TW201330917A - 含低壓汽提之氣體純化方法及彼等之系統 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示於低壓下操作氣體純化系統中之氨汽提塔之方法，其包括：提供來自該氨汽提塔之第一側線抽出流；用來自再生器之第二側線抽出流加熱該第一側線抽出流；將來自該氨汽提塔之汽提塔排氣流提供至汽提塔塔頂冷凝器；以及利用該汽提塔排氣流作為用於流體耦合於該汽提塔塔頂冷凝器之再生系統的熱源。本發明亦揭示執行該等方法之系統。

Description

含低壓汽提之氣體純化方法及彼等之系統
本揭示內容概言之係關於氣體純化系統及使用方法。更具體而言，本揭示內容係關於於氣體純化系統中低壓氨回收。
在用於氣體純化之習用工業技術中，藉由吸收於液體溶液(例如於包含氨及/或一或多種胺化合物之液體溶液)中將雜質(例如H2S、CO2及/或COS)自氣體流(例如煙道氣、天然氣、合成氣或其他氣體流)去除。
使所用液體溶液隨後通常藉由與蒸汽逆流接觸而使其於再生器管柱中再生，以釋放該溶液中所包含之雜質。再生所需之蒸汽通常係在發電廠氣輪機系統中產生。此外，再沸可進一步釋放液體溶液中所包含之雜質。
在如上所述之習用吸收-再生方法中，通常在另一吸收循環中重新使用經再生及再沸液體溶液。然而，再沸溶液之溫度可高達100-200攝氏度(℃)。為使得能夠有效吸收，液體吸收劑溶液在傳送至另一輪吸收之前通常需要冷卻。冷卻照慣例係藉由與來自吸收之所用液體溶液熱交換來實現。
一般而言，習用氣體純化方法之能量需求存在三種類型：結合能、汽提能及顯熱。對於斷裂雜質與液體溶液之間所形成之化學鍵而言需要結合能，而對於產生自液體溶液釋放雜質所需之蒸汽而言需要汽提能。而對於在再生之 前加熱液體溶液而言需要顯熱。在習用系統及方法中，例如，可在系統冷卻器損失一部分所產生能量，該冷卻器降低系統中指定位置處之溫度。此外，能量亦可在位於吸收器、再生器及諸如此類之頂部處之冷凝器中且以水蒸氣形式離開製程而損失，大部分在位於水蒸氣存於經純化二氧化碳氣體中之再生器之頂部處之冷凝器中損失。
因此，氣體去除、且具體而言再生係能量密集型製程。因此，減少在氣體純化製程之不同部位處之能量需求可能減少製程所需之總能量。儘管已知習用氣體純化技術之各種改良，但仍需要進一步改良氣體純化系統及方法，尤其就減少其中之能量消耗而言。
本文揭示於低壓下操作氣體純化系統中之氨汽提塔之方法及系統。在一實施例中，該方法包括提供來自氨汽提塔之第一側線抽出流；用來自再生器之第二側線抽出流加熱第一側線抽出流；將來自氨汽提塔之汽提塔排氣流提供至汽提塔塔頂冷凝器；及利用汽提塔排氣流作為熱源用於流體耦合至汽提塔塔頂冷凝器之再生系統。
在另一實施例中，操作氣體純化系統中之氨汽提塔之方法包括提供來自氨汽提塔之第一側線抽出流；提供來自流體耦合至再生器之再沸器之冷凝物；在流體耦合至再沸器及氨汽提塔之側線再沸器中用冷凝物加熱第一側線抽出流；壓縮來自氨汽提塔之汽提塔排氣流；將經壓縮汽提塔排氣流提供至汽提塔塔頂冷凝器；及利用經壓縮汽提塔排 氣流作為熱源用於流體耦合至汽提塔塔頂冷凝器之再生系統。
用於再生吸收劑溶液之系統包括包含再生器之再生系統，該再生系統用於再生富吸收劑溶液以形成貧吸收劑溶液且與再沸器及熱交換器網路呈流體連通；汽提塔，其用於自富集吸收器流去除污染物以形成汽提塔排氣流且與側線再沸器呈流體連通，其中側線再沸器經組態以使來自汽提塔之第一側線抽出流與第二流之間進行熱交換；及汽提塔塔頂冷凝器，其用於使汽提塔排氣流與冷流之間進行熱交換且與汽提塔呈流體連通。
藉由參照以下本揭示內容之各種特徵之詳細說明及其中所包括之實例可更容易地瞭解本揭示內容。
現在參考各圖，其中相同元件編號相同。
本文揭示用於純化諸如煙道氣等氣體流之系統及方法。更具體而言，系統及方法經組態以最小化與氨汽提塔中使用來自發電廠之低壓蒸汽相關聯之能量損失，此通常見於碳捕集系統(「CCS」)之冷氨方法(「CAP」)中。
現在參照圖1，依照自煙道氣流102吸收酸性組份之一個實施例示意性圖解說明純化系統100。煙道氣流102可係任何流體流，例如天然氣流、合成氣流、煉油氣流、儲油層輸出或自諸如煤、天然氣或其他燃料等材料之燃燒生成之流。製程流102之一個實例係藉由諸如煤等燃料之燃燒生成且於化石燃料燃燒爐之燃燒室之輸出處提供之煙道氣 流。其他燃料之實例包括(但不限於)天然氣、合成氣體(合成氣)及石油煉油廠氣體。端視製程流之類型或來源而定，酸性組份可呈氣態、液體或微粒形式。
在一個實施例中，煙道氣流102含有若干種酸性組份，包括(但不限於)二氧化碳。在煙道氣流102進入吸收器104時，煙道氣流102可已經處理以去除微粒物質(例如飛塵)以及硫氧化物(SOx)及氮氧化物(NOx)。然而，製程可在系統之間有所變化，且因此該等處理可在煙道氣流102穿過吸收器104之後進行或甚至不進行該等處理。
吸收器104採用促進吸收且去除來自煙道氣流102之氣態組份之吸收劑溶液(佈置於其中)。在一實施例中，吸收劑溶液包括化學溶劑及水，其中化學溶劑含有(例如)基於氮之溶劑，且具體而言氨；一級烷醇胺、二級烷醇胺及三級烷醇胺；一級胺及二級胺；空間位阻胺；以及嚴重空間位阻二級胺醚醇。常用化學溶劑之實例包括(但不限於)：單乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二異丙醇胺(DIPA)、N-甲基乙醇胺、三乙醇胺(TEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、六氫吡嗪、N-甲基六氫吡嗪(MP)、N-羥乙基六氫吡嗪(HEP)、2-胺基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、2-(2-胺基乙氧基)乙醇(亦稱為二乙二醇胺或DEGA)、2-(2-第三丁基胺基丙氧基)乙醇、2-(2-第三丁基胺基乙氧基)乙醇(TBEE)、2-(2-第三戊基胺基乙氧基)乙醇、2-(2-異丙基胺基丙氧基)乙醇、2-(2-(1-甲基-1-乙基丙基胺基)乙氧基)乙醇及諸如此類。上述溶劑可個別地或組合使用，且可在存在或不存在其他 共溶劑、添加劑(例如消泡劑、促進劑(例如酶)、緩衝劑、金屬鹽及諸如此類)以及腐蝕抑制劑之情形下使用。
在一個實施例中，存於吸收器104中之吸收劑溶液稱作「貧」吸收劑溶液及/或「半貧」吸收劑溶液106。貧及半貧吸收劑溶液能夠自煙道氣流102吸收酸性組份，例如，吸收劑溶液不完全飽和或具有完全吸收能力。如本文所述，貧吸收劑溶液之吸收性比半貧吸收劑溶液更強。在一個實施例中，如下所述，貧及/或半貧吸收劑溶液106係由系統100提供。在一個實施例中，將補給吸收劑溶液(未顯示)提供至吸收器104以補充系統提供之貧及/或半貧吸收劑溶液106。
在另一實施例中，系統100採用稱作「冷氨法」之方法或技術。在此實施例中，吸收器104中之吸收劑溶液係包括氨之溶液或漿液。氨可呈銨離子NH4 +形式或呈溶解分子NH3形式。當在大氣壓及低溫(例如，介於零與三十攝氏度之間(0-30℃))下操作吸收器104時，達成存於煙道氣流102中之酸性組份之吸收。在另一實例中，當在大氣壓及介於零與十攝氏度之間(0-10℃)之溫度下操作吸收器104時，達成來自煙道氣流102之酸性組份之吸收。
藉由貧及/或半貧吸收劑溶液106與煙道氣流102之間之接觸吸收來自煙道氣流102之酸性組份。如應瞭解，可在吸收器104中以任一方式實現煙道氣流102與貧及/或半貧吸收劑溶液106之間之接觸。在一個實例中，煙道氣流102進入吸收器104之下部部分且沿吸收器104之一段長度向上 行進，同時貧及/或半貧吸收劑溶液106(例如氨溶液或漿液)在高於煙道氣流102進入吸收器104之位置處進入吸收器104，且貧及/或半貧吸收劑溶液106在以煙道氣流102之逆流方向上流動。
在吸收器104內煙道氣流102與貧及/或半貧吸收劑溶液106之間之接觸產生富吸收劑溶液108，該富吸收劑溶液含有來自貧或半貧吸收劑溶液106之酸性氣體組份。在一個實例中，富吸收劑溶液108下降至吸收器104之下部部分，在其中將其去除以進一步處理，同時具有減少量之酸性組份之煙道氣流102沿吸收器104之一段長度向上行進，且若需要可作為淨化流110自吸收器104之頂部部分釋放，或如下所述，煙道氣流102可在於吸收器104中處理之後穿過第二吸收階段用於吸收存於煙道氣中之NH3。
富吸收劑溶液108於底部部分處離開吸收器104，且將其提供至大體在112處顯示之再生系統。富吸收劑溶液108可經由包括(但不限於)急驟冷卻器、各種幫浦及熱交換器之處理鏈(treatment train)行進至再生系統112。在一個實例中，在提供至再生系統112之前，富吸收劑溶液108之壓力可藉由一或多個幫浦升高至三十至五百磅/平方英吋(30-500 psi)之範圍。
再生系統112包括(例如)若干裝置或區段，包括(但不限於)再生器118及再沸器120。再生器118藉由將溶液加熱至約五十至約二百攝氏度(約50℃-約200℃)之溫度範圍再生富吸收劑溶液108，藉此產生再生之貧及/或半貧吸收劑溶 液106以及酸性組份流122。可將酸性組份流122傳送至壓縮系統(未顯示)，該壓縮系統冷凝且在一些實施例中壓縮酸性組份以供儲存及進一步使用。對於吸收器104中之再使用而言，經由熱處理網路116(有時稱作「鏈」且包括幫浦、熱交換器及諸如此類)將再生之貧及/或半貧吸收劑106'冷卻，到達吸收器104用於進一步自煙道氣流102吸收酸性組份。
如圖1中所圖解說明，再沸器120接納來自發電廠之蒸汽且加熱製程溶液。經加熱之蒸氣124進入至再生器118之下部部分，該再生器將富吸收劑溶液加熱至有效去除來自該溶液之酸性組份(例如二氧化碳氣體)之溫度，藉此產生再生之貧及/或半貧吸收劑溶液106'，隨後在重新引入至吸收器104中之前經由處理鏈中之熱交換將該貧及/或半貧吸收劑溶液冷卻。蒸汽可來自發電廠中系統100外部之任何地方，例如化石燃料燃燒爐-氣輪機系統(未顯示)。利用來自系統中其他地方之蒸汽作為熱源將降低再生酸性組份之製程之能量需求。
系統100進一步包含氨汽提塔140。如上文所提及，在煙道氣流110離開吸收器104之後，其可經進一步處理，例如利用第二吸收液體吸收，該第二吸收液體經組態以自煙道氣流110去除污染物(例如NH3)。此製程產生清潔煙道氣及富集NH3及其他污染物之流142。可將後一流142(富集至少NH3)進給至氨汽提塔140。在汽提塔140中，在較低沸點污染物可傳送至氣相之溫度下加熱NH3富集之流142以形成汽 提塔排氣流144，而較高沸點之污染物留於液相中且可再循環供用作吸收液體。如圖1中所進一步圖解說明，系統100使用來自再生器118之熱來加熱汽提塔底部流156，且藉由使用熱交換器158使氨氣化。在自發電廠氣輪機系統之工廠啟動期間可需要再沸器146中之蒸汽。在正常操作中，來自再生器118之熱將足以自汽提塔140回收氨。自再生器118回收之熱改良系統之總體熱平衡；否則，若在汽提塔中不使用再生器塔頂熱，則該再生器塔頂熱將於再生器冷卻器中損失。應注意，再生器在遠高於汽提塔之壓力及溫度下操作，且因此提供整合熱之機會，由此在很大程度上減少汽提塔中所需蒸汽之量。在一個實施例中，流148係藉由使再沸器146中之製程流氣化(啟動期間)或藉由側線再沸器158(正常操作期間)所生成之蒸氣流。汽提塔排氣流144穿過壓縮器150及汽提塔塔頂冷凝器152以便冷凝排氣流並捕集來自排氣流之熱以供在系統及/或發電廠之其他區域中使用。舉例而言，塔頂汽提塔冷凝器152之熱負載可在再生器118之預加熱器序列內使用，在其中在將來自吸收器104之冷富吸收劑溶液108進給至再生器管柱中之前預加熱。
在一些習用氣體純化系統中，氨汽提塔係利用自附接系統100之發電廠獲得之高壓蒸汽而在高壓下操作。然而，可藉由降低氨汽提塔140中之壓力且由此再沸器146中冷凝蒸汽之壓力來減少大量能量損失。在一個實施例中，氨汽提塔140可經組態以在低壓(LP)蒸汽(例如，壓力在約30 psi至約120 psi範圍內之蒸汽)下操作。或者，汽提塔140可在真空條件中操作且藉由用低品位熱(例如「廢熱」)替代LP蒸汽來加熱。然而，如上文所提及，對於系統100之有效熱整合及高效率而言，應在製程中需要熱之位置中使用汽提塔塔頂冷凝器152之熱負載。當在低壓下操作氨汽提塔140時，汽提塔管柱中液體之沸點降低。因此，汽提塔塔頂冷凝器152中之溫度降低，如同藉由冷凝器加熱製程側線流一般。實際上，在最佳氨汽提塔壓力(例如，提供低特定再沸器負載且允許使用LP蒸汽之壓力)下，汽提塔塔頂冷凝器152中之冷凝溫度太低而不允許將熱傳送至再生器118之預加熱器序列之任一位置內之富溶劑。在無額外設備之情形下，冷凝器之熱負載不能整合於系統100內。
鑒於此且參照圖解說明於圖1中之實施例，系統100之氨汽提塔140係用LP蒸汽加熱之獨立式汽提塔。在側線再沸器158中，藉由來自汽提塔140之側線抽出流156冷卻來自再生器118之側線抽出流154。由此，熱自再生器118傳送至汽提塔140，此代表兩個組件間之熱負載傳送。來自側線抽出再沸器158之汽提塔140之熱增加允許使用LP蒸汽，同時保持汽提塔管柱中之高溫，從而使得汽提塔排氣流144足夠熱以將熱經由汽提塔塔頂冷凝器152提供至其他系統流。在此實施例中，汽提塔塔頂冷凝器152之熱整合至發電廠之水/蒸汽循環中。
此外，再生器118與汽提塔140之間之負載傳送降低離開 再生器管柱頂部之酸性組份流122之溫度。通常，必須冷卻離開再生器118之氣體流122，此乃因該流之高溫促進來自該流之氨之過度損失。為最小化氨自再生器頂部之逃逸，冷卻流122。在再生器118與汽提塔140之間無熱負載傳送之情形下，僅依靠富吸收劑溶液108之冷支流來冷卻再生器溫度。如圖2中所示，自熱交換器網路116中之位置處獲得富吸收劑溶液108之支流160。當完全依靠支流160來冷卻流122之溫度時，富吸收劑溶液108之主要部分(例如流速)不能在剩餘熱交換器網路116中獲得。因此，網路116之熱回收性能降低。支流160之流速愈低，則富吸收劑溶液108穿過熱交換器網路116之流速愈高，且由此可自再生之貧溶液106回收之熱量愈大。因此，由側線再沸器158提供之負載傳送允許支流160之流速比原本需要之流速低，且允許富吸收劑溶液108之較大流速以穿過熱交換器網路116並改良其熱傳送性能。
現在轉至圖3，圖解說明純化系統100之另一實施例。在此實施例中，壓縮器150經組態以將汽提塔排氣流144壓縮至允許氣體於較高溫度下冷凝之壓力。壓縮器150排放壓力經選擇以便可將來自經壓縮汽提塔排氣流144'之熱傳送至整體製程(例如氣體純化系統或發電廠)內之期望流(即冷流)。舉例而言，冷流可係再生系統118內之流或發電廠之鍋爐進給水流。然而，在圖解說明於圖3中之實施例中，經壓縮汽提塔排氣流144'使熱穿過汽提塔塔頂冷凝器152傳送返回至汽提塔140。在高壓(例如，顯著高於汽提塔管柱 壓力之壓力)下，汽提塔塔頂冷凝器152中之冷凝溫度足夠高以將熱傳送至汽提塔140管柱之底部。因此，側線抽出物162係自汽提塔底部取出，部分地於汽提塔塔頂冷凝器152(同時用作汽提塔側鍋爐)中汽化且作為經加熱流進給返回至汽提塔底部。由此降低汽提塔主再沸器146之熱負載，且因此降低對加熱製程流之需求。儘管在利用低壓汽提塔之系統100中圖解說明瞭此實施例，但應瞭解，亦可在汽提塔塔頂冷凝器152中藉由經壓縮汽提塔排氣流144'加熱來自高壓汽提塔之汽提塔底部側線抽出物。
在圖4中，施加至汽提塔塔頂冷凝器152之冷流係富吸收劑溶液108之支流164。汽提塔塔頂冷凝器152有效預加熱支流164，然後將該支流進給至再生器118。在該實施例中，由此可降低再生器再沸器負載；若藉由壓力高於汽提塔再沸器中所利用蒸汽之蒸汽加熱再生器再沸器，則益處係減少高壓蒸汽使用。此外，利用塔頂壓縮器允許使用再生器之冷凝熱，儘管汽提塔係藉由低壓蒸汽來加熱。如上文所提及，當在低壓下操作氨汽提塔140時，將不可能達成諸如此種情況之熱回收，此乃因汽提塔排氣流144之冷凝溫度將過低。藉由在壓縮器150中將汽提塔排氣流144壓縮至更高壓力位準，可將來自流144'之熱經由汽提塔塔頂冷凝器152傳送至支流164。儘管壓縮器150之操作增加系統100之電力需求，但此可藉由發電廠中之發電機所產生之功率來補償。此外，可增加來自發電廠之淨電力輸出，此乃因使用低壓蒸汽操作汽提塔再沸器146之效應佔優 勢。
現返回轉至圖1，可看出本文所述之若干概念可用於單一氣體純化系統(100)中。如先前所示，將熱自再生器118傳送至氨汽提塔140以便冷卻再生器頂部及酸性組份流122，同時藉助使用LP蒸汽加熱汽提塔140之底部且降低再沸器146熱負載。此外，在壓縮器150中將來自氨汽提塔140之汽提塔排氣流144壓縮至更高壓力位準，以便可在更高溫度位準上使用冷凝熱。如圖3及4中所示，可使用來自塔頂汽提塔冷凝器152之冷凝熱來加熱氨汽提塔140自身之側流162或富吸收劑溶液108之側流164以供預加熱再生器118之進給流。
在圖5中，圖解說明氣體純化系統100之再一實施例。在此實施例中，並不使用自再生器118經由側線再沸器158傳送至汽提塔140之熱，用於側線再沸器158之熱源可來自再生器再沸器120之冷凝物。由於來自再沸器120之冷凝物之溫度顯著高於汽提塔管柱之下部部分內部液體之溫度(且由此可提供大得多之熱傳送量)，因此可將再生器再沸器冷凝物用於側線再沸器158中。如圖5中之虛線所示，可將來自再沸器120之冷凝物之側線抽出物170進給至側線再沸器158以加熱來自汽提塔140之任一位置之液體側線抽出物156。可部分地汽化來自汽提塔之側線抽出物156。如所示，可視情況將再沸器120之冷凝物分成兩個流。連同側線抽出物170一起，冷凝物可包括第二流172以供在熱交換器174中預加熱再生器進料。在又一實施例(未顯示)中，側 線再沸器158可與熱交換器174及視情況熱交換器網路116串聯佈置，其中冷凝物係汽提塔側線抽出物156及預加熱富吸收劑溶液108二者之熱源。如圖中所示，可將來自汽提塔之蒸汽冷凝物與再生器蒸汽冷凝物合併，且可使用所合併蒸汽冷凝物來加熱側線再沸器158及熱交換器174中之製程溶液，由此降低再生器再沸器120及汽提塔再沸器146中之蒸汽需求。
如可看出，本文所揭示之用於純化氣體流之系統及方法經獨特組態以藉助使用系統中其他地方存在之戰略組件及熱源最小化與在碳捕集系統之氨汽提塔中使用來自發電廠之低壓蒸汽相關之能量損失。
提出以下實例僅用於說明性目的，而非意欲限制本發明之範圍。
本文術語「第一」、「第二」及諸如此類並不表示任何次序、數量或重要性，而是用於區分一個元件與另一元件。本文術語「一」(「a」及「an」)並不表示數量之限制，而是表示存在所提及物項之至少一者。
儘管已參考各種例示性實施例闡述了本發明，但彼等熟習此項技術者應瞭解，可作出各種改變且可用等效物替代其要素而不背離本發明之範圍。此外，亦可對本發明之教示作出許多修改以適應特定情況或材料而不背離本發明之基本範圍。因此，本文並非意欲將本發明限制於所揭示的作為最佳設想模式用於實施本發明之特定實施例，而是意欲使本發明包括所有屬於隨附申請專利範圍之範圍內之實 施例。
100‧‧‧純化系統
102‧‧‧煙道氣流、製程流、貧及/或半貧吸收劑溶液
104‧‧‧吸收器
106‧‧‧貧及/或半貧吸收劑溶液、再生之貧溶液
106'‧‧‧再生之貧及/或半貧吸收劑、再生之貧及/或半貧吸收劑溶液
108‧‧‧富吸收劑溶液、冷富吸收劑溶液
110‧‧‧淨化流、煙道氣流
112‧‧‧再生系統
116‧‧‧熱處理網路、熱交換器網路、剩餘熱交換器網路
118‧‧‧再生器、再生系統
120‧‧‧再沸器、再生器再沸器
122‧‧‧酸性組份流、氣體流
124‧‧‧經加熱之蒸氣
140‧‧‧氨汽提塔
142‧‧‧富集NH3及其他污染物之流、後一流、NH3富集之流
144‧‧‧汽提塔排氣流
144'‧‧‧經壓縮汽提塔排氣流
146‧‧‧汽提塔再沸器、汽提塔主再沸器
148‧‧‧流
150‧‧‧壓縮器
152‧‧‧汽提塔塔頂冷凝器、塔頂汽提塔冷凝器
154‧‧‧側線抽出流
156‧‧‧汽提塔底部流、液體側線抽出物、側線抽出流、側線抽出物、汽提塔側側線抽出物
158‧‧‧熱交換器、側線再沸器、側線抽出再沸器
160‧‧‧支流
162‧‧‧側線抽出物、側流
164‧‧‧富吸收劑溶液、支流、側流
170‧‧‧側線抽出物
172‧‧‧第二流
174‧‧‧熱交換器
圖1示意性圖解說明依照本發明之一實施例之氣體純化系統；圖2示意性圖解說明依照本發明之另一實施例之氣體純化系統；圖3示意性圖解說明依照本發明之一實施例之氣體純化系統；圖4示意性圖解說明依照本發明之一實施例之氣體純化系統；且圖5示意性圖解說明依照本發明之一實施例之氣體純化系統。
100‧‧‧純化系統
102‧‧‧煙道氣流、製程流、貧及/或半貧吸收劑溶液
104‧‧‧吸收器
106‧‧‧貧及/或半貧吸收劑溶液、再生之貧溶液
106'‧‧‧再生之貧及/或半貧吸收劑、再生之貧及/或半貧吸收劑溶液
108‧‧‧富吸收劑溶液、冷富吸收劑溶液
110‧‧‧淨化流、煙道氣流
112‧‧‧再生系統
116‧‧‧熱處理網路、熱交換器網路、剩餘熱交換器網路
118‧‧‧再生器、再生系統
120‧‧‧再沸器、再生器再沸器
122‧‧‧酸性組份流、氣體流
124‧‧‧經加熱之蒸氣
140‧‧‧氨汽提塔
142‧‧‧富集NH3及其他污染物之流、後一流、NH3富化之流
144‧‧‧汽提塔排氣流
144'‧‧‧經壓縮汽提塔排氣流
146‧‧‧汽提塔再沸器、汽提塔主再沸器
148‧‧‧流
150‧‧‧壓縮器
152‧‧‧汽提塔塔頂冷凝器、塔頂汽提塔冷凝器
154‧‧‧側線抽出流
156‧‧‧汽提塔底部流、液體側線抽出物、側線抽出流、側線抽出物、汽提塔側線抽出物
158‧‧‧熱交換器、側線再沸器、側線抽出再沸器

Claims (21)

  1. 一種於低壓下操作氣體純化系統中之氨汽提塔之方法，該方法包含：提供來自該氨汽提塔之第一側線抽出流；用來自再生器之第二側線抽出流加熱該第一側線抽出流；將來自該氨汽提塔之汽提塔排氣流提供至汽提塔塔頂冷凝器；及利用該汽提塔排氣流作為用於流體耦合於該汽提塔塔頂冷凝器之再生系統的熱源。
  2. 如請求項1之方法，其中利用該汽提塔排氣流作為該熱源包含使該汽提塔排氣流與富吸收劑溶液之支流進行熱交換以及將該支流進給至該再生器中。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包含用該再生系統中之富吸收劑溶液之支流冷卻來自該再生器之酸性組份流。
  4. 如請求項3之方法，其中在不用該再生器之該第二側線抽出流加熱來自該氨汽提塔之該第一側線抽出流之情形下，有效冷卻該酸性組份流之該支流之流速小於該支流之流速。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含壓縮該汽提塔排氣流。
  6. 如請求項1之方法，其中利用該汽提塔排氣流作為該熱源包含將來自該汽提塔排氣流之熱量與來自該氨汽提塔之底部部分之第三側線抽出流交換。
  7. 如請求項6之方法，其中在該汽提塔塔頂冷凝器中部分 地汽化該第三側線抽出流。
  8. 如請求項1之方法，其中利用該汽提塔排氣流作為該熱源包含使該汽提塔排氣流與來自吸收器之富吸收劑溶液之支流進行熱交換。
  9. 如請求項8之方法，其進一步包含將該經加熱支流提供至該再生器。
  10. 如請求項1之方法，其進一步包含在流體耦合至該氨汽提塔之再沸器中利用低壓蒸汽。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包含於約30磅/平方英吋至約120磅/平方英吋之壓力下操作該氨汽提塔。
  12. 一種操作氣體純化系統中之氨汽提塔之方法，該方法包含：提供來自該氨汽提塔之第一側線抽出流；提供來自流體耦合至再生器之再沸器之冷凝物；在流體耦合至該再沸器及該氨汽提塔之側線再沸器中用該冷凝物加熱該第一側線抽出流；壓縮來自該氨汽提塔之汽提塔排氣流；將該經壓縮汽提塔排氣流提供至汽提塔塔頂冷凝器；及利用該經壓縮汽提塔排氣流作為用於流體耦合於該汽提塔塔頂冷凝器之再生系統的熱源。
  13. 如請求項12之方法，其進一步包含用一部分該冷凝物加熱來自吸收器之富吸收劑溶液。
  14. 如請求項12之方法，其中利用該汽提塔排氣流作為該熱源包含使該汽提塔排氣流與來自該氨汽提塔之底部部分之第二側線抽出流進行熱交換。
  15. 如請求項14之方法，其中該第二側線抽出流在該汽提塔塔頂冷凝器中部分地汽化。
  16. 如請求項14之方法，其中利用該汽提塔排氣流作為該熱源包含使該汽提塔排氣流與來自吸收器之富吸收劑溶液之支流進行熱交換。
  17. 如請求項16之方法，其進一步包含將該經加熱支流提供至該再生器。
  18. 一種用於再生吸收劑溶液之系統，該系統包含：包含再生器之再生系統，該再生系統用於再生富吸收劑溶液以形成貧吸收劑溶液且與再沸器及熱交換器網路呈流體連通；汽提塔，其用於自經富集之吸收器流去除污染物以形成汽提塔排氣流且與側線再沸器呈流體連通，其中該側線再沸器經組態以使來自該汽提塔之第一側線抽出流與第二流之間進行熱交換；及汽提塔塔頂冷凝器，其用於使該汽提塔排氣流與冷流之間進行熱交換且與該汽提塔呈流體連通。
  19. 如請求項18之系統，其中該第二流包含來自該再生器之側線抽出流及/或來自該再沸器之冷凝物。
  20. 如請求項18之系統，其進一步包含壓縮器，該壓縮器用於壓縮該汽提塔排氣流且與該氨汽提塔及該汽提塔塔頂冷凝器呈流體連通。
  21. 如請求項18之系統，其中該系統在該汽提塔中無低壓蒸汽來源。
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