羰基金属的设备

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201921427497.XU Active CN211799859U (zh) 2018-09-03 2019-08-29 用于从气体混合物去除羰基金属的设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210323819A1 (zh)
EP (1) EP3616774A1 (zh)
CN (2) CN110871019A (zh)
WO (1) WO2020048632A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4011483A1 (de) * 2020-12-08 2022-06-15 L'Air Liquide - Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Verfahren und anlage zur entfernung von thiolen aus synthesegas
US11826699B2 (en) 2021-06-04 2023-11-28 Saudi Arabian Oil Company Stripping H2S off natural gas for multiple isotope analyses

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1252737A (zh) * 1997-04-18 2000-05-10 金属股份有限公司 来自气体脱硫装置的载荷洗涤液的再生方法
DE10023661A1 (de) * 2000-05-13 2001-11-15 Mg Technologies Ag Verfahren zum Reinigen einer beladenen Waschflüssigkeit, die aus einer Anlage zur Gasentschwefelung kommt
CN1594510A (zh) * 2003-08-09 2005-03-16 卢吉股份公司 净化工业煤气的方法
CN101417202A (zh) * 2007-10-25 2009-04-29 林德股份公司 物理的洗气方法和装置
CN101440312A (zh) * 2007-11-20 2009-05-27 林德股份公司 用于洗涤剂再生的方法和装置
US20120204599A1 (en) * 2009-11-02 2012-08-16 Paul Scott Northrop Cryogenic system for removing acid gases from a hydrocarbon gas stream, with removal of hydrogen sulfide
CN105709565A (zh) * 2014-12-17 2016-06-29 林德股份公司 在物理气体洗涤中用于洗涤介质再生的方法和装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1252737A (zh) * 1997-04-18 2000-05-10 金属股份有限公司 来自气体脱硫装置的载荷洗涤液的再生方法
DE10023661A1 (de) * 2000-05-13 2001-11-15 Mg Technologies Ag Verfahren zum Reinigen einer beladenen Waschflüssigkeit, die aus einer Anlage zur Gasentschwefelung kommt
CN1594510A (zh) * 2003-08-09 2005-03-16 卢吉股份公司 净化工业煤气的方法
CN101417202A (zh) * 2007-10-25 2009-04-29 林德股份公司 物理的洗气方法和装置
CN101440312A (zh) * 2007-11-20 2009-05-27 林德股份公司 用于洗涤剂再生的方法和装置
US20120204599A1 (en) * 2009-11-02 2012-08-16 Paul Scott Northrop Cryogenic system for removing acid gases from a hydrocarbon gas stream, with removal of hydrogen sulfide
CN105709565A (zh) * 2014-12-17 2016-06-29 林德股份公司 在物理气体洗涤中用于洗涤介质再生的方法和装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MYUNG WONSEO ET AL.: "Methanol absorption characteristics for the removal of H2S (hydrogen sulfide), COS (carbonyl sulfide) and CO2 (carbon dioxide) in a pilot-scale biomass-to-liquid process", 《ENERGY》 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020048632A1 (en) 2020-03-12
EP3616774A1 (de) 2020-03-04
US20210323819A1 (en) 2021-10-21
CN211799859U (zh) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2484427B1 (en) A two-stage gas washing method
CN101918104B (zh) 用于处理包含co2的工艺气流的方法
US10793928B2 (en) Plant and method for the thermal treatment of solids
PL142246B1 (en) Method of hydrogenation of hydrocarbon stock
CN211799859U (zh) 用于从气体混合物去除羰基金属的设备
CN211384452U (zh) 酸性气体分离器
US8357230B2 (en) Process and apparatus for separating metal carbonyls from synthesis gas
JP2003535209A (ja) 炭化水素の流体流の脱酸法
CN110871020B (zh) 用于从粗合成气去除羰基金属的方法及设备
US8702842B2 (en) Method for removing sulfur from a gas stream
CN107823906B (zh) 一种粗煤气变换工艺冷凝液汽提处理系统及方法
CN112457891A (zh) 用于从粗合成气流中分离伴生物并且用于生产不含硫的副产物的方法和设备
CN109954376B (zh) 用于清洁粗合成气的吸收塔和方法
CN111511456B (zh) 用于从含金属羰基化合物的合成气除去酸性气体成分的方法和设备
CN109534569B (zh) 处理含酸含氨废水的方法及用于实施该方法的设备系统
KR20170083564A (ko) 코크스 플랜트들에서 산성 가스를 처리하는 프로세스 및 이 프로세스를 실시하기 위한 시스템
US9856141B2 (en) Method for avoiding expensive sour water stripper metallurgy in a gasification plant
JP4478524B2 (ja) 工業ガスの洗浄方法
CN114602293A (zh) 用于从合成气中去除硫醇的方法和设备
WO2010138281A2 (en) Process for treating a gas stream or effluent
US11624035B2 (en) Gas scrubbing process for purifying raw synthesis gas by physical absorption in methanol
JP6880915B2 (ja) ガス中の硫黄化合物及び窒素化合物のうちの少なくとも一方の回収方法
CN108025245A (zh) 用于高co2氨纯化的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200310

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication