EA024808B1 - Способ регенерации обрабатывающих жидкостей - Google Patents

Способ регенерации обрабатывающих жидкостей Download PDF

Info

Publication number
EA024808B1
EA024808B1 EA201390276A EA201390276A EA024808B1 EA 024808 B1 EA024808 B1 EA 024808B1 EA 201390276 A EA201390276 A EA 201390276A EA 201390276 A EA201390276 A EA 201390276A EA 024808 B1 EA024808 B1 EA 024808B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
stream
line
gas
treatment fluid
water
Prior art date
Application number
EA201390276A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201390276A1 (ru
Inventor
Терренс Трофимук
Стивен Эрес
Шон М. Хилл
Рэй Г. Ф. Эбри
Original Assignee
СиСиАр ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЛТД.
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 СиСиАр ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЛТД. filed Critical СиСиАр ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЛТД.
Publication of EA201390276A1 publication Critical patent/EA201390276A1/ru
Publication of EA024808B1 publication Critical patent/EA024808B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/14Separation 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
    • B01D53/1425Regeneration of liquid absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0036Flash degasification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/14Separation 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
    • B01D53/1456Removing acid components
    • B01D53/1475Removing carbon dioxide
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Способ регенерации обрабатывающей жидкости, применяемой в системах газоочистки, например для удаления парниковых газов, и содержащей воду, обрабатывающую жидкость, компоненты, имеющие более высокую и более низкую точку кипения, чем вода, и компонент, менее летучий, чем данная обрабатывающая жидкость, где данную исходную смесь нагревают и вводят в первую зону разделения, часть воды и обрабатывающей жидкости испаряются с получением горячего газового потока, содержащего испаренную воду и обрабатывающую жидкость. Также получается первый остаточный поток, который содержит часть менее летучих компонентов и неиспаренную часть воды в обрабатывающей жидкости. Горячий газовый поток вводят в систему разделения, составляющую часть системы газоочистки. Большую часть энергии горячего газового потока возвращают для использования в системе разделения, составляющей часть данной системы газоочистки. Поток, по существу, дегазированной обрабатывающей жидкости возвращают из системы разделения, составляющей часть данной системы газоочистки. Также из системы разделения, составляющей часть данной системы газоочистки, возвращают исходный поток в первую зону разделения.

Description

Заявка на данное изобретение заявляет приоритет предварительной заявки на изобретение Соединенных Штатов с порядковым № 61/37 6431, зарегистрированной 24 августа 2010 г., содержание которой включено сюда посредством ссылки для всех целей.
Уровень техники изобретения Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается способа регенерации обрабатывающей жидкости и, более конкретно, способа, который минимизирует энергетические требования и капитальные затраты.
Существуют многочисленные промышленные процессы, в которых жидкость, далее называемую обрабатывающей жидкостью, которая может содержать один или несколько компонентов, используют таким образом, что она загрязняется различными компонентами или содержит их, некоторые из которых являются более летучими, чем обрабатывающая жидкость, а некоторые из которых являются менее летучими и могут растворяться в обрабатывающей жидкости. Обычно данные компоненты в обрабатывающей жидкости являются загрязняющими примесями, хотя они могут быть желательными извлекаемыми компонентами, в зависимости от процесса, в котором применяют данную обрабатывающую жидкость. В таких случаях почти всегда желательно отделять обрабатывающую жидкость от менее летучих и более летучих компонентов так, чтобы обрабатывающую жидкость можно было повторно применять в данном процессе или просто извлекать, по существу, в чистом состоянии для повторного применения или другого применения.
Многочисленные примеры вышеописанной общей схемы использования обрабатывающей жидкости имеются в изобилии. Например, хорошо известно, что природный газ, получаемый из нефтяных и газовых скважин, в дополнение к содержащимся газообразным углеводородам, таким как метан, этан и др., почти неизбежно содержит воду и кислотные газы, такие как СО2 и Н2§. В случаях, когда природный газ содержит воду, она обычно образует так называемые газовые гидраты или клатратные гидраты. Эти клатратные гидраты представляют собой кристаллические соединения, которые возникают, когда вода образует клетчатую структуру вокруг посторонних молекул, особенно молекул газа.
Хотя данное явление может возникать в любой системе, где есть вода и газообразные компоненты, например углеводороды, проблема в настоящее время становится особенно актуальной в нефтяной промышленности не только в отношении добычи газообразных углеводородов, таких как природный газ, но также в транспортировке и переработке природного газа. Как упомянуто, типичные газовые гидраты, образующиеся в нефтяном (углеводородном) окружении, образованы из воды и молекул одного или нескольких посторонних веществ, таких как метан, этан, пропан, изобутан, азот, диоксид углерода и сульфид серы. Однако также известно, что другие молекулы посторонних веществ, таких как закись азота, ацетилен, винилхлорид, этилбромид, кислород и др., могут формировать клатратные гидраты.
С особой ссылкой на системы для природного газа и только в качестве примера, когда кристаллы газовых гидратов образуются, они могут стать, по меньшей мере, помехой и в худшем случае представлять серьезную проблему. Г азовые гидраты могут блокировать линии передачи и забивать противовыбросовые устройства, подвергать опасности основания глубоководных платформ и трубопроводов, разрушать трубы и корпуса и засорять технологическое оборудование, такое как теплообменники, компрессоры, сепараторы и расширители. Чтобы преодолеть эти проблемы, в принципе, возможно несколько подходов: удаление свободной воды, поддержание при повышенной температуре и/или пониженном давлении или добавление понизителей точки замерзания. В качестве практического средства последняя указанная мера, т.е. добавление понизителей точки замерзания, наиболее часто применяется. Таким образом, низшие спирты, такие как метанол, этанол и др., и гликоли добавляют в качестве антифризов.
Хотя обрабатывающие жидкости, такие как спирты и гликоли, применяемые в добыче, транспортировке и переработке природного газа, эффективны в снижении образования газовых гидратов, их применение не лишено проблем. Как хорошо известно, добыча природного газа часто сопровождается получением рассола, содержащего хлорид натрия и другие водорастворимые соли. Хотя эти галогениды, такие как галогениды щелочных металлов, легко растворимы в воде, они также демонстрируют значительную растворимость в спиртах и гликолях, используемых, чтобы предотвращать образование газовых гидратов. Соответственно, обрабатывающая жидкость - в данном случае спирт, гликоль или подобное - загрязняется растворенными солями, присутствующими в получаемой воде, а также определенными газами, которые, в зависимости от конкретного газа, растворимы в обрабатывающей жидкости. Таким образом, это показывает конкретный пример, когда используется обрабатывающая жидкость, в данном случае, чтобы предотвращать образование гидратов, и она загрязняется более летучим компонентом и менее летучим, а в данном случае растворенным, компонентом.
Снова используя пример добычи, транспортировки и переработки природного газа, необходимо освобождать природный газ от кислотных компонентов, таких как СО2, Н2§, оксиды серы и др., некоторые из которых являются токсичными, и все из которых могут приводить к тяжелым проблемам коррозии и, в определенных случаях, к образованию нежелательных побочных продуктов. Обычно поток природного газа очищают обрабатывающими жидкостями, такими как жидкие амины, особенно алканоламины, такие как моноэтаноламин (МЭА); диэтаноламин (ДЭА); метилдиэтаноламин (МДЭА), патентованные смеси
- 1 024808 добавок и алканоламинов, а также гликоли, такие как моно-, ди- или триэтиленгликоль, и неводные теплопереносящие жидкости. Такую очистку природного газа для удаления кислотных газов обычно выполняют с потоками природного газа, которые, по существу, свободны от воды, и содержание растворенной соли в потоке природного газа обычно достаточно мало. Однако даже хотя поступление растворенной соли из потока природного газа низкое, непрерывное использование аминовой обрабатывающей жидкости для удаления кислотных газов имеет тенденцию заставлять амин разрушаться примесями и образовывать термостойкие нерегенерируемые соли. Если позволить накоплению остаточных термостойких солей (ТСС) вырастать до типичных уровней выше 1 мас.%, производительность амина падает, коррозия быстро увеличивается с падением рН, и раствор амина начинает пениться, вызывая избыточные потери обрабатывающей жидкости. Соответственно, обрабатывающая жидкость, например алканоламин, обычно будет содержать растворенные, менее летучие компоненты в гораздо меньшей концентрации, чем в случае спирта или гликоля, используемого, чтобы предотвращать образование газовых гидратов. Тем не менее, даже в этом случае обрабатывающая жидкость демонстрирует ситуацию, когда после использования она содержит более летучие компоненты, например СО2, Н2§ и др., и возможно небольшие количества менее летучего и растворенного компонента.
В случае, когда обработку природного газа для предотвращения образования газовых гидратов и/или удаления кислотных газов выполняют на морских платформах, возникает несколько проблем. Вопервых, спирты, гликоли и алканоламины могут быть токсичны для морской жизни и, соответственно, израсходованные, т.е. насыщенные примесями, для удаления которых они применяются, не могут выпускаться за борт. Кроме экологических проблем, такой способ экономически не приемлем, так как он требует постоянного пополнения обрабатывающей жидкости. В действительности, такой способ будет экономически неприемлемым на наземных нефтеперерабатывающих заводах, химических заводах или подобных.
Развитие области применения алканоламинов, а также патентованных смесей алканоламинов, аминов и добавок происходит за счет уменьшения выбросов парниковых газов с выходящими технологическими потоками и потоками топочных газов, совместно называемыми потоками выхлопных газов, связанными с нефтеперерабатывающими заводами, газовыми заводами, а также установками получения тепловой энергии. В зависимости от типа используемого топлива, например природного газа, коксовых остатков, мазута, тяжелых нефтяных фракций, всех сортов угля и т.д., получающийся поток выхлопных газов может содержать широкое множество загрязнителей. Эти примеси могут включать в себя кислотные газы и твердые вещества, которые отличаются от компонентов, обнаруживаемых в природном газе; в качестве примера, оксиды серы, оксиды азота, диоксид углерода, твердые частицы и другие, которые могут возникать, когда указанные примеси реагируют с обрабатывающей жидкостью, разрушая обрабатывающую жидкость на органические побочные продукты, что может снижать емкость обработки газа и что может также придавать коррозионные свойства обрабатывающему раствору. Контакт между потоком выхлопного газа и обрабатывающей жидкостью приводит к тому, что эти примеси удаляются из потока выхлопного газа вместе с целевыми парниковыми газами, такими как диоксид углерода. За относительно короткий период времени нарастание этих примесей приводит к ухудшению эффективности удаления парниковых газов и делает обрабатывающую жидкость непригодной, если эти примеси не удаляют или, по меньшей мере, не снижают в достаточной степени, чтобы не мешать способности обрабатывающей жидкости захватывать парниковые газы в потоке выхлопных газов. Металлургические заводы также будут в опасности, если коррозионные свойства обрабатывающей жидкости не сохраняются относительно слабыми. Чтобы поддерживать оптимальное удаление этих парниковых газов и предотвращать ускоренную коррозию, эти примеси необходимо удалять из обрабатывающей жидкости на регулярной основе и, в идеале, на непрерывной основе.
Вторичным свойством способов, используемых для удаления парниковых газов, является то, что в добавление к примесям, захватываемым вместе с парниковыми газами, применяемый циклический способ только частично удаляет парниковые газы из регенерируемой обрабатывающей жидкости перед тем, как ее охлаждают и направляют обратно в начало способа для дальнейшего удаления парниковых газов, и они присутствуют больше, чем соответствующие примеси. Любой рассматриваемый способ удаления примесей должен иметь дело с этой высокой концентрацией парниковых газов, остающихся в обрабатывающем растворе, требующем регенерации.
Патенты США № 5152887; 5158649; 5389208; и 5441605, все из которых включены сюда посредством ссылки для всех целей, все имеют дело со способами и устройствами для регенерации и/или концентрирования отходящих водных растворов химикатов для обработки газов. Кроме того, патенты США № 4315815 и 4770747, оба из которых включены сюда посредством ссылки для всех целей, аналогично имеют дело со способами для регенерации или возврата газообрабатывающих жидкостей. Патент США № 5389208 описывает и заявляет способ регенерации содержащего примеси, отходящего водного раствора газообрабатывающего химического вещества, который, в основе, включает в себя вакуумную дистилляцию использованного материала при температуре, которая предотвращает разложение данного газообрабатывающего химического вещества, и таким образом, что данный способ может работать в устройствах, сделанных из углеродистой стали, в противоположность более экзотическим материалам кон- 2 024808 струкции без существенной коррозии устройства.
В патенте США № 5993608 и патенте США № 6508916, оба из которых включены сюда посредством ссылки для всех целей, описывают и заявляют способы для регенерации обрабатывающих жидкостей, компоненты которых являются менее летучими, чем обрабатывающая жидкость, например растворенные и/или суспендированные твердые вещества удаляют из обрабатывающей жидкости в условиях, которые предотвращают любое существенное разложение обрабатывающей жидкости, и обеспечивают рециркулирующую воду, очищенную обрабатывающую жидкость или их смесь обратно к началу данного способа.
Понятно, что обрабатывающая жидкость обычно является дорогой и, кроме того, не может устраняться пригодным для окружающей среды образом. Соответственно, задачей всех способов регенерации или очистки использованных обрабатывающих жидкостей является сделать очищенную обрабатывающую жидкость пригодной для дальнейшего использования в способе, из которого она пришла. Во многих способах очищенную обрабатывающую жидкость направляют в баки хранения или промежуточные баки, из которых ее извлекают для повторного использования в установке обработки газа. Эти способы не дают оптимального использования доступной энергии, требуемой для очистки использованной обрабатывающей жидкости.
Сущность изобретения
Поэтому целью настоящего изобретения является обеспечить энергетически более эффективный способ отделения обрабатывающей жидкости от более летучих и менее летучих компонентов, содержащихся в обрабатывающей жидкости.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечить способ регенерации обрабатывающей жидкости, использованной в очистке газовых потоков, некоторые из которых содержат парниковые газы.
Вышеуказанные и другие цели настоящего изобретения станут очевидными из чертежей, данного здесь описания и формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой схематичное последовательное изображение одного варианта осуществления способа настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет собой схематичное последовательное изображение одного варианта осуществления способа настоящего изобретения.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Применяемый здесь термин обрабатывающая жидкость относится к любой водной или неводной жидкости, которая может содержать один или несколько компонентов и включает в себя, без ограничения, газообрабатывающие химические реагенты, такие как алканоламины, например моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), метилдиэтаноламин (МДЭА), патентованные смеси добавок и алканоламинов; а также гликоли, такие как моноэтиленгликоль (МЭГ), диэтиленгликоль (ДЭГ), триэтиленгликоль (ТЭГ), тетраэтиленгликоль (ТТЕГ) и пропиленгликоль (ПЕГ), а также галогенированные растворители, жидкие углеводороды, включая ароматические соединения, олефиновые соединения, алифатические соединения, воду и смеси воды и других смешивающихся с водой материалов, и др. Кроме того, применяемый здесь термин обрабатывающая жидкость относится к жидкости, которая используется в особом способе так, что она загрязняется компонентами, обычно не присутствующими в обрабатывающей жидкости, или, по меньшей мере, содержит их после применения. Таким образом, обрабатывающая жидкость может представлять собой среду газоочистки, используемую для удаления нежелательных примесей из газовых потоков, избирательный растворитель для извлечения желаемых компонентов из газовых или жидких потоков, среду, используемую для обработки твердых веществ, чтобы избирательно удалять определенные компоненты твердых веществ, и т.д. Соответственно, хотя в приведенных здесь примерах данное изобретение будет описано со ссылкой на очистку газовых потоков, в частности потоков парниковых газов, будет понятно, что изобретение не ограничивается этим.
В случаях, когда обрабатывающая жидкость используется в операциях с парниковыми газами, неограничивающие примеры примесей или компонентов, которые могут присутствовать в обрабатывающей жидкости и которые необходимо удалять, включают в себя кислотные газы, такие как диоксид углерода, оксиды серы, оксиды азота, твердые побочные продукты сгорания и более летучие жидкие компоненты, такие как вода, и др. Неограничивающие примеры менее летучих компонентов или примесей, присутствующих в обрабатывающей жидкости, которые необходимо удалять из нее, включают в себя твердые частицы, неорганические соли, такие как галогениды металлов; соли железа; соли органических кислот; карбонаты; и многочисленные другие органические и неорганические компоненты, которые являются менее летучими, чем обрабатывающая жидкость, и которые растворены в обрабатывающей жидкости, или которые присутствуют, в общем, в не фильтрующейся форме, например коллоидные суспензии. Хотя, вообще говоря, менее летучий компонент будет представлять собой растворенное и/или суспендированное твердое вещество, последнее будет, в общем, не фильтрующимся, следует понимать, что менее летучий компонент может содержать жидкость, которая является более высококипящей, чем обрабатывающая жидкость, и которая, будучи жидкостью, не будет обычно вызывать засорение или нарастание твердых отложений в линиях данного способа, но которая, в определенных условиях, может образо- 3 024808 вывать твердые вещества или эмульсии и, следовательно, должна удаляться из обрабатывающей жидкости. Кроме того, такие высококипящие жидкости могут влиять на эффективность работы и коррозионные свойства обрабатывающей жидкости и, следовательно, должны удаляться, или, по меньшей мере, их концентрация должна снижаться в обрабатывающей жидкости, чтобы поддерживать общую эффективность работы обрабатывающей жидкости.
Применяемый здесь термин исходная смесь включает в себя воду, обрабатывающую жидкость, имеющую более высокую точку кипения, чем вода, и, возможно, по меньшей мере один дополнительный компонент, более летучий, чем обрабатывающая жидкость, и по меньшей мере один компонент, менее летучий, чем обрабатывающая жидкость, причем концентрация таких более или менее летучих компонентов зависит от природы обрабатывающей жидкости, типа обработки, в котором применяется обрабатывающая жидкость, и других подобных факторов, хорошо известных специалистам в данной области техники. Таким образом, применяемый в последующем описании термин исходная смесь относится к материалу, который необходимо обрабатывать согласно способу настоящего изобретения, чтобы снизить или, по существу, устранить более летучие компоненты из данной исходной смеси и, по существу, уменьшить, если не устранить, менее летучие компоненты из исходной смеси.
Как указано выше, в зависимости от того, какая обрабатывающая жидкость используется и при каких условиях она используется, она будет содержать больше или меньше менее летучего компонента, т.е. растворенного и/или суспендированного компонента. В случаях, когда менее летучий компонент присутствует в относительно малых количествах, например от приблизительно 10 до приблизительно 100000 ч./млн от массы исходной смеси, и в зависимости от конкретной применяемой обрабатывающей жидкости, снижение концентрации менее летучего компонента может обычно выполняться путем продувки, например продувочным газом в данном способе. Альтернативно, когда менее летучие компоненты в исходной смеси присутствуют в более высоких количествах, например от приблизительно 1 до приблизительно 40 мас.%, и опять в зависимости от конкретной применяемой обрабатывающей жидкости, другие этапы могут быть необходимы для снижения концентрации менее летучего компонента в обрабатывающей жидкости, чтобы максимизировать регенерацию обрабатывающей жидкости. Например, может применяться этап разделения твердых веществ и жидкости с возвратом отделенной жидкости в первую зону разделения.
Как показано на фиг. 1, исходная смесь, такая как, например, алканоламин, такой как МЭА, которая была использована для удаления кислотных газов из потока парниковых газов и которая содержит кислотные газы, воду, МЭА (обрабатывающая жидкость) и менее летучие компоненты, например растворенные или суспендированные твердые вещества, высококипящие жидкости и др., вводится по линии 1 из газообрабатывающего устройства через перекачивающий насос 2 в линию 3. Исходная смесь может направляться в первую зону разделения, образованную дистиллятором или резервуаром мгновенного испарения 7, прямо по линии 4, через линейный или прямоточный смеситель 5 и линию 6, где исходная смесь будет смешиваться с первым нагретым остаточным потоком рециркуляции, вводимым в дистиллятор или резервуар мгновенного испарения 7 по линии 13, и любыми необходимыми химическими добавками по линии 21. Альтернативно, исходная смесь может направляться по линии 3 через прямоточный или линейный смеситель 5, где она смешивается с первым нагретым остаточным потоком рециркуляции и любыми необходимыми химическими добавками, более полно описанными ниже, вводимыми в смеситель 5 по линиям 13 и 21. Химические добавки могут включать в себя антипенные агенты, реагенты регулировки рН, ингибиторы коррозии, флокулянты и др., но не ограничиваются ими.
Линейные или прямоточные смесители применяются, так как предпочтительно выполнять данный способ непрерывным образом. Типичными примерами таких смесителей являются струйные смесители, инжекторы, диафрагмы и смешивающие сопла, центробежные насосы и взбалтывающие линейные смесители. Будет понятно, что, хотя предпочтительны линейные или прямоточные смесители, в определенных случаях, если желательно время удерживания, могут применяться взбалтывающие резервуары. Смесь первого нагретого остаточного потока рециркуляции и, если так направляется, исходная смесь из линии 1, после тщательного смешивания в смесителе 5, вводятся по линии 6 в первую зону разделения, образованную дистиллятором или резервуаром мгновенного испарения 7. Как объясняется далее, тепло, необходимое, чтобы вызвать разделение в первой зоне разделения, передается исходной смеси путем теплопереноса от первого нагретого остаточного потока рециркуляции из линии 13 к исходной смеси, входящей в смеситель 5 по линии 1 или в дистиллятор или резервуар мгновенного испарения 7, где первый нагретый остаточный поток рециркуляции, входящий по линии 6, контактирует с исходной смесью, входящей в дистиллятор или резервуар мгновенного испарения 7 по линии 4. Будет понятно, что первая зона разделения в дистилляторе или резервуаре мгновенного испарения 7 включает в себя нижнюю, по существу, жидкофазную зону и верхнюю, по существу, газофазную зону и промежуточную область, образованную между данными двумя зонами. Также может быть понятно, что в зависимости от желаемых рабочих условий исходная смесь может одновременно направляться по линии 4 в дистиллятор 7 и через линию 3, смеситель 5 и линию 6 в дистиллятор 7. Такие условия одновременных потоков могут применяться, чтобы регулировать профили температуры в дистилляторе 7, изменять уровни текучей среды в дистилляторе 7 и увеличивать скорости исходной смеси в дистиллятор 7.
- 4 024808
Как будет видно далее, настоящее изобретение также обеспечивает способ, который может быть интегрирован с устройством захвата парниковых газов и который приводит к возврату от 80 до приблизительно 95% энергии, использованной, чтобы вызвать испарение обрабатывающей жидкости, применяемой в таком устройстве.
Возвращаясь к фиг. 1, верхний поток, содержащий, главным образом, обрабатывающую жидкость и газообразные компоненты, предпочтительно не направляемый в бак хранения или промежуточный бак, переносится непосредственно в устройство обработки парниковых газов, показанное, в общем, как 58 и описанное более подробно далее.
Снова обращаясь к фиг. 1, первый остаток, выходящий из насоса 10, может направляться по линии 11 в нагреватель 12 и выходить в виде первого нагретого остаточного потока, который возвращается в дистиллятор 7, или часть первого остатка может направляться через линию 14, смеситель 24 и линию 25, или прямо по линии 15, во вторую зону разделения, образованную дистиллятором или резервуаром мгновенного испарения 26. Доля первого остатка, направляемая в дистиллятор 26, относительно возвращаемой в виде первого нагретого остатка в дистиллятор 7, предпочтительно составляет меньше чем 20% от величины потока первого остатка, более предпочтительно меньше чем 10% от величины потока первого остатка и наиболее предпочтительно 5% или меньше от величины потока первого остатка. Специалистам в данной области техники будет понятно, что реальные уровни примесей в первом потоке остатка в линии 11 будут диктовать реальную долю первого остатка, направляемую во вторую зону разделения, образованную дистиллятором 26, через линию 14, смеситель 24 и линию 25 или прямо по линии 15, относительно потока, направляемого в нагреватель 12.
Первый остаток, имеющий более высокие концентрации примесей, где пропорционально больше менее летучих компонентов, например растворенных или суспендированных твердых веществ, высококипящих жидкостей и др., и меньше более летучих компонентов, например воды, кислотных газов и др., становится исходной смесью, которая смешивается с одним или несколькими рециркулирующими потоками, описанными более подробно ниже, вводимыми в смеситель 24 по линиям 22, 23 и 30, в дистиллятор 26 через линию 14, смеситель 24 и линию 25, или прямо по линии 15. Такие же аргументы, как описано выше, применимы здесь к линейным или прямоточным смесителям, смешивающим устройствам и взбалтывающим бакам пребывания.
Первая остаточная исходная смесь в линии 14 может направляться, прямо по линии 15, во вторую зону разделения, образованную дистиллятором или резервуаром мгновенного испарения 26, где данная исходная смесь будет смешиваться со вторым нагретым остаточным потоком рециркуляции, вводимым в дистиллятор или резервуар мгновенного испарения 26 по линии 34, через линейный или прямоточный смеситель 24 и линию 25, и любыми необходимыми химическими добавками по линии 20. Альтернативно, данная исходная смесь может направляться по линии 14 через линейный или прямоточный смеситель
24, где она смешивается с первым нагретым остаточным потоком рециркуляции и любыми необходимыми химическими добавками, описанными более подробно ниже, вводимыми в смеситель 5 по линиям 13 и 21. Химические добавки могут включать в себя антипенные агенты, реагенты регулировки рН, ингибиторы коррозии, флокулянты и др., но не ограничиваются ими.
Смесь второго нагретого остаточного потока рециркуляции и, если так направляется, исходной смеси из линии 14 после тщательного смешивания в смесителе 24 вводится по линии 25 во вторую зону разделения, образованную дистиллятором или резервуаром мгновенного испарения 26. Как объясняется далее, тепло, необходимое, чтобы вызвать разделение во второй зоне разделения, передается первой остаточной исходной смеси путем теплопереноса от второго нагретого остаточного потока рециркуляции из линии 34 к исходной смеси, входящей в смеситель 24 по линии 14 или в дистиллятор или резервуар мгновенного испарения 26, где второй нагретый остаточный поток рециркуляции, входящий по линии
25, контактирует с исходной смесью, входящей в дистиллятор или резервуар мгновенного испарения 26 по линии 15. Будет понятно, что вторая зона разделения в дистилляторе или резервуаре мгновенного испарения 26 включает в себя нижнюю, по существу, жидкофазную зону и верхнюю, по существу, газофазную зону, и промежуточную область, образованную между данными двумя зонами. Также может быть понятно, что в зависимости от желаемых рабочих условий первая остаточная исходная смесь может одновременно направляться по линии 15 через 3-ходовой кран 15А в дистиллятор 26 и через линию 14, смеситель 24 и линию 25 в дистиллятор 26. Такие условия одновременных потоков могут применяться, чтобы регулировать профили температуры в дистилляторе 26, изменять уровни текучей среды в дистилляторе 26 и увеличивать скорости исходной смеси в дистиллятор 26.
В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, вторая зона разделения в дистилляторе 26 поддерживается в вакууме с помощью вакуумного насоса, такого как компрессор 48, составляющего часть третьей зоны разделения ниже по ходу. В способе, описанном в патенте США № 5993608 и патенте США № 6508916, применяют условия вакуума в диапазоне от 5 дюймов (12,7 см) ртутного столба до 16 дюймов (40,6 см) ртутного столба, чтобы вызывать отделение очищенной обрабатывающей жидкости от примесей без разложения обрабатывающей жидкости. Условия окончательного выпуска, желательные в линии 49, будут диктовать выбор условий вакуума в линии 46. В любом случае, пары или газы, испаренные из нагретой исходной смеси в дистилляторе 26, выходят наверх по линии 27 в конденсатор 35 и
- 5 024808 затем по линии 36 в газожидкостный сепаратор 37, например гравитационный сепаратор, предоставляющий достаточное время, чтобы вызвать разделение газа/жидкости. Легкие, не конденсирующиеся продукты удаляются из сепаратора 37 по линии 38 во второй газожидкостный сепаратор с такими же возможностями разделения, как сепаратор 37, и по линии 46 в компрессор 48 и направляются по линии 49 во второй конденсатор 50 и оттуда по линии 51 в третий газожидкостный сепаратор 52 с такими же возможностями разделения, как сепаратор 45, и подаются в компрессор 55 по линии 54, и из компрессора 55 выпускаются по линии 56 обратно в данный способ по линии 8 в 58.
Понятно, что в зависимости от того, как работает устройство захвата парниковых газов и рабочих условий резервуара, расположенного в устройстве захвата парниковых газов, в который направляются объединенные пары по линии 8 и линии 56, давление в точке входа в этот резервуар устройства захвата парниковых газов может варьировать от почти полного вакуума до нескольких абсолютных бар. Если давление в линии 8, когда она входит в резервуар устройства захвата парниковых газов, меньше, чем выпускное давление компрессора 48, то конденсатор 50, резервуар 52, компрессор 55 и линии 51, 53, 54 и 56 будут необязательными, и линия 49 вместо этого будет выходить прямо в линию 8. Также понятно, что, как полностью описано в патенте США № 5993608 и патенте США № 6508916, если желательно избирательное разделение и рециркуляция текучих сред, описанный здесь уровень техники может применяться к потоку, выходящему из дистиллятора 26, и конфигурация последующего оборудования ниже по ходу будет подбираться соответственно. Жидкость, захваченная в сепараторе 45 и сепараторе 52, направляется в сепаратор 37 по линии 47 и линии 53 соответственно. Содержимое сепаратора 37 представляет собой регенерированную и очищенную обрабатывающую жидкость, которая покидает сепаратор 37 по линии 39 в насос 40 для возврата в газообрабатывающее устройство для повторного использования по линии 41, или часть ее или вся жидкость может направляться из линии 41 по линии 42 в резервуар 43 для рециркуляции и/или смешения с первой остаточной исходной смесью в линии 14 или в насос 29 по линии 30 для смешения со вторым остатком, выходящим из дистиллятора 26 по линии 28 до входа в нагреватель 33 по линии 31. Подходящее давление газа, включающего азот и природный газ, но не ограниченного ими, обеспеченного по линии 44 в резервуар 43, будет обеспечивать энергию для таких переносов жидкости в линию 23.
Термин очищенная, применяемый к обрабатывающей жидкости в линии 41, означает, что данная обрабатывающая жидкость освобождена от большинства более низкокипящих компонентов и массы более тяжелокипящих компонентов и растворенных и/или суспендированных твердых веществ.
Альтернативная конфигурация будет использовать насос, не изображенный на фиг. 1, на выходной линии 23, чтобы перемещать жидкости в соответствующие точки их доставки, как описано выше. Эта возможность рециркуляции может быть использована, чтобы подстраивать профили температуры в дистилляторе 26, изменять уровни жидкости в дистилляторе 26, направлять вне спецификации обрабатывающую жидкость обратно в дистиллятор 26 для повторной обработки, обеспечивать промывку линии и охлаждение обменника в аварийных ситуациях и разбавлять первую остаточную исходную смесь, поступающую в дистиллятор 26, и т.д. Альтернативные регулировки в первой остаточной исходной смеси в линии 14 также могут быть сделаны путем направления небольшого количества потока, выходящего из дистиллятора 7, по линии 8 через линию 57, кран 57А в линию 14. Также можно обеспечивать добавление текучих сред, которые могут быть паром, обрабатывающей жидкостью из альтернативного источника снабжения и др., в линию 14 по линии 22. Понятно, что реальные рабочие условия будут диктовать, какая комбинация потоков и их источников будет применяться.
И нагреватель 12, и нагреватель 33 могут содержать устройства, хорошо известные специалистам в данной области техники, и могут включать в себя, например, нагреватель, описанный в патенте США № 5389208, содержащий пучок труб, который нагревается теплообменом с газами сгорания от природного газа или другими газами сгорания, все как описано в патенте США № 5389208. Хотя нагреватель 12 и нагреватель 33 могут иметь множество форм, предпочтительно, когда зона нагрева имеет тип, при котором времена пребывания могут поддерживаться на минимуме, чтобы избежать перегрева первого остатка и второго остатка и отложения примесей из обрабатывающей жидкости. Для этого рециркуляцию первого остатка и второго остатка сквозь нагреватель 12 и нагреватель 33 соответственно выполняют со скоростью 10 футов (3,05 м) в секунду или больше, предпочтительно от приблизительно 11 (3,35 м) до приблизительно 16 футов (4,88 м) в секунду. Поддержание этих высоких скоростей потока сквозь нагреватель 12 и нагреватель 33 минимизирует вероятность того, что будет избыточный нагрев текучей среды в пленочной зоне вблизи поверхностей теплообменника, что может вызывать испарение и/или разложение обрабатывающей жидкости. Кроме того, высокие скорости потока минимизируют образование кокса и накипи на внутренних поверхностях теплообменника.
Наконец, высокая скорость потока помогает, вместе с регулировкой противодавления, обсуждаемой более подробно ниже, предотвращать испарение на поверхностях теплообменника.
Кроме того, скорость циркуляции первого остатка и второго остатка относительно исходной смеси и первой остаточной исходной смеси, обсуждаемой выше, предпочтительно поддерживается с отношением скорости циркуляции остатка 50-100 к скорости добавления исходной смеси 1-5, более предпочтительно поддерживается при отношении скорости циркуляции остатка 60-90 к скорости добавления ис- 6 024808 ходной смеси 1-3 и наиболее предпочтительно поддерживается при отношении скорости циркуляции остатка 70-80 к скорости добавления исходной смеси 0,5-1,5. Такие высокие скорости циркуляции относительно добавления исходной смеси гарантируют, что большая часть менее летучих компонентов будет испаряться после входа в соответствующие зоны разделения.
В варианте осуществления, описанном на фиг. 1, когда исходная смесь подвергается нагреву и вакуумным условиям, обнаруживаемым в дистилляторе 7, можно избежать осаждения любых растворенных компонентов и, в частности, когда такие менее летучие компоненты представляют собой растворенное и/или суспендированное твердое вещество и/или низколетучую жидкость, засорения и осаждения твердых веществ путем надлежащей продувки или промывки первого остатка, выходящего из дистиллятора 7. Для этого продувочный или промывочный поток первого остатка удаляют из дистиллятора 7 по линии 9 через насос 10 в линию 11 и вне линии 14 и выпускают в виде первой остаточной исходной смеси в дистиллятор 26 прямо по линии 15 или через линию 14, смеситель 24 и линию 25 в дистиллятор 26. Величина продувки или промывки по линии 14 предпочтительно составляет меньше чем 20% от скорости течения первого остаточного потока рециркуляции, более предпочтительно меньше чем 10% от скорости течения первого остаточного потока рециркуляции, и наиболее предпочтительно 5% или меньше от скорости течения первого остаточного потока рециркуляции и будет зависеть от концентрации любых растворенных и/или суспендированных твердых веществ и менее летучих жидкостей в первом остатке, т.е. жидкой фазе, удаляемой из дистиллятора 7, которая, в свою очередь, будет зависеть от концентрации таких менее летучих компонентов в исходной смеси из линии 1, насоса 2 и линии 3 и свойств их растворимости в первом остатке.
Дополнительно к варианту осуществления, описанному на фиг. 1, когда первая остаточная исходная смесь из линии 14 подвергается нагреву и вакуумным условиям в дистилляторе 26, осаждения любых растворенных компонентов и, в частности, когда такой менее летучий компонент представляет собой растворенное и/или суспендированное твердое вещество и/или низколетучую жидкость, засорения и осаждения твердых веществ можно избежать путем надлежащей продувки или промывки второго остатка, выходящего из дистиллятора 26. Для этого продувочный или промывочный поток второго остатка удаляют из дистиллятора 26 по линии 28 через насос 29 в линию 31 и вне линии 32 и выпускают в виде отходов. Величина продувки или промывки по линии 32 будет зависеть от концентрации любых растворенных и/или суспендированных твердых веществ в остатке, т.е. жидкой фазе, удаляемой из дистиллятора 26, которая, в свою очередь, будет зависеть от концентрации такого менее летучего компонента в первой остаточной исходной смеси, отводимой из линии 11 в линию 14, и свойств растворимости во втором остатке. В любом случае, путем надлежащего контроля величины продувки по линии 32 второй остаточный поток рециркуляции, который нагревается в нагревателе 33, может поддерживаться в условиях, близких к насыщению, без осаждения любых твердых веществ. Эта промывка второго остатка, вместе с высокими скоростями потока через нагреватель 33, позволяет придавать достаточную энергию нагрева второй остаточной рециркулирующей жидкости в потоке рециркуляции 14 и 15, чтобы подавать все тепло, необходимое, чтобы вызывать испарение во второй зоне разделения в дистилляторе 26, без осаждения растворенных твердых веществ, что сильно снижало бы эффективность и фактически могло лишать часть рециркулирующего остатка способности к перекачиванию. Таким образом, путем использования способа настоящего изобретения, изображенного на фиг. 1, можно регенерировать 95% или больше обрабатывающей жидкости на непрерывной основе во второй дистилляции.
В патенте США № 5389208 было обнаружено, что скорость течения рециркулирующей жидкости или остатка (в данном случае остатка) сквозь трубы нагревателя должна быть по меньшей мере 6 футов (1,83 м) в секунду и более предпочтительно от 7 до 10 футов (2,13-3,05 м) в секунду. В действительности, в случае, когда трубы нагревателя сделаны из углеродистой стали, обычно считается, что скорости течения выше приблизительно 10 футов (3,05 м) в секунду вызывают высокую эрозию, и поэтому применяют другие конструкционные материалы, такие как закаленные стальные сплавы или подобные. Тем не менее неожиданно и с удивлением обнаружили, что скорости течения выше 10 футов (3,05 м) в секунду и предпочтительно от 11 до 16 футов (3,35-4,88 м) в секунду через нагреватель могут достигаться, даже когда трубы нагревателя сделаны из углеродистой стали, и что в трубах наблюдается маленький эффект эрозии или эрозия отсутствует. Считается, что этот неожиданный результат является функцией регулирования твердых веществ в рециркулирующей среде путем продувки по линии 14 и линии 32 соответственно, а также путем регулирования скорости течения, давления и температуры в нагревателях 12 и 33 соответственно. В добавление к трубчатым нагревателям, спиральные нагреватели и конфигурации нагревателей с пластинами с зазором и рамками могут применяться в описанных выше проточных условиях.
Предпочтительно регулировку противодавления выполняют в обеих петлях рецикла остатка посредством ограничения потока, что до возможной степени обеспечивает ламинарное или вязкое течение и минимизирует турбулентное течение. Например, подходящее ограничение потока, чтобы влиять на регулировку противодавления, содержит ограничение течения Вентури. Могут быть использованы другие типы регуляторов противодавления или ограничителей течения, которые предотвращают или минимизируют турбулентное течение ниже по ходу, хорошо известные специалистам в данной области тех- 7 024808 ники и более подробно описанные в патенте США № 5993608 и патенте США № 6508916.
Важно, чтобы любое испарение первого остатка и второго остатка в линиях, соединяющих дистиллятор 7 и смеситель 5 и дистиллятор 26 и смеситель 24 соответственно, минимизировалось и, в идеале, устранялось. Соответственно, предпочтительно, когда любая регулировка противодавления выполняется как можно ближе к входу смесителя 5 и смесителя 24, чтобы гарантировать отсутствие испарения в нагревателе 12 и нагревателе 33, а также в соединительных трубах между нагревателем 12 и смесителем 5 и между нагревателем 33 и смесителем 24. Соответственно, длина соединительных труб между нагревателем 12 и смесителем 5 и между нагревателем 33 и смесителем 24 минимизируется, что дополнительно снижает вероятность испарения и сопутствующего двухфазного течения.
Понятно, что способ настоящего изобретения включает в себя две отдельных зоны разделения, т.е. резервуары 7 и 26, причем резервуар 7 работает при абсолютном давлении от близкого к вакууму до нескольких бар, определяемом выходным давлением линии 8, а резервуар 26 работает в условиях от умеренного до глубокого вакуума, определяемых вакуумным насосом 48 и выпускным компрессором 54. Таким образом, дистиллятор 7 работает при изменяемом давлении, устанавливаемом в интервале от близкого к вакууму до нескольких бар (абсолютных), задаваемом выходным давлением линии 8, и смеситель 5 может быть в условиях, близких к вакууму, поэтому регулировка противодавления может выполняться между нагревателем 12 и смесителем 5. Однако в условиях, близких к вакууму, если регулировку противодавления вызывают между смесителем 5 и дистиллятором 7, смеситель находится при положительном давлении. Дополнительно, дистиллятор 26 работает в условиях вакуума, задаваемых вакуумным насосом 48 и выпускным компрессором 54, и смеситель 24 также работает в условиях вакуума, когда регулировку противодавления вызывают между нагревателем 33 и смесителем 24. Однако когда регулировку противодавления выполняют между смесителем 24 и дистиллятором 26, смеситель 24 находится при положительном давлении. Подобная конфигурация будет применяться для потоков, выходящих из нагревателя 12.
Будет понятно, что, хотя это не показано на любых чертежах, краны, регуляторы уровня, петли повторного кипячения и другое обычное технологическое оборудование может быть введено так, как хорошо известно специалистам в данной области техники, чтобы оптимизировать способ настоящего изобретения, чтобы данный способ можно было выполнять непрерывным образом с максимальной эффективностью.
Таким образом, будет видно, что способ настоящего изобретения позволяет непрерывную регенерацию обрабатывающих жидкостей независимо от того, содержат ли такие жидкости сравнительно небольшое количество растворенных и/или увлеченных твердых веществ или сравнительно большое количество растворенных и/или увлеченных твердых веществ. Фактически, путем введения продувки или промывки с высокими скоростями течения через нагреватель 12 и нагреватель 33 и регулировки противодавления, в случае когда исходная смесь содержит сравнительно небольшие количества менее летучего, растворенного и/или увлеченного компонента, может быть достигнута регенерация 95% или больше обрабатывающей жидкости.
Аналогично, путем введения разделения твердых веществ и жидкости с регулировкой противодавления и высоких потоков текучих сред в нагревателе 12 и нагревателе 33 может выполняться регенерация обрабатывающей жидкости на 95% или больше из исходных смесей, содержащих значительные количества растворенных и/или суспендированных твердых веществ.
Обращаясь теперь к фиг. 2, можно видеть, что верхний или паровой поток из дистиллятора 7 вводится в устройство 58 очистки или обработки газа и, более конкретно, вводится по линии 62 в колонну регенератора устройства обработки газа, которая может быть тарельчатой или насадочной и может иметь один или несколько входов пара, причем последнее показано на фиг. 2. В колонне 60 СО2 и другие, не конденсируемые компоненты плюс вода отбираются в виде верхнего потока по линии 68 на дальнейшую обработку, такую как конденсаторы, генераторы с орошением, линии удаления воды, атмосферные краны и т.д. Нижний поток из колонны 60 проходит по линии 63 в ребойлер 59, причем часть возвращается в колонну 60 по линии 69 в виде горячего пара, чтобы вызывать очистку от кислотных газов в колонне 60. Часть нижнего потока в ребойлере 59 направляется по линии 64 в поперечный теплообменник 61, который нагревает использованную обрабатывающую жидкость из устройства обработки газа по линии 66. Понятно, что нагретый поток в линии 67 и в колонне 60 обеспечивает тепло для дегазации потока пара из дистиллятора 7 по линии 68. Кроме того, есть дополнительное тепло в форме пара, приходящего из ребойлера 59, который по линии 69 также вводится в колонну 60, увеличивая, тем самым, количество тепла, необходимого для отделения в возможной степени СО2 и других парниковых газов.
Холодная, богатая обрабатывающая жидкость, возвращаемая из устройства очистки или обработки газа, поглотителя или барабана мгновенного испарения, подается в поперечный теплообменник 61 по линии 66, где она нагревается и вводится в колонну 60 регенератора по линии 67. Как видно, часть обрабатывающей жидкости из ребойлера 59 может направляться по линии 64 через кран 64А и возвращаться по линии подачи 1 в данный способ. Как было указано ранее, небольшое количество газового потока, выходящего из дистиллятора 7 по линии 8, может подаваться по линии 57 через кран 57А в линию 14 и затем во вторую зону разделения 26.
- 8 024808
В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, первая зона разделения в дистилляторе 7 поддерживается при давлении, равном или немного выше, чем давление в резервуаре, расположенном в устройстве 58 захвата парниковых газов, в которое направляются газы по линии 8, например колонна 60. Давление в дистилляторе 7 может составлять от почти полного вакуума до нескольких бар (абсолютных) и будет зависеть от того, как работает устройство захвата парниковых газов. Этот прямой возврат первого пара из резервуара 7 по линии 8 в устройство захвата газа в подходящей соединяющей точке, связанной с ребойлером устройства захвата газа или колонной 60 регенератора, и в зависимости от рабочих условий, позволяет возвращать большую часть и обычно от приблизительно 80 до приблизительно 95% энергии, использованной, чтобы вызывать испарение первого пара в резервуаре 7, одновременно превращая исходную смесь в резервуаре 7 в первый остаточный поток, который имеет более высокую концентрацию примесей. Путем направления газового потока в линии 8 прямо в устройство очистки или захвата газа данная конфигурация не только позволяет максимизировать сохранение энергии для всего способа в целом, но также минимизирует объем обрабатывающей жидкости, которая превращается в первый остаток и удаляется по линии 14.
Минимизация объема первого остатка, выходящего по линии 14 в последующие зоны разделения, как более подробно описано выше, для окончательного отделения примесей от обрабатывающей жидкости и регенерации очищенной обрабатывающей жидкости для возврата в устройство захвата газа; или в секцию разделения твердого вещества/жидкости, снижает количество удаляемой обрабатывающей жидкости и придает дополнительное сохранение энергии данной конфигурации способа. Путем снижения первого остатка по линии 14 физический размер резервуаров и соответствующих труб, прикрепленных к ним и расположенных ниже по ходу от линии 14, уменьшается в размере, снижая, тем самым, расход энергии, связанный с их первичным изготовлением и приведением в конечную форму, и, в качестве примера, но не ограничиваясь им, любое потребляющее энергию оборудование, такое как краны, насосы и компрессоры, также снижает общее потребление из-за снижения первого остатка, как описано выше, подвергаемого вторичной обработке, чтобы оптимизировать регенерацию содержащейся в нем обрабатывающей жидкости, которая, в свою очередь, потребляет меньше электрической энергии для работы. Кроме того, устройства теплопереноса, связанные с последующей обработкой первого остатка по линии 14, также уменьшаются в физических размерах, поэтому сохранение энергии при их базовом изготовлении происходит вместе с пониженными требованиями для перемещения теплопереносящей среды в это оборудование и из него, тем самым дополнительно снижая потребление энергии, связанное с обработкой теплопереносящей среды, нагревом или охлаждением, а также энергии, потребляемой при перекачке теплопереносящей среды в устройства теплопереноса и из них.
Таким образом, в добавление к сохранению энергии посредством возврата тепла, в этой новой конфигурации могут быть уменьшены размеры резервуаров и переносящего оборудования для второй зоны разделения.
Уникальное различие между применяемыми в настоящее время способами и настоящим изобретением состоит в том, что в способах предшествующего уровня техники газовый поток в линии 8 и связанное с ним тепло будет использоваться, когда он проходит через участок способа ниже по ходу от линии 14, требуя больших компрессоров, больших насосов, больших обменников и т.д.
В настоящем способе поток по линии 8, испаряемый из резервуара 7, проходит прямо в устройство заказчика, т.е. 58. Этот поток, в свою очередь, разделяется, давая верхний поток СО2, воды, других неконденсируемых веществ, и выходит по линии 68.
Нижний поток из колонны 60 проходит через ребойлер 59, частично направляясь в поперечный обменник 61. По линии 66 в поперечный обменник 61 входит, в основном, нижний поток из газопоглотителя/скруббера, не показанного, образующего часть газоочистного устройства. Этот поток по линии 66 представляет собой, в основном, использованную обрабатывающую жидкость. После нагрева в обменнике 61 он проходит в колонну 60, где легкие компоненты, указанные выше, отделяются по линии 68, как описано выше. Нижний поток из колонны 60, который, как указано, проходит через ребойлер 59, полностью обеспечивает исходный поток 1 в резервуар 7. При этом часть нижнего потока, выходящего из ребойлера 59, проходит по линии 1 и представляет собой исходный поток в резервуар 7. Жидкость, выходящая из поперечного обменника 61 по линии 65, представляет собой, по существу, свободную от газа, обрабатывающую жидкость, хотя и содержащую твердые вещества.
Чистый результат этого способа заключается в том, что вместо использования тепловой энергии газового потока в линии 8 обсуждаемым выше образом, эта энергия направляется потребителю для использования в устройстве захвата парниковых газов, т.е. для дегазации обрабатывающих жидкостей. Таким образом, энергия, требуемая в данном способе выше по ходу от линии 56, минимизируется, также как капитальные затраты.
Вышеприведенное описание и примеры иллюстрируют избранные варианты осуществления настоящего изобретения. В свете этого, специалисту в данной области техники будут предлагаться вариации и модификации, все из которых находятся в пределах сущности и объема данного изобретения.

Claims (7)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ регенерации обрабатывающей жидкости из исходной смеси, получаемой из системы газоочистки, где упомянутая исходная смесь содержит: (а) воду; (Ь) обрабатывающую жидкость, содержащую по меньшей мере один компонент, имеющий более высокую точку кипения, чем вода, и по меньшей мере один компонент, имеющий более низкую точку кипения, чем вода; (с) по меньшей мере один компонент, который является менее летучим, чем упомянутая обрабатывающая жидкость, при этом способ характеризуется тем, что извлекают поток (1) исходной смеси из системы (58) разделения, составляющей часть упомянутой системы газоочистки;
    нагревают (12) упомянутый поток (1) исходной смеси;
    вводят упомянутый нагретый поток (1) исходной смеси в первую зону (7) разделения, где, по меньшей мере, часть упомянутой воды и часть обрабатывающей жидкости испаряют с получением горячего газового потока (8), содержащего испаренную воду и упомянутую испаренную часть упомянутой обрабатывающей жидкости, и первого остаточного потока (9), содержащего, по меньшей мере, часть упомянутого менее летучего компонента и неиспаренную часть упомянутой воды и упомянутой обрабатывающей жидкости;
    вводят упомянутый горячий газовый поток (8) обратно в упомянутую систему (58) разделения, составляющую часть упомянутой системы газоочистки;
    используют тепло от упомянутого горячего газового потока (8) для нагрева упомянутой системы (58) разделения, составляющей часть упомянутой системы газоочистки;
    извлекают поток (65), по существу, дегазированной обрабатывающей жидкости из упомянутой системы разделения, составляющей часть упомянутой системы газоочистки.
  2. 2. Способ по п.1, где упомянутая первая зона (7) разделения работает при давлении от близкого к вакууму до 5 бар.
  3. 3. Способ по п.1, где дополнительно существует вторая зона (26) разделения и часть упомянутого первого остаточного потока (9) направляют в упомянутую вторую зону (26) разделения.
  4. 4. Способ по п.3, где часть упомянутого горячего газового потока (8) вводят в упомянутую вторую зону (26) разделения.
  5. 5. Способ по п.3, где в упомянутой второй зоне разделения (26) получают газовый поток (27) второй зоны и второй остаток (28) и упомянутый газовый поток (27) второй зоны направляют в третью дополнительную зону (37) разделения.
  6. 6. Способ по п.5, где часть упомянутого второго остатка (28) удаляют в отходы.
  7. 7. Способ по п.5, где упомянутую обрабатывающую жидкость используют для удаления СО2.
EA201390276A 2010-08-24 2011-08-23 Способ регенерации обрабатывающих жидкостей EA024808B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37643110P 2010-08-24 2010-08-24
PCT/IB2011/002686 WO2012032410A2 (en) 2010-08-24 2011-08-23 Process for recovery of processing liquids

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201390276A1 EA201390276A1 (ru) 2013-08-30
EA024808B1 true EA024808B1 (ru) 2016-10-31

Family

ID=45811013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201390276A EA024808B1 (ru) 2010-08-24 2011-08-23 Способ регенерации обрабатывающих жидкостей

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9205370B2 (ru)
EP (1) EP2608871B1 (ru)
CN (1) CN103189128B (ru)
CA (1) CA2809209C (ru)
EA (1) EA024808B1 (ru)
HR (1) HRP20210671T1 (ru)
HU (1) HUE054383T2 (ru)
NO (1) NO20130333A1 (ru)
RS (1) RS61764B1 (ru)
WO (1) WO2012032410A2 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010009601A1 (de) * 2010-02-26 2011-09-15 Uhde Gmbh Entfernung von wärmestabilen Salzen aus organischen Lösungsmitteln
FR3013710B1 (fr) * 2013-11-22 2016-01-01 Prosernat Procede flexible pour le traitement de solvant, tel que le monoethylene glycol, utilise dans l'extraction du gaz naturel
WO2016014628A1 (en) * 2014-07-22 2016-01-28 Ccr Technologies, Ltd. Process for recovering processing liquids from streams containing alkaline earth metal salts
WO2016012969A1 (en) * 2014-07-24 2016-01-28 Reliance Industries Limited A method and appartus for separation of colloidal suspension from a solution of organic compound, such as monoethylene glycol
WO2017027953A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 Eco-Tec Ltd. Process for stripping carbamate from ion exchange resin
DE102015013796A1 (de) * 2015-10-22 2017-04-27 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Gasprodukten
CN105784165A (zh) * 2016-03-18 2016-07-20 沈阳飞机工业(集团)有限公司 一种热处理炉系统精度在线测试系统及在线测试方法
WO2017177015A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Ccr Technologies, Ltd. Process for treating contaminated fluids
US10967324B2 (en) * 2018-10-10 2021-04-06 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. Reclaiming apparatus and method, and CO2 recovery device and method
WO2020104004A1 (en) * 2018-11-19 2020-05-28 Nov Process & Flow Technologies As Hydrate inhibitor recovery system
IT201900007257A1 (it) * 2019-05-27 2020-11-27 Meg Srl Processo di lavaggio di articoli industriali in genere quali minuterie di precisione, pezzi meccanici, circuiti stampati, lenti, articoli di orologeria, oreficeria, occhialeria o altro e impianto attuante tale processo
CN110538832A (zh) * 2019-09-25 2019-12-06 东莞伊豪自动化科技有限公司 一种工件射流清洗处理系统
WO2022082028A1 (en) * 2020-10-16 2022-04-21 Ccr Technologies, Ltd. Fluids, solids and heavy component removal from reclaimer process liquid streams
CN113417622A (zh) * 2021-07-31 2021-09-21 森诺科技有限公司 一种光热式井流物加热、分离、缓冲、装车一体多功能橇

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4160810A (en) * 1978-03-07 1979-07-10 Benfield Corporation Removal of acid gases from hot gas mixtures
GB2074035A (en) * 1980-03-31 1981-10-28 Elf Aquitaine Regenerating absorbent solution
CA2632425A1 (en) * 2005-12-19 2007-07-05 Fluor Technologies Corporation Integrated compressor/stripper configurations and methods
FR2916652A1 (fr) * 2007-05-30 2008-12-05 Inst Francais Du Petrole Procede de traitement integre d'un gaz naturel permettant de realiser une desacidification complete

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1281571A (en) * 1968-07-13 1972-07-12 Vetrocoke Cokapuania Spa Improvements in or relating to the removal of CO2 and/or H2S from gaseous mixtures
DE2043190C3 (de) * 1969-09-09 1979-02-15 Benson, Field & Epes, Berwyn, Pa. (V.St.A.) Verfahren zur Abtrennung von sauren Gasen aus heißen wasserdampfhaltigen Gasgemischen
EP0034901B1 (en) * 1980-02-19 1984-08-08 Exxon Research And Engineering Company Acid gas scrubbing process using hindered amine solution with hindered amine recovery from side-product cyclic urea
CA1168027A (en) * 1980-05-27 1984-05-29 Union Carbide Corporation Regenerable process for the selective removal of sulfur dioxide from effluent gases
US4315815A (en) 1980-06-30 1982-02-16 Kerr-Mcgee Refining Corporation Process for separating bituminous materials and recovering solvent
US4461749A (en) * 1983-03-21 1984-07-24 Phillips Petroleum Company Processing acid gases
KR850700116A (ko) 1983-12-12 1985-10-25 리차드 고든 워터맨 연도가스로부터 co₂의 회수에 있어서 구리 억제제의 회수방법
US4617038A (en) * 1985-07-26 1986-10-14 El Paso Hydrocarbons Company Process for using preferential physical solvents for selective processing of hydrocarbon gas streams
US4770747A (en) 1987-10-21 1988-09-13 Mobil Oil Corporation Vapro liquid deentrainment apparatus
US5389208A (en) 1988-07-18 1995-02-14 Canadian Chemical Reclaiming Ltd. Process for reclaiming and/or concentrating waste aqueous solutions of gas treating chemicals
CA1325401C (en) 1988-07-18 1993-12-21 Dwight Merritt Process and apparatus for reclaiming waste gas treating chemical
US5993608A (en) 1997-04-25 1999-11-30 Canadian Chemical Reclaiming Ltd. Process for recovering processing liquids
FR2771022B1 (fr) * 1997-11-19 1999-12-17 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz a tres forte teneur en gaz acides
US6508916B1 (en) 1999-06-14 2003-01-21 Canadian Chemical Reclaiming Ltd. Process for recovering processing liquids
FR2848218B1 (fr) * 2002-12-10 2005-01-28 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification et de deshydratation d'un gaz naturel
DE10313438A1 (de) * 2003-03-26 2004-11-04 Uhde Gmbh Verfahren zur selektiven Entfernung von Schwefelwasserstoff und CO2 aus Rohgas
FR2911516B1 (fr) * 2007-01-19 2009-11-13 Total Sa Procede de purification d'un melange gazeux contenant des gaz acides
JP4795991B2 (ja) * 2007-02-27 2011-10-19 三菱重工業株式会社 Co2回収装置及びco2回収装置における固形分取出し方法
JP4875522B2 (ja) 2007-03-14 2012-02-15 三菱重工業株式会社 Co2回収装置及び廃棄物抽出方法
US8425849B2 (en) * 2009-10-19 2013-04-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Reclaiming apparatus
CN103889546B (zh) * 2011-08-08 2016-03-30 氟石科技公司 用于酸气去除中h2s浓缩的方法和构造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4160810A (en) * 1978-03-07 1979-07-10 Benfield Corporation Removal of acid gases from hot gas mixtures
GB2074035A (en) * 1980-03-31 1981-10-28 Elf Aquitaine Regenerating absorbent solution
CA2632425A1 (en) * 2005-12-19 2007-07-05 Fluor Technologies Corporation Integrated compressor/stripper configurations and methods
FR2916652A1 (fr) * 2007-05-30 2008-12-05 Inst Francais Du Petrole Procede de traitement integre d'un gaz naturel permettant de realiser une desacidification complete

Also Published As

Publication number Publication date
RS61764B1 (sr) 2021-05-31
EP2608871A2 (en) 2013-07-03
HUE054383T2 (hu) 2021-09-28
EA201390276A1 (ru) 2013-08-30
EP2608871A4 (en) 2014-04-09
CA2809209A1 (en) 2012-03-15
WO2012032410A2 (en) 2012-03-15
EP2608871B1 (en) 2021-03-24
HRP20210671T1 (hr) 2021-06-11
CN103189128A (zh) 2013-07-03
US9205370B2 (en) 2015-12-08
CA2809209C (en) 2021-10-19
US20130192465A1 (en) 2013-08-01
NO20130333A1 (no) 2013-03-22
WO2012032410A3 (en) 2012-06-07
CN103189128B (zh) 2015-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA024808B1 (ru) Способ регенерации обрабатывающих жидкостей
EP0914189B1 (en) Process for recovering processing liquids
US6508916B1 (en) Process for recovering processing liquids
RU2508308C2 (ru) Способ регенерации ингибитора образования гидратов
CA3001479C (en) Compact subsea dehydration
US4748011A (en) Method and apparatus for sweetening natural gas
US20150352463A1 (en) Contacting A Gas Stream With A Liquid Stream
US20090078652A1 (en) System and method for purifying an aqueous stream
MXPA06000808A (es) Regeneracion de fluidos de tratamiento que contienen gas acido.
WO2013136310A1 (en) Hydrocarbon gas treatment
RU2547021C1 (ru) Способ и установка очистки природного газа от диоксида углерода и сероводорода
FR2941691A1 (fr) Unite de pretraitement d'eau par echange a contact direct.
KR100486679B1 (ko) 가공액체의 회수방법
WO2017177015A1 (en) Process for treating contaminated fluids
CA2258785C (en) Process for recovering processing liquids
RU2464073C1 (ru) Способ регенерации насыщенных аминовых растворов
RU2784052C1 (ru) Способ очистки природного газа от примесей диоксида углерода и метанола
Amhamed et al. Novel integrated acid gas removal and forward osmosis draw solution regeneration system for saving energy and water treatment
WO2016005402A1 (en) Process for producing a purified gas stream by two stage absorption
EA046429B1 (ru) Способ и установка для очистки газовых смесей, содержащих кислый газ