用于處理包含汞和酸性氣體的富烴氣體混合物的方法
【專利說明】用于處理包含汞和酸性氣體的富烴氣體混合物的方法
[0001]本發明涉及一種用于處理包含汞和酸性氣體的富烴氣體混合物、特別是天然氣的方法，其中，對所述混合物進行吸附汞去除和隨后的酸性氣體洗滌。
[0002]從上述氣體混合物中去除汞會保護包含鋁合金的裝置部件免于被腐蝕，并且還保護人類和環境免于汞和汞化合物的毒性作用。汞在這樣的氣體混合物中的比例通常為I至1000 n g/Nm3。吸附萊去除過程可以將該比例降低至0.01至0.001 n g/Nm3。
[0003]最初，這基本上僅可以通過浸漬硫的活性炭來實現，該活性炭需要免受濕氣的損害，并因此通常被組裝在干燥過程的下游。目前使用的用于活性硫化合物的無機支撐材料使得其甚至是在濕氣的存在下也能夠使用汞吸附器，并且吸附汞去除因此可在酸性氣體洗滌的上游或下游實施。
[0004]酸性氣體洗滌會去除不期望的組分，特別是作為典型酸性氣體污染物的H2S、CO2和C0S，從而尤其是防止下游裝置部件的堵塞和阻塞。酸性氣體洗滌通常包含與待去除的酸性氣體可逆結合的化合物的水性溶液作為洗滌介質。烴僅輕微地溶解于這種類型的洗滌介質中。
[0005]將吸附汞去除設置在酸性氣體洗滌的上游，這為下游的裝置部件提供了對污染物最大的防護，因為在這種方式中，無論是通過酸性氣體洗滌去除的酸性氣體部分還是用于再生汞吸附器所需要的再生氣體都不會包含汞。這兩種流(酸性氣體部分和再生氣體)對人類和環境都存在潛在的危害。
[0006]待處理的氣體混合物的含水量使得必須在吸附汞去除的上游提供分離器，從而避免下游的汞吸附器暴露至液體。甚至是當所采用的吸附器在暴露至液體時不會產生永久損害的時候，所述吸附器的性能在處于潮濕狀態的時候也會受損，并且這會潛在地導致汞的不完全去除。
[0007]然而，例如由于源自上述分離器的液滴的污染，或者由于氣體混合物冷卻下來并且在分離器和吸附器之間的管線中部分地冷凝，混合物的溫度可能會在汞吸附器的運行過程中不期望地降低至低于水和/或烴的露點。
[0008]本發明旨在提供所討論的用于處理包含汞和酸性氣體的富烴氣體混合物、特別是天然氣的方法，其中所述方法保證汞吸附器在氣相中的干燥操作，并排除在下游酸性氣體洗滌中所不期望的液態烴的形成以及所伴隨的發泡。
[0009]該目標通過用于處理包含汞和酸性氣體的富烴氣體混合物的方法來實現，其特征在于在被供給至吸附汞去除之前，待處理的氣體混合物至少會被加熱至足以避免其溫度下降至低于吸附汞去除中的水露點，并避免其下降至低于酸性氣體洗滌中的烴露點的程度。
[0010]根據本發明，吸附汞去除/汞吸附器在完全高于露點的溫度下可控地操作，從而安全地防止吸附汞去除經歷由于液體的存在所導致的性能下降。根據本發明的方法還防止在下游的酸性氣體洗滌中形成所不期望的、會導致伴隨發泡的液態烴。
[0011]原則上，待處理的氣體混合物可由所希望的熱源來加熱。待處理的氣體混合物依靠從酸性氣體洗滌的頂部排出的不含酸性氣體的部分而被有利地加熱。所述部分在酸性氣體洗滌中通過洗滌介質和酸性氣體組分之間結合的熱量并且通過作為塔回流的熱的洗滌介質的引入而被充分地加熱。
[0012]根據本發明方法的另一種實施方式，在用于去除水的分離過程/分離器和進入酸性氣體洗滌之間，待處理的氣體混合物會被加熱至少5°C至30°C，優選至少15°C至25°C。
[0013]根據本發明的用于處理包含汞和酸性氣體的富烴氣體混合物的方法及其有利的實施方式將在下文參考在圖1中所示的實施例而被特別地解釋。
[0014]潮濕的、包含汞和酸性氣體的富烴氣體混合物I被供給至不含液體(例如水)的分離器D中，所述液體通過管線7從分離器D排出。根據本發明，在分離器D的頂部排出的氣體混合物2會在熱交換器E中至少被加熱至足以避免其溫度下降至低于隨后的吸附汞去除A中的水露點，并避免其下降至低于酸性氣體洗滌T中的烴露點的程度。在圖1所示的實施例中，這種加熱依靠從酸性氣體洗滌T的頂部排出的不含酸性氣體的部分6來實現，并且隨后例如被供給以完全干燥。
[0015]在熱交換器E中加熱的氣體混合物2在吸附汞去除中不含有汞，從而實現0.01至
0.001 Tl g/Nm3的殘留汞含量。出于清楚的目的，吸附汞去除以吸附器A的形式示出。所述吸附器包含適用于汞吸收的吸附/吸收材料。一旦被耗盡，所述吸附/吸收材料就需要替換；通常不會執行原位再生。通常地，兩個吸附器會被串聯連接。只要第一吸附器中的吸附劑被耗盡，第二吸附器就會在線替代第一吸附器。
[0016]從吸附汞去除A排出的并且不含汞的氣體混合物3被供給至去除所不期望的酸性氣體組分的塔T。合適的洗滌介質4會被供給至塔T的頂部區域。不含有所不期望的酸性氣體組分的氣體混合物會從塔T的頂部排出，并被輸送進行其他的處理，例如液化，或者使用。
【主權項】
1.用于處理包含汞和酸性氣體的富烴氣體混合物(I)、特別是天然氣的方法，其中對所述氣體混合物進行吸附汞去除(A)和隨后的酸性氣體洗滌(T)，其特征在于，在被供給至吸附汞去除(A)之前，待處理的氣體混合物(1，2)至少被加熱(E)至足以避免其溫度下降至低于吸附汞去除(A)中的水露點，并避免其下降至低于酸性氣體洗滌(T)中的烴露點的程度。2.根據權利要求1的方法，其中所述吸附汞去除(A)具有連接至其上游的分離過程(D)，其特征在于，在從分離過程(D)排出并進入酸性氣體洗滌(T)之間，待處理的氣體混合物(1，2)被加熱(E)到至少5°C至30°C，優選至少15°C至25°C。3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，所述待處理的氣體混合物(1，2)依靠從酸性氣體洗滌(T)的頂部排出的不含酸性氣體的部分(6)進行加熱(E)。4.根據權利要求1至3任一項的方法，其特征在于，所述待處理的氣體混合物(1，2)中萊的比例為0.1至10000 n g/Nm3，優選為I至1000 n g/Nm3。
【專利摘要】本發明涉及一種用于處理包含汞和酸性氣體的富烴氣體混合物(1)的方法，特別地，所述氣體混合物為天然氣，其中，對所述氣體混合物進行吸附汞去除(A)和下游酸性氣體洗滌(T)。根據本發明，在待處理的氣體混合物被供給至吸附汞去除(A)之前，所述待處理的氣體混合物(1，2)至少被加熱(E)至所述氣體混合物不會下降至低于吸附汞去除(A)中的水露點，并且不會下降至低于酸性氣體洗滌(T)中的烴露點的程度。
【IPC分類】C07C7/12, C10G25/00, B01D53/04, C10G70/06, C07C7/11, C10G70/04, C10L3/10, B01D53/14
【公開號】CN105008018
【申請號】CN201480009381
【發明人】H·鮑爾
【申請人】林德股份公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2014年2月4日
【公告號】CA2899971A1, DE102013003415A1, US20150360169, WO2014131489A1