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利用空气喷射控制氨提取中的腐蚀

摘要

本发明涉及减少腐蚀。本发明包括一种在氨提取期间减少腐蚀的方法。所述方法包括执行使用氨提取设备提取氨的工艺。所述氨提取设备包括氨吸收器、氨解吸器和水溶液。所述水溶液包含酸或其铵盐。所述方法还包括喷射含氧气体到氨吸收器、氨解吸器和介于两者之间的部分中的溶液。本发明还提供一种可以执行所述方法的系统。

著录项

  • 公开/公告号CN104736481A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-06-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 因温斯特技术公司(卢森堡);

    申请/专利号CN201380047788.5

  • 发明设计人 托马斯·A·米奇卡;马丁·J·伦纳;

    申请日2013-06-24

  • 分类号

  • 代理机构中科专利商标代理有限责任公司;

  • 代理人刘宇

  • 地址 卢森堡大公国卢森堡市

  • 入库时间 2023-12-18 09:38:21

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-03-02

    授权

    授权

  • 2017-10-27

    专利申请权的转移 IPC(主分类):C01C1/12 登记生效日:20171011 变更前: 变更后: 申请日:20130624

    专利申请权、专利权的转移

  • 2015-08-05

    实质审查的生效 IPC(主分类):C01C1/12 申请日:20130624

    实质审查的生效

  • 2015-06-24

    公开

    公开

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年7月19日提交的美国临时申请No.61/673,495 的优先权益。本申请以引用的方式整体并入本申请中。

发明背景

例如酸等腐蚀性物质的大规模使用可能是许多工业程序的一个基本 部分。腐蚀可能导致许多技术区域中设备的使用寿命显著缩短。在一些实 例中,寿命的缩短可能严重到使得设备检修或替换可能构成长期操作成本 的主要部分。用于大规模程序的腐蚀性物质的一个实例是使用酸的水溶液 提取氨。

安德卢梭工艺(Andrussow process)从甲烷和氨在氧和铂催化剂存在下 产生氢氰酸(HCN)。操作安德卢梭HCN是经济的,其中使用酸的水溶液 吸附回路从反应器流出物流吸收氨来回收和再循环未反应的氨。酸可以是 无机酸,例如磷酸,其可以通过将氨气以例如磷酸铵等铵盐形式捕捉在吸 收器中来提取氨气。氨可以通过在汽提器中加热而从水溶液中释出。与酸 接触的设备,包括吸收器、汽提器和相关输送管道在内,都可能遭遇高速 腐蚀。在设备的某些区域中,例如汽提器和相关再沸器中存在的高温可以 加重腐蚀作用。

使用耐腐蚀材料可以降低设备的腐蚀速率。耐腐蚀材料的实例可以包 括超级合金,例如含有少量铁和痕量其它元素的镍铜合金,例如400;脱溶加强的镍铁铬合金,例如牌合金,例如800 系列;或奥氏体镍铬基牌合金;或镍铬钼合金,例如牌合金,例如或锆,例如Zr 702,或超级双相不锈钢, 例如2507或2205。然而,由耐腐蚀材料制造的设备的成本可能显著超过 使用例如奥氏体不锈钢(例如316L)等更可承受和常规的材料制造的设备 的成本。

发明概要

本发明提供一种在氨提取期间减少腐蚀的方法。所述方法包括执行使 用氨提取设备提取氨的工艺。氨提取设备包括氨吸收器、氨解吸器和水溶 液。水溶液包含酸或其铵盐。所述方法还包括喷射含氧气体到所述氨吸收 器、所述氨解吸器和介于两者之间的部分中的溶液。

本发明可以提供某些优于减少腐蚀的其它方法的优点。在本发明的实 施方案中发生的腐蚀减少是意外的优点。通常了解到氧经由氧化化学机制 来促进金属腐蚀。举例来说,一般认为水性液体中的溶解氧引起金属腐蚀, 特别是在加热的水中。遭遇水性液体相关的腐蚀的一些行业使用显著的资 源和能量去除氧企图减少腐蚀。举例来说,在大型或昂贵的易于腐蚀的设 备部件(例如蒸汽厂中的锅炉装置)中在加热水前经由使用热、真空压力、 蒸汽喷射、除氧剂或经由使用其它除气法减少水性液体中的氧是常见的行 业做法。因此,添加氧到水溶液将减少腐蚀是违反直觉的。类似地,添加 氧到含有酸或其盐的水溶液的已腐蚀环境将减少腐蚀是违反直觉的。考虑 到当加热液体时在水性液体中氧腐蚀被认为是更大的危险,添加氧到加热 的水溶液将导致腐蚀减少是更违反直觉的。本发明的实施方案提供一种氨 提取工艺,其可以使用奥氏体不锈钢,例如304或316作为安全、可靠和 经久的构造材料。本发明的实施方案的气体喷射比使用昂贵和进口的耐腐 蚀材料的成本低且效率高。另外,本发明的实施方案可以提供一种氨提取 工艺,其可以使用遭遇的腐蚀比不包括本文中描述的气体喷射的类似氨提 取工艺少的耐腐蚀材料。意外地,在一些实施方案中,尽管缺乏氨基甲酸 盐或离子,但本发明的气体喷射可以更好地减少腐蚀。意外地,本发明的 气体喷射在氨吸收器的酸性环境中可以更好地减少腐蚀。喷射可以提供一 种有利的传递气体到氨回收系统的方法。

本发明提供一种在不太苛刻的条件下用于提取氨,因此减少腐蚀的系 统。所述氨提取设备包括氨吸收器、氨解吸器和水溶液。所述水溶液包含 酸或其铵盐。所述系统还包括含氨气体流。在所述氨吸收器中,气体流中 氨的至少一部分转变为铵盐。在所述氨解吸器中,铵盐的至少一部分转变 为氨。水溶液在吸收器与解吸器之间循环。系统还包括气体喷射器。气体 喷射器将含氧气体馈入所述氨吸收器、所述氨解吸器和包括管道的相关设 备中至少一个中的所述水溶液。

本发明提供一种在氨提取期间减少腐蚀的方法。所述方法包括执行从 来自化学工艺的气体反应器流出流回收未反应的氨的工艺。回收氨的化学 工艺是产生氢氰酸的安德卢梭工艺。所述氨回收工艺使用氨回收设备执行。 所述氨回收设备包括氨吸收器。所述氨回收设备还包括氨解吸器。所述氨 解吸器包括氨汽提塔和氨汽提塔再沸器。所述氨回收设备还包括水溶液, 所述水溶液包含酸或其铵盐。所述水溶液在吸收器与解吸器之间循环。在 所述氨吸收器中,气体流中氨的至少一部分转变为铵盐。在所述氨解吸器 中,铵盐的至少一部分转变为氨。所述方法还包括喷射含氧气体到所述氨 解吸器或所述解吸器的再沸器中的所述水溶液。喷射足以减少所述解吸器 或所述再沸器的腐蚀。至所述水溶液的所述气体喷射以足够维持氧喷射到 所述溶液的速率在对于每约500lb到约5000lb从所述解吸器流到所述吸 收器的所述水溶液来说约1scf下的速率发生。

图示简单说明

不一定按比例描绘的附图中,若干视图中,相似的数字描述基本上类 似的组件。具有不同的字母后缀的相似数字表示基本上类似的组件的不同 情况。附图总体上示出例如但不限于本文中论述的各种实施方案。

图1示出根据各种实施方案的氨回收系统。

图2示出根据各种实施方案的氨回收系统。

图3示出根据各种实施方案,随着时间推移的铬浓度。

图4示出根据各种实施方案,随着时间推移的铬浓度。

发明详述

现详细参考本公开主题的某些权利要求,其实施例示于附图中。虽然 公开主题将结合所列举的权利要求描述,但应了解其不意图将公开主题限 制于那些权利要求。相反地,公开主题意图涵盖可以包括在如权利要求书 所界定的本公开主题的范围内的所有替代物、修改和同等物。

在本说明书中提及“一个实施方案”、“一实施方案”、“一示例实施方 案”等等指示所描述的实施方案可以包括具体的特征、结构或特性,但每 个实施方案可能不一定包括具体的特征、结构或特性。此外,此类短语不 一定是指相同的实施方案。此外,当具体的特征、结构或特性结合一实施 方案描述时,认为本领域技术人员能够结合其它实施方案影响此类特征、 结构或特性,无论明确地描述与否。

以范围格式表示的值应该以灵活的方式解释,其不仅包括作为范围的 界限明确地叙述的数值,并且还包括所有涵盖在所述范围内的个别数值或 子范围,如同每个数值和子范围明确地叙述一般。举例来说,“约0.1%到 约5%”的浓度范围应该解释为不仅包括约0.1wt%到约5wt%的明确叙述 的浓度,并且还包括所指示范围内的个别浓度(例如1%、2%、3%和4%) 和子范围(例如0.1%到0.5%、1.1%到2.2%、3.3%到4.4%)。

在本文中,除非上下文另外清楚地规定,术语“一(a/an)”或“所述”用 以包括一个或超过一个。除非另外指明,否则术语“或”用以指非独占性 “或”。另外,应了解本文中采用而非另外定义的短语或术语仅仅是为了描 述而非限制。章节标题的任何使用都是意图帮助阅读本文且不应理解为限 制;与章节标题有关的信息可以出现在具体章节内或外。此外,本文中提 及的所有公布、专利和专利文献都以引用的方式整体并入本文中,如同以 引用的方式个别地并入一般。如果本文与以引用的方式并入的那些文献之 间用法有矛盾,那么并入的参考文献中的用法应视为补充本文;对于不能 调和的矛盾,本文中的使用为主。

在本文中描述的制造方法中,在不脱离本发明的原则下步骤可以按任 何次序进行,除非明确地叙述时间或操作顺序。

此外,除非明确的要求措辞叙述所说明的步骤分开进行,否则所述步 骤可以同时进行。举例来说,进行X的要求步骤与进行Y的要求步骤可 以同时在单一操作内进行,且所得工艺将在要求工艺的确切范围内。

定义

术语“约”可以允许值或范围的可变度,例如在陈述值或陈述的范围界 限的10%内、5%内或1%内。当给出范围或一列顺序值时,除非另作说明, 否则也公开所述范围内的任何值或既定顺序值之间的任何值。

如本文所用,“基本上”是指大多数或大部分,如至少约50%、60%、 70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.99% 或至少约99.999%。

如本文所用,术语“scf”是指标准立方英尺。“Scfh”是指标准立方英尺 /小时。

如本文所用,术语“空气”是指组成与总体上在地平面取自大气的气体 的天然组成大致一致的气体混合物。在一些实例中,空气取自周围的周围 环境。空气具有包括大致78%氮、21%氧、1%氩和0.04%二氧化碳以及 少量的其它气体的组成。

如本文所用,术语“室温”是指周围温度,其可以是例如在约15℃与 约28℃之间。

如本文所用,术语“气体”包括蒸气。

如本文所用,术语“喷射”是指气体注射到液体中,使得气体接触液体。

如本文所用,术语“吸收(absorb/absorption)”是指气体溶解在液体中或 气体在液体中转变成可溶性或不溶性盐。

如本文所用,术语“解吸(desorb/desorption)”是指溶于液体中的气体转 变成不再溶于液体中的气体,或待解吸的化合物的可溶性或不溶性盐在液 体中转变成解吸化合物。在一个实例中,可溶性或不溶性盐是铵盐,且待 解吸的化合物是氨。

如本文所用,术语“吸收器”是指从气体、蒸气或液体吸收或提取一种 或多种化合物到液体中的一个或多个设备部件。吸收或提取的化合物可以 溶于吸收液体中,或可以呈另一化合物于吸收液体中的形式,例如吸收的 化合物的可溶性或不溶性盐。在一个实例中,可溶性或不溶性盐是铵盐, 且待吸收的化合物是氨。

如本文所用,术语“解吸器”是指从液体解吸一种或多种化合物,例如 从液体解吸一种或多种气体的一个或多个设备部件。一种或多种化合物可 以溶于液体中,或可以呈待解吸的化合物的可溶性或不溶性盐的形式吸收 于液体中。在一个实例中,可溶性或不溶性盐是铵盐,且待解吸的化合物 是氨。热可以用于从液体解吸一种或多种化合物。压差或所添加的化合物 可以用于从液体解吸一种或多种化合物。任何适合的方法或方法的组合都 可以用于从液体解吸一种或多种化合物。

如本文所用,术语“再沸器”是指用于加热液体的传热装置。再沸器可 以存在于塔的底部附近,并供应热到塔的内含物,使得塔可以用于达成分 离目的,例如汽提(例如解吸)或蒸馏。

如本文所用,术语“输送管道”是指在水性液体或蒸气从一个设备部件 输送到另一部件,例如在再沸器与汽提塔之间、在汽提塔与吸收塔之间或 在汽提塔与冷凝器之间时,接触水性液体或蒸气的材料和设备,例如管、 泵和其它设备。

如本文所用,术语“腐蚀”是指材料因与其周围环境发生化学反应而分 解。

如本文所用,术语“钝化层”是指例如抵御腐蚀或其它耐腐蚀材料的防 护外层,其可以产生防止被更深地、更具破坏性地腐蚀的外壳。举例来说, 钝化层可以是防止下层材料被破坏性腐蚀的金属氧化物或氮化物层。在另 一实例中,钝化层可以是包括一个或多个金属原子与适合数目的平衡离子 或共价键结的部分组合的化合物层。钝化层可以由任何适合的材料制造。

如本文所用,术语“密耳”是指英寸的千分之一,使得1密耳=0.001 英寸。

本发明提供一种在氨提取期间减少腐蚀的方法。本发明还提供一种可 以执行所述方法的系统。本发明通过喷射含氧气体到用于提取氨的水溶液 解决了在氨提取期间过度腐蚀的技术问题。

氨提取设备

氨提取设备可以包括任何适合的氨提取设备。氨提取设备包括氨吸收 器、氨解吸器和水溶液。举例来说,氨提取设备可以包括以下中的至少一 个:氨吸收塔、氨吸收塔顶、氨吸收塔底、氨汽提塔、氨汽提塔顶、氨汽 提塔底、汽提塔再沸器、氨冷凝器、蒸馏塔、氨浓缩器、热交换器和所存 在的各设备部件的输送管道。输送管道可以包括例如管或设备。输送管道 可以包括在水溶液在各设备部件之间流动时接触其的任何材料。氨提取设 备可以是工业尺寸。

氨提取设备从馈料流提取氨。馈料流可以呈任何适合的形式,例如气 体、蒸气、液体或其组合。馈料流可以包括水,或馈料流可以基本上不含 水。具有具体组成的氨馈料流可以呈不同的形式,取决于馈料流的温度和 压力。举例来说,高压或冷却的馈料流可以包括呈液态的材料,而在较低 压力或较高温度下的具有基本上一致组成的馈料流可以包括呈气态的材 料。提取设备可以从馈料流提取任何适合数目的组分。氨馈料流可以具有 任何适合的组成,且可以含有任何适合量的氨和其它气体。举例来说,氨 馈料流可以为约1wt%、2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、 95、98或约99wt%氨。氨馈料流可以包括氨和氢氰酸。举例来说,氨馈 料流可以为约1wt%、2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95、 98或约99wt%氢氰酸。

通过氨提取设备提取的氨馈料流可以来源于任何适合的来源。举例来 说,氨馈料流可以来源于氢氰酸生产工艺、肥料生产工艺、废水净化工艺、 氨生产工艺、污染防治工艺、化石燃料燃烧工艺、焦炭制造工艺、家畜管 理工艺或制冷工艺。氨馈料流可以包括来自氢氰酸产生工艺的未反应的氨。 氨提取设备可以从用于产生氢氰酸的安德卢梭工艺回收氨,其中允许甲烷 和氨与氧在铂族催化剂存在下反应,得到氢氰酸和水。

氨提取设备使用水溶液提取氨。在提取期间,水溶液接触设备内部的 至少一部分,且在其中在氨吸收器与氨解吸器之间经由介于两者之间的部 分安置的输送管道循环。氨呈溶解气体或呈铵盐吸收到水溶液中,接着在 解吸器中从水溶液释出。释出的氨可以冷凝。氨不冷凝,或仅仅部分冷凝。 回收的氨可以在回收其的化学反应或工艺中再使用,例如在用于产生 HCN的安德卢梭工艺中,其可以用于其它反应,或其可以作为有用的副 产物出售。部分水溶液可以在提取期间去除。去除的溶液可以经过处理并 回到提取设备,或可以经过处理或分离以回收其中的一种或多种铵盐,其 可以任选地纯化并可以作为有用的副产物出售,从而回收铵盐。

氨吸收器可以是任何适合的氨吸收器。氨吸收器从氨馈料流吸收氨到 水溶液中。氨吸收器可以从氨馈料流吸收任何适合量的氨,例如在氨吸收 器中氨馈料流中约1wt%、2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、 95、98、99、99.5、99.9、99.99或约100wt%的氨可以吸收到水溶液中。 已经在氨吸收器中进行吸收的氨馈料流可以继续进行到其它设备用于进 一步加工。进一步加工可以包括使未被吸收的氨的至少一部分再循环到吸 收器。进一步加工可以包括其它化合物的提取,或可以包括适合的处理以 释放到大气中。

氨呈溶解气体的形式或呈铵盐的形式吸收,例如磷酸铵((NH4)3PO4)、 磷酸二铵((NH4)2HPO4)或磷酸一铵((NH4)(H2PO4))。盐由水溶液中存在的 可能或可能不以盐的形式存在的离子形成。氨吸收器使氨馈料流与水溶液 接触以将氨提取到水溶液。接触可以按任何适合的方式发生。举例来说, 接触可以是逆流接触,其中氨馈料流和水溶液以相反的方向移动通过吸收 器,此可以有助于最大化介于两者之间的部分的接触。在一些实例中,氨 馈料流可以进入吸收器底部附近,而水溶液进入顶部附近。氨馈料流可以 移向吸收器的顶部,穿过水溶液。水溶液可以是液体、蒸气或其组合。水 溶液可以从吸收器的顶部移到吸收器的底部。吸收器可以在其中包括增加 水溶液与氨馈料流之间的接触的功能结构或充填材料,其可以有助于在馈 料流滞留于吸收器期间最大化从馈料流中吸收的氨的量。吸收器可以是吸 收塔。

氨吸收器可以具有任何适合的设计且总体上逆流操作。有酸风险的吸 收液体可以进入吸收器塔顶部附近且向下流动。吸收塔可以含有促进液体 -液体接触的内部构件。适合内部构件的实例教导于Kirk-Othmer  Encyclopaedia of Chemical Technology,第三版,第1卷,第53-96页(John  Wiley&Sons,1978),且包括托盘、板、环和凹板,仅举几个例子。含氨 气体可以进入塔的底部附近且向上流动,如果液体引入柱顶部附近,那么 逆流接触吸收液体。流向吸收柱的气体和液体流经调节以提供有效的接触, 不过会淹没柱(归因于极高液体电荷),将液体夹带在富氨气体(归因于气体 的过度流动)或由气体不充分流动到吸收塔所引起的低吸收性能。柱长、 直径和内部构件类型的选择可以由本领域技术人员,考虑到氨再循环流的 通过量和纯度要求来决定。使氨再循环的动机可以包括处理所使用的氨流 的成本或最小化氨排出到大气的可能性。氨可以再循环到安德卢梭工艺。

从氨吸收塔所得的含有HCN的流出流可以含有例如约0wt%与约3 wt%之间的氨或约3wt%与约5wt%之间的氨或约5wt%与约20wt%之间 的氨。

含有所吸收氨的水溶液接着通过输送管道流到解吸器。水溶液或水溶 液的部分在进入解吸器前可以进行任何适合的处理。在一些实例中,水溶 液的部分可以在吸收器与解吸器之间去除。去除的部分可以适当地处理且 在适合的位置回到水溶液,或可以永久地去除。去除的部分可以过滤。

本发明涵盖形成氨吸收系统的柱的任何适合配置,包括例如一个柱或 多个柱布置。虽然单一柱可以提供水溶液与馈料流之间有效去除希望量的 氨所必要的接触时间,但有时使用若干个柱代替一个柱可以更方便。举例 来说,高或大的柱可能建造、安放和维持费用高。本文中描述的任何氨吸 收器可以涵盖一起形成氨吸收器的任何适合数目的柱。氨吸收器可以包括 吸收器装置和汽提器装置,例如在从安德卢梭工艺反应流出物流(HCN汽 提器装置)分离氨的实施方案中。吸收器装置可以使用水溶液从馈料流提 取氨。进入吸收器装置的水溶液可以是来自解吸器的水溶液再循环流。吸 收器允许馈料流和水溶液至少在某种程度上分离。可以含有与大部分氨分 离的HCN的吸收器装置的顶部流接着可以流到HCN回收系统。可以含 有包括HCN的残余馈料流材料的水溶液接着可以进入汽提器装置,所述 汽提器装置加热水溶液。汽提器装置允许水溶液和其它材料分离,例如在 汽提器装置中包括残余HCN的残余馈料流材料可以更完全地与水溶液分 离。氨吸收也可以发生在汽提器装置中。可以包括残余HCN或其它材料 的汽提器装置的顶部流可以回到吸收器装置,例如与馈料流一起进入。汽 提器装置的底部流接着可以流到氨解吸器。

氨解吸器可以是任何适合的解吸器。氨解吸器将氨从水溶液解吸。氨 解吸器可以从水溶液解吸任何适合量的氨,例如在氨解吸器中水溶液中约 1wt%、2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、95、98、99、99.5、 99.9、99.99或约100wt%的氨可以从水溶液解吸。解吸的氨可以从解吸 器去除以进一步加工,例如冷凝或加压成液体形式,或不液化直接使用。 冷凝器可以用于从氨气去除水,可以使得其更适于其预期用途。一些实例 可以包括一系列冷凝器,例如设计成能从离开解吸的氨的气体流去除水或 其它物质的冷凝器,和设计成能液化氨的另一冷却器或低压冷凝器。解吸 的氨可以再循环以为安德卢梭HCN工艺提供至少一部分氨馈料。

本发明涵盖形成氨解吸系统的柱的任何适合配置,包括例如一个柱或 多个柱布置。虽然单一柱可以提供水溶液与氨之间必要的加热和分离,但 有时使用若干个柱代替一个柱可以更方便。本文中描述的任何氨解吸器可 以涵盖一起形成氨解吸器的任何适合数目的柱。氨解吸器可以包括氨汽提 器装置和氨浓缩器装置。氨解吸器可以加热水溶液以从其中去除氨。氨解 吸器允许氨在某种程度上从水溶液分离。汽提器装置的底部流包括可以回 到吸收器的水溶液。顶部流包括可以被送到浓缩器装置的氨和水溶液。浓 缩器进一步加热水溶液,以从水溶液进一步去除氨,且允许水溶液从氨分 离。浓缩器的底部流可以传回到解吸器的汽提器装置。浓缩器的顶部流主 要含有氨和水蒸气。水蒸气可以从氨冷凝,且氨可以按任何适合的方式使 用,例如通过再循环用作安德卢梭HCN工艺的起始物质。

呈溶解气体或铵盐形式吸收于水溶液中的氨从水溶液解吸,得到氨和 对应离子,所述离子可能或可能不以盐形式存在。氨解吸器加热、施加真 空压力或以其它方式处理水溶液以引起铵盐释放氨。处理可以按任何适合 的方式发生。解吸器可以是塔或汽提塔。塔可以允许更好地控制水溶液的 温度,例如当较冷的水溶液进入塔时,其在被加热前可以接触其中较小比 例的液体,此可以允许塔中大部分的加热液体保持是热的。加热可以经由 在塔底部注射气体发生,例如使用任何适合的气体,例如空气或蒸汽,且 塔可以促进气体与其中水溶液的接触和传热。在包括含氧气体喷射到汽提 塔的实施方案中,气体与水溶液之间的接触有利地通过塔设计促进。解吸 器可以在其中包括增加水溶液与其中可能存在的任何气体之间的接触或 可以增加其中水溶液混合的的功能结构或介质,其可以有助于在馈料流滞 留于解吸器期间最大化从馈料流中解吸的氨的量。

再沸器可以提供热到解吸器中的水溶液。在一些实例中,氨解吸器包 括汽提塔和汽提塔再沸器。再沸器可以在塔的任何适合部分,例如在塔的 底部附近,经由输送管道连接到汽提塔。再沸器可以是任何适合的再沸器。 水溶液可以在塔的任何适合部分,例如塔的顶部附近,馈入塔。一个或多 个泵可以包括在安置在汽提器与再沸器之间的输送管道中,其可以使水溶 液在汽提塔与再沸器之间循环。汽提器与再沸器之间的液体循环速率或通 过再沸器传到液体的热量可以适当地调节,使得能量的利用与氨的回收之 间可以形成经济平衡。氨气和水可以移到塔的顶部,其中其可以例如经由 输送管道去除。水溶液可以在任何适合的位置从解吸器去除。举例来说, 水溶液可以在汽提器的底部从汽提器去除,或从再沸器与汽提器之间的输 送管道去除,或在汽提器的顶部去除。

本文中的汽提器可以具有任何适合的设计。总体上,汽提器类似于蒸 馏塔,且在底部附近具有加热内含物的再沸器装置。挥发性较大的内含物 留在柱的顶部,且挥发性较小的内含物留在塔的底部。汽提塔可以含有促 进气相与液相之间的化学反应和多点平衡的内部构件。适合内部构件的实 例教导于Kirk-Othmer Encyclopaedia of Chemical Technology,第三版,第 1卷,第53-96页(John Wiley&Sons,1978),且包括托盘、板、环和凹板, 仅举几个例子。柱长、直径和内部构件类型的选择可以由本领域技术人员, 考虑到氨再循环流的通过量和纯度要求来决定。

已经解吸的水溶液可以经由输送管道回到吸收器。水溶液或水溶液的 部分在进入吸收器前可以进行任何适合的处理。在一些实例中,水溶液的 部分可以在解吸器与吸收器之间去除。去除的部分可以适当地处理且在适 合的位置回到水溶液,或可以永久地去除。

吸收器或解吸器中任一个或其任何组件中存在的压力可以是任何适 合的压力。举例来说,适合的压力可以等于或小于1psig、2psig、5psig、 7psig、9psig、11psig、13psig、15psig、17psig、19psig、21psig、23psig、 25psig、27psig、29psig、31psig、33psig、35psig、37psig、39psig、 41psig、43psig、45psig、47psig、49psig、51psig、53psig、55psig、 57psig或59psig或更多。吸收器或解吸器中任一个或其任何组件中存在 的温度可以是任何适合的温度。举例来说,适合的温度可以等于或小于 50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、 150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、 240℃或250℃或更多。吸收器或解吸器中任一个或其任何组件中存在的 pH值可以是任何适合的pH值,举例来说,pH值可以等于或低于1、2、 3、4、5、6、7或约8。

图1示出根据各种实施方案的氨回收系统100。馈料流110可以是来 自安德卢梭工艺的反应流出物流,且可以包括HCN和氨。氨吸收器可以 包括吸收器装置105。氨吸收器105可以具有再沸器装置106。吸收器装 置105使用水溶液从馈料流110提取氨。进入吸收器装置105的水溶液可 以是来自解吸器145的水溶液再循环流130。吸收器允许馈料流和水溶液 分离。可以含有与大部分氨分离的HCN的吸收器装置105的顶部排出流 120接着可以传到HCN回收系统(未示出)。吸收器装置105的底部排出 流140接着可以传到氨解吸器145。

仍然参见图1,氨回收系统100包括氨解吸器145。氨解吸器145可 以包括氨解吸器再沸器146。氨解吸器145可以加热水溶液(使用再沸器 146)以从其中去除氨。氨解吸器145允许氨从水溶液分离。汽提器装置 145的底部流130包括可以回到吸收器装置105的水溶液。顶部流150主 要含有氨和水蒸气。水蒸气可以从氨冷凝,且氨可以按任何适合的方式使 用,例如通过再循环用作安德卢梭HCN工艺的起始物质。如本文中描述 的含氧气体的喷射可以如本文中描述发生,例如在解吸器145的底部或下 部中,在解吸器145的再沸器146中,或在解吸器145与解吸器再沸器 146之间的输送管道中。

图2示出根据各种实施方案的氨回收系统200。馈料流210可以是来 自安德卢梭工艺的反应流出物流,且可以包括HCN和氨。氨吸收器可以 包括吸收器装置205和汽提器装置245。氨吸收器205可以具有再沸器装 置206。汽提器装置245可以具有再沸器装置246。吸收器装置205使用 水溶液从馈料流210提取氨。进入吸收器装置205的水溶液可以是来自解 吸器汽提器装置270的水溶液再循环流230。吸收器允许馈料流210与水 溶液分离。可以含有与大部分氨分离的HCN的吸收器装置205的顶部排 出流220接着可以传到HCN回收系统(未示出)。可以含有包括HCN的残 余馈料流材料的水溶液240接着可以进入汽提器装置245,所述汽提器装 置245加热水溶液(使用再沸器246)。汽提器装置245允许水溶液与其它 材料分离,例如在汽提器装置245中包括残余HCN的残余馈料流材料可 以更完全地与水溶液分离。氨吸收也可以发生在汽提器装置245中。可以 包括残余HCN或其它材料的汽提器装置245的顶部流250可以回到吸收 器装置205,例如与馈料流210一起进入。汽提器装置245的底部流260 接着可以传到氨解吸器汽提器装置270。

仍然参见图2,氨解吸器可以包括氨汽提器装置270和氨浓缩器装置 290。氨汽提器装置270可以具有再沸器271。氨浓缩器装置290可以具 有再沸器291。氨汽提器270可以加热水溶液(使用再沸器271)以从其中 去除氨。氨汽提器270允许氨与水溶液分离。汽提装置270的底部流230 包括可以回到吸收器装置205的水溶液。顶部流280包括可以被送到浓缩 器装置290的氨和水溶液。浓缩器290进一步加热水溶液(使用再沸器291), 以从水溶液进一步去除氨,且允许水溶液与氨分离。浓缩器290的底部流 295可以传回到解吸器的汽提器装置270。浓缩器290的顶部流298主要 含有氨和水蒸气。水蒸气可以从氨冷凝,且氨可以按任何适合的方式使用, 例如通过再循环用作安德卢梭HCN工艺的起始物质。如本文中描述的含 氧气体的喷射可以如本文中描述发生,例如在氨汽提器装置270的底部或 下部中,在氨汽提器装置270的再沸器271中,或在氨汽提器装置270 与氨汽提器装置再沸器271之间的输送管道中。

水溶液

氨提取设备包括水溶液。水溶液在吸收器与解吸器之间循环,且用以 从氨馈料流吸收氨。水溶液吸收氨,呈溶解气体或作为铵盐。水溶液接触 氨提取设备内部的至少一部分,包括吸收器、解吸器和相关输送管道。接 触水溶液的设备部分可能遭遇腐蚀,与不执行如本文中描述的含氧气体喷 射所遭遇的对应腐蚀相比,通过本发明减少至少一些腐蚀。

水溶液吸收氨,呈溶解气体或作为铵盐。铵盐包括铵离子和平衡离子。 平衡离子可以由水溶液中的酸提供。或者,平衡离子可以由溶液中已经存 在的盐提供。

举例来说,水溶液可以包括无机酸,例如盐酸或硫酸。举例来说,如 果酸是盐酸,那么氨可以与盐酸在氨馈料流与水溶液接触时反应,形成氯 化铵。在解吸器中,氯化铵可以转变成氨和氯化氢。

在另一实例中,水溶液可以包括磷酸(H3PO3)、磷酸一铵 ((NH4)(H2PO4))(例如“磷酸二氨铵”)、磷酸二铵((NH4)2(HPO4)(例如“磷酸氢 二铵”)、磷酸铵((NH4)3PO4)(例如“磷酸铵”)或其任何组合。在吸收器中, 水溶液可以包括磷酸、磷酸一铵和磷酸二铵中的至少一个,或其任何组合, 且任选地还含有磷酸铵。在解吸器中,水溶液可以包括磷酸铵、磷酸二铵 和磷酸一铵中的至少一个,或其任何组合,且任选地还含有磷酸。氨可以 与水溶液在与氨馈料流接触时反应,与例如(H2PO4)-1、(HPO4)-2或(PO3)-3等平衡离子形成铵盐。举例来说,一分子磷酸(H3PO3)可以与一分子氨反 应,形成一分子磷酸一铵((NH4)(H2PO4))。在另一实例中,一分子磷酸一 铵((NH4)2(HPO4))可以与一分子氨反应,形成一分子磷酸二铵 ((NH4)2(HPO4))。在另一实例中,一分子磷酸二铵((NH4)2(HPO4))可以与一 分子氨反应,形成一分子磷酸三铵((NH4)3PO4)。或者,多个分子氨可以 与单个分子磷酸盐或磷酸组合,产生单个盐分子。举例来说,两分子磷酸 可以与一分子磷酸反应,形成一分子磷酸二铵((NH4)2(HPO4))。在另一实 例中,两分子氨以与一分子磷酸一铵((NH4)(H2PO4))反应,形成一分子磷 酸铵((NH4)3PO4)。在另一实例中,三分子磷酸可以与一分子磷酸(H3PO3) 反应,形成一分子磷酸铵((NH4)3PO4)。在解吸器中,磷酸盐可以转变成 氨和对应磷化合物。举例来说,一分子磷酸铵((NH4)3PO4)可以得到一分 子氨和一分子磷酸二铵((NH4)2(HPO4))。在另一实例中,一分子磷酸二铵 ((NH4)2(HPO4))可以得到一分子氨和一分子磷酸一铵((NH4)(H2PO4))。在另 一实例中,一分子磷酸一铵((NH4)(H2PO4))可以得到一分子氨和一分子磷 酸(H3PO3)。或者,单个分子铵盐可以形成单个分子磷酸盐或磷酸和多个 分子氨。举例来说,一分子磷酸二铵((NH4)2(HPO4))可以形成一分子磷酸 (H3PO3)和两分子氨。在另一实例中,一分子磷酸氨((NH4)3PO4)可以形成 一分子磷酸一铵((NH4)(H2PO4))和两分子氨。在另一实例中,一分子磷酸 铵((NH4)3PO4)可以形成一分子磷酸(H3PO3)和三分子氨。本领域技术人员 将容易理解某些离子可以互变,例如质子可以在(HPO4)-2与(H2PO4)-1之间 移动,形成(H2PO4)-1和(HPO4)-2

水溶液可以包括硫酸(H2SO4)、硫酸氢铵(NH4(HSO4))、硫酸铵 ((NH4)2SO4)或其任何组合。在吸收器中,水溶液可以包括硫酸和硫酸氢 铵中的至少一个,且任选地可以包括硫酸铵。在解吸器中,水溶液可以包 括硫酸氢铵和硫酸铵中的至少一个,且任选地可以包括硫酸。在吸收器中, 氨可以与酸或硫酸盐组合,形成硫酸盐。举例来说,一分子硫酸可以与一 分子氨组合,形成一分子硫酸氢铵。在另一实例中,一分子硫酸氢铵可以 与一分子氨组合,形成一分子硫酸铵。在另一实例中,一分子硫酸可以与 两分子氨组合,形成一分子硫酸铵。在解吸器中,硫酸盐可以形成氨和硫 酸盐或酸。举例来说,一分子硫酸铵可以形成一分子氨和一分子硫酸氢铵。 在另一实例中,一分子硫酸氢铵可以形成一分子氨和一分子硫酸。在另一 实例中,一分子硫酸铵可以形成两分子氨和一分子硫酸。

水溶液可以包括硝酸或乙酸。氨可以与吸收器中的酸反应,产生硝酸 铵或乙酸铵。在解吸器中,硝酸铵或乙酸铵可以转变成氨和酸。

喷射

所述方法还包括喷射含氧气体到氨吸收器、氨解吸器、解吸器再沸器 或介于两者之间的部分任何适合位置中的水溶液。在喷射时,气体可以注 射到液体中,例如使得在液体中形成气泡;或者气体可以直接注射到气体 或蒸气相中,其中发生喷射的溶液从上大量降下。气体可以喷射到少量液 体中,使得气泡不形成,而是喷射的气体立刻进入气体或蒸气相。喷射可 以引起氧从喷射的气体变成溶于水溶液,或分散在仪器的气体或蒸气相中。 溶于液相中的喷射气体将产生超过液体的蒸气压。可能存在于喷射气体中 的其它气体也可以溶于水溶液或可以进入其中的气体或蒸气相。

在喷射引起气泡形成的实施方案中,气泡可以短时间或长时间悬浮在 仪器中。在一些实例中,大的气泡可以分解为小的气泡(例如小于约100 mm到约1mm直径),其可以分解为微泡(例如小于约100μm到约1μm 直径)。在其它实例中,开始形成的气泡可以是大的气泡、小的气泡或微 泡。气泡在仪器中可以例如通过混合的作用,分解为较小气泡,混合可以 由仪器的构造或由其中的填充材料辅助。同样地,气泡可以组合形成较大 的气泡。任何气泡中的气体可以溶于周围液体,可以呈悬浮气泡保持在气 泡中或其组合。由于较小气泡中表面积与气体体积的比率更大,所以较小 气泡中气体溶于周围水溶液的速率可能超过较大气泡中。一旦气泡到达仪 器中液层的顶部,其可能破裂,使得其中含有的气体变成仪器中气体或蒸 气的一部分。喷射环境可以是其中在气体上升时液体大量降下的环境;因 此气泡在喷射到柱下部后不久可以进入气体或蒸气相。

喷射到水溶液的气体可以按任何适合的方式喷射。举例来说,气体可 以穿过任何适合形状的孔口、穿过任何适合数目的孔口进入仪器,其中孔 口可以具有任何适合的尺寸模式或分布模式。喷射设备的一些实例可以包 括烧结金属管(金属海绵)、特别注射喷雾型喷嘴或有或无扩散器的敞开饼 式线圈。气体可以穿过形状像具有封盖的管的仪器喷射,其中管中具有许 多孔洞。用于此类仪器中喷射的压力取决于孔洞的数目和尺寸,且足够使 得管中所有或大部分孔洞具有从其中发出的气体。管可以浸在液体中,部 分浸没或可以直接喷射到气体或蒸气相。

气体可以在任何适合的速率下喷射到仪器。气体可以在足以喷射足够 的氧来获得防腐作用的最小速率下喷射。气体可以在最大速率下喷射,超 过所述最大速率,防腐作用减少或发生其它副作用。举例来说,气体混合 物可以在小于或等于5scfh、10scfh、100scfh、500scfh、1000scfh、1500 scfh、2000scfh、2500scfh、3000scfh、3500scfh、4000scfh、4500scfh、 5000scfh、5500scfh、6000scfh、6500scfh、7000scfh、7500scfh、8000scfh、 8500scfh、9000scfh、9500scfh、10,000scfh、15,000scfh或50,000scfh 或更多下喷射到仪器。液体穿过喷射仪器的流速可以小于或等于约5,000 lb/h、10,000lb/h、50,000lb/h、100,000lb/h、200,000lb/h、300,000lb/h、 400,000lb/h、500,000lb/h、600,000lb/h、700,000lb/h、800,000lb/h、900,000 lb/h、1,000,000lb/h、10,000,000lb/h或更多。在一些实施方案中,量等于 吸收器/解吸器回路中液体总体积的液体可以充分地在回路中循环约0.1h、 0.3h、0.5h、0.7h、0.9h、1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、3h、4h、 5h、10h或约24h,如维持适合量的氨洗涤所需。

喷射的气体的组合物可以是任何适合的气体组合物,使得其含有至少 一些氧。举例来说,,气体组合物可以为约0.01mol%、0.1、1、2、5、6、 7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、 60、70、80、90、95、98、99、99.5、99.9、99.99或约100mol%氧。在 一些实施方案中,气体组合物可以为约1-21mol%氧,或约8-12mol%氧, 或约9.5-10mol%氧。具有较低氧mol%的气体组合物的流速可以超过具 有较高氧mol%的气体组合物的流速,如维持腐蚀减少作用所适合。可以 在喷射的气体中的其它气体可以包括氮、氧、二氧化碳、水蒸气、氢、氦、 惰性气体(例如氩)或任何适合气体。在一些实例中,喷射气体是空气,例 如大致78%氮、21%氧、1%氩和0.04%二氧化碳以及少量的其它气体。 喷射气体可以是添加有足够氮的环境空气,使得氧浓度为约1-20mol%, 或约5-15mol%,或约8-12mol%,或约9.5-10mol%。环境空气可以是压 缩空气。

气体喷射的速率可以基于以喷射速率进入系统的氧的量测定。进入系 统的氧的量可以根据流过系统的液体的量,例如从解吸器流到吸收器的水 溶液的量调整。基于流过喷射的设备,例如从解吸器流到吸收器的水溶液 的量,喷射到系统的氧可以小于或等于约1scf氧/100lb水溶液、1scf/500 lb、1scf/1000lb、1scf/1200lb、1scf/1400lb、1scf/1600lb、1scf/1800lb、 1scf/2000lb、1scf/2500lb、1scf/3000lb、1scf/4000lb、1scf/5000lb、1 scf/7500lb或约1scf氧/10,000lb水溶液或更多。

喷射可以发生在氨提取设备中任何适合的位置或适合位置的任何组 合中。喷射可以发生在单个位置或多个位置。喷射可以发生在吸收器内、 解吸器内或输送管道内。举例来说,喷射可以发生在吸收塔的底部内。喷 射可以发生在吸收塔的顶部内。喷射可以发生在吸收塔与解吸仪器之间的 输送管道中,例如允许液体从吸收器流到解吸器的输送管道中,或允许液 体从解吸器流到吸收器的输送管道中。喷射可以发生在解吸塔的底部中。 喷射可以发生在解吸塔的顶部中。喷射可以发生在连接到解吸塔的再沸器 中。喷射可以发生在安置在再沸器与解吸塔之间的输送管道中。喷射可以 发生在汽提塔的下部、连接到汽提塔的再沸器或两者中。

减少腐蚀。

含氧气体喷射到氨吸收器、氨解吸器或介于两者之间的部分中的溶液 可以足以减少氨吸收器或氨解吸器的腐蚀。减少是与在无含氧气体喷射下 执行的工艺相比,其中在腐蚀减少下,每次腐蚀的量更小。腐蚀的减少可 以发生在执行喷射的设备部件中,连接到执行喷射的设备部件的设备部件 中,连接执行喷射的设备部件到其它设备的输送管道中,或其任何组合中。 在一个实例中,与也遭遇腐蚀减少的设备周围部件相比,执行喷射的设备 部件的腐蚀减少最大。

腐蚀是材料因与其周围环境发生化学反应而分解。腐蚀可以用任何适 合的方式测量。举例来说,腐蚀可以测量为每个时间段损失的材料的量。 材料的量可以定义为材料体积或材料厚度。此类量不一定同等,因为凹痕 时有发生,且因为被腐蚀的材料的厚度可能在整个设备部件中不一致。虽 然损失的材料的体积测量可能是腐蚀速率的非常精确的测量,但总体上测 量每次厚度的变化是更实用和基本上有用的。在一些实例中,每次的厚度 改变可以在设备部件的整个易于腐蚀的表面区域上求平均值,可以在设备 部件的表面区域的具体部分上求平均值,或可以测量设备部件的特定部分 的厚度的改变。

腐蚀可以发生在接触水溶液或接触冷凝的溶液的氨提取设备的表面 上。腐蚀速率可能在接触加热的水溶液的氨提取设备的区域中尤其严重。 接触加热的水溶液的设备可以包括解吸器,例如汽提塔、再沸器和在介于 两者之间的部分安置的输送管道。任何氨回收设备中使用的材料可以是任 何适合的易于腐蚀或耐腐蚀材料的任一或任何组合。

本文中术语“易于腐蚀”用以表示与专门和总体上更昂贵的耐腐蚀材 料相比,而非与比例如铁或非不锈钢(例如不具有足够铬而允许抗腐蚀的 保护性氧化铬屏障形成的钢)等所有金属总体上易于腐蚀的材料相比,易 于腐蚀的材料。耐腐蚀材料的实例可以为超级合金,例如含有少量铁和痕 量其它元素的镍铜合金,例如400;脱溶加强的镍铁铬合金,例 如牌合金,例如800系列;或奥氏体镍铬基牌合金;或镍铬钼合金,例如牌合金,例如耐腐蚀材料的实例包括任何适合的耐腐蚀材料,例如超级奥氏体不锈钢 (例如AL6XN、254SMO、904L)、双相不锈钢(例如2205)、超级双相不锈 钢(例如2507)、镍基合金(例如合金C276、C22、C2000、600、625、800、 825)、钛合金(例如等级1、2、3)、锆合金(例如702)、Hasteloy 276、双相 2205、超级双相2507、Ebrite 26-1、Ebrite 16-1、Hasteloy 276、Duplex 2205、 316SS、316L和304SS、锆、锆复合316、ferralium 255或其任何组合。

接触水溶液的氨提取设备的易于腐蚀的部分可能被腐蚀。易于腐蚀的 区域包括接触水溶液的金属。易于腐蚀的金属可以包括任何适合的易于腐 蚀的金属。举例来说,易于腐蚀的金属可以包括钢,例如不锈钢。举例来 说,易于腐蚀的金属可以包括钢,例如不锈钢。不锈钢可以包括例如奥氏 体钢、铁素体钢、马氏体钢和其任何适合比例的组合。不锈钢可以包括任 何适合系列的不锈钢,例如440A、440B、440C、440F、430、316、409、 410、301、301LN、304L、304LN、304、304H、305、312、321、321H、 316L、316、316LN、316Ti、316LN、317L、2304、2205、904L、1925hMo/6MO、 254SMO。奥氏体钢可以包括300系列钢,例如具有最大约0.15%碳、最 少约16%铬和足够的镍或锰以在基本上从低温区到合金熔点的所有温度 下保持奥氏体结构。奥氏体钢可以包括例如304和316钢,例如316L钢。 设备部件的大多数或整体,例如吸收器、解吸器和输送管道,可能由易于 腐蚀的材料制造。

耐腐蚀材料也会遭遇腐蚀,但总体上与易于腐蚀的材料相比,腐蚀在 这些材料上以较低速率发生。本发明的氨提取设备可以在因接触水溶液或 蒸气而被腐蚀的所有或一部分表面上包括耐腐蚀材料。可能遭遇最具腐蚀 性条件的设备部件,例如解吸器,可以在接触水溶液或蒸气的所有或一些 位置中包括耐腐蚀材料。可能遭遇最具腐蚀性条件的设备部件,例如吸收 器,可以在接触水溶液或蒸气的所有或一些位置中包括耐腐蚀材料。不接 触水溶液或蒸气的设备位置也可以包括耐腐蚀材料,包括可能暴露于腐蚀 性蒸气的区域,且包括将难以由不同于制造设备的特定部分的其余部分的 材料的材料制造的设备区域。任何设备部件可以由耐腐蚀与易于腐蚀的材 料的组合制造。

在一些实例中,在喷射下的腐蚀速率可以为无喷射的腐蚀速率的约 1%或约2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、 30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、 85%、90%或约95%。在一些实施方案中,在喷射下,氨吸收器、解吸器、 再沸器和相关输送管道的大部分区域中的腐蚀可以为约0.1密耳/年或约 0.5密耳/年、1密耳/年、2密耳/年、3密耳/年、4密耳/年、5密耳/年、10 密耳/年、15密耳/年、20密耳/年、25密耳/年、30密耳/年、35密耳/年、 40密耳/年、45密耳/年、50密耳/年、55密耳/年、60密耳/年、65密耳/ 年、70密耳/年、75密耳/年、80密耳/年、85密耳/年、90密耳/年、95 密耳/年、100密耳/年、105密耳/年、110密耳/年、115密耳/年、120密 耳/年、125密耳/年、130密耳/年、135密耳/年、140密耳/年、145密耳/ 年或约150密耳/年。在一些实施方案中,喷射可以允许包括铬的金属的 腐蚀速率足够地低,使得水溶液中铬的浓度可以是回收系统操作90天后 1000ppm,或90天后约900ppm、800ppm、700ppm、600ppm、500ppm、 400ppm、300ppm、200ppm、100ppm 50ppm、25ppm、10ppm、5ppm 或约1ppm。

腐蚀的观察或检测。

腐蚀或腐蚀程度或速率可以用任何适合的方式检测。在一个实例中, 肉眼观察易于腐蚀的表面可以检测腐蚀或腐蚀速率。在另一实例中,可以 使用机械测量装置,例如直尺或测径规。对于容器壁厚度的总体减少的无 损测试,可以使用超声波厚度计。此类量计的实例包括Magnaflux MT-21B 厚度计(得自Magnaflux,3624W.Lake Ave.,Glenview,IL 60026)、DeFelsko  Positector UTG标准(得自DeFelsko Corporation,802Proctor Avenue, Ogdensburg,NY 13669)和General Tools UTEGEMTT2超声波厚度计(得自 General Tools,80White Street,Suite#1,New York,NY 10013)。可以使用任 何适合的无损测试法,包括例如超声波(从内部或外部)、使用原始壁的模 具比较、深度计的测径规测量凹痕、与附近墙壁(例如焊缝)比较、x射线 等等。

在另一实例中,腐蚀速率可以使用瞬时腐蚀测量检测。瞬时腐蚀速率 可以使用例如以下中描述的技术等技术测量:Instantaneous Corrosion  Rate Measurement with Small-Amplitude Potential Intermodulation  Techniques Corrosion 52,204(1996);doi:10.5006/1.3292115,R.W.Bosch和 W.F.Bogaerts,Katholieke Universiteit Leuven,Department of Metallurgy  and Materials Engineering,de Croylaan 2,3001,Heverlee,Belgium,或Eden (Honeywell)的美国专利7,719,292,“Method and apparatus for  electrochemical corrosion monitoring”。在一个实例中,瞬时腐蚀测量可以 使用腐蚀探针,例如任何适合的腐蚀探针执行。在一个实例中,腐蚀探针 可以包括介于两者之间的部分具有绝缘体的适合金属,金属连接到可以检 测腐蚀的仪器。在另一实例中,可以测量由腐蚀性反应产生的化合物的浓 度。

最小和最大氧浓度或最小和最大喷射速率

当执行本发明的方法时或当使用本发明的系统时发生的腐蚀减少机 制不限于任何具体的操作模式或原理。认为本发明涵盖由喷射引起的任何 腐蚀减少机制,即使在不同的实施方案或单一实施方案中超过一个不同的 腐蚀减少机制可能在起作用。腐蚀减少可以与涉及喷射的一个变量有关, 或腐蚀减少可以与涉及喷射的多个变量相关。

本发明的喷射可以产生或维持水溶液中任何适合量的氧浓度。水溶液 中氧的浓度可以直接或间接地与腐蚀减少的程度相关。水溶液中氧的浓度 可以与腐蚀减少的程度不相关。水溶液中存在的氧的浓度或氧浓度改变的 速率可以取决于气体喷射到氨提取设备的速率。在既定喷射速率下,水溶 液中氧的浓度或氧浓度的变化速率可以取决于喷射气体的组成,且可以取 决于喷射方法,例如气体喷射到水溶液所穿过的孔口的数目、形状和布置。 氧浓度可以在执行喷射的设备部件与未执行喷射的另一连接设备部件之 间变化,其中喷射设备部件中的氧浓度最高。氧浓度在连接的设备部件之 间可以基本上相同。

氧浓度在具体的设备部件中在水溶液中变化,例如与大半溶液相比最 接近易于腐蚀的表面。氧浓度在具体的设备部件中在水溶液中可以相对一 致。随着时间推移,氧浓度可以在均匀或不均匀分布之间变化或来回摆动。

在水溶液中的氧浓度与腐蚀减少作用程度之间具有直接或间接关系 的实施方案中,关系可以是任何适合的关系。举例来说,一旦已经在溶液 中实现最小浓度,则可以观测到腐蚀减少作用,且当浓度上升时,腐蚀减 少作用程度可以例如线性变化、指数变化或以其它不一致的方式变化,例 如基本上不变化。腐蚀减少作用程度可以按不同的方式,针对不同浓度, 随氧浓度而变化。举例来说,在氧浓度的一些范围下,关系可以是线性的, 且在其它范围下,关系可以是非线性、指数乃至不一致的。氧浓度可以足 以允许在易于腐蚀的表面上形成或维持腐蚀减少层,例如钝化层,其中所 述钝化层足以减少其位于的表面的腐蚀速率。氧浓度可以足以允许形成或 维持腐蚀离子破坏或减轻作用。

水溶液中的氧浓度可以维持,使得不超过最大浓度,其中超过所述最 大浓度,设备部件的顶部空间中的气体可能具有氧浓度足够高而易燃的组 合物。氨提取设备中的可燃气体组合物非常危险,且可以选择适合的最大 浓度以避免其。可以添加氮以降低氧浓度,由此降低爆炸风险。

腐蚀减少的设备部件中水溶液中总平均氧浓度可以维持超过预定浓 度以允许发生腐蚀减少作用。最小氧浓度可以是任何适合的最小浓度,超 过其,即可减少腐蚀。举例来说,最小浓度可以小于或等于约0.01wt%、 0.1、1、2、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、 20、30、40或约50wt%氧。

腐蚀减少的设备部件中水溶液中总平均氧浓度可以维持低于预定浓 度以允许发生腐蚀减少作用。最大氧浓度可以是任何适合的最大浓度,低 于其,即可减少腐蚀。举例来说,最大浓度可以为约1wt%、2、5、6、7、 8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、 70、80、90、95、98、99、99.5、99.9、99.99或约100wt%氧。

本发明的喷射可以在气体流到水溶液的任何适合速率下发生。气体流 速可以直接或间接地与腐蚀减少的程度相关。气体流速可以与腐蚀减少的 程度不相关。气体流速可以影响水性混合物中的氧浓度。气体流速可以影 响水溶液中发生的搅动量。对于既定的气体流速,搅动的量可以取决于喷 射的方法,例如气体喷射到水溶液穿过的孔口的数目、形状和布置。

水溶液中发生的搅动的量因为与气体流速有关,所以可以在水溶液中 变化,取决于溶液与喷射位置的接近度(例如单纯接近度或与喷射气体最 有力地流动所穿过的喷射位置上方的空间的垂直柱的接近度)。喷射位置 与水溶液内既定位置的搅动程度之间的关系也可以取决于设备内可以引 起混合或搅动的构造或填充材料的存在。此类构造或填充材料可以引起对 于既定流速的喷射气体,混合搅动的量更均匀地分布在柱中。

在喷射气体流速与腐蚀速率之间具有直接或间接关系的实施方案中, 关系可以是任何适合的关系。举例来说,一旦使用最小气体流速,则可以 观测到腐蚀减少作用,且当气体流速上升时,腐蚀减少作用程度可以例如 线性变化、指数变化或以其它不一致的方式变化,例如基本上不变化。腐 蚀减少作用程度可以按不同的方式,针对不同流速,随流速而变化。举例 来说,在流速的一些范围下,关系可以是线性的,且在其它范围下,关系 可以是非线性、指数乃至不一致的。流速可以足够地低以避免引起足够的 搅动而破坏腐蚀减少层或其在易于腐蚀的表面上的形成,例如钝化层,其 中所述钝化层减少其位于的表面的腐蚀速率。流速可以足够地低以避免妨 碍执行喷射的设备部件或其它外部设备的温度调节。

流到水溶液的气体流速可以维持,使得不超过最大流速,其中超过所 述最大浓度,设备部件的顶部空间中的气体可能具有氧浓度足够高而易燃 的组合物。如以上所讨论,氨提取设备中的可燃气体组合物非常危险,且 可以选择适合的最大流速以避免其。可能产生爆炸混合物,且系统可以操 作,使得点火源不暴露于气体混合物。

平均气体流速可以维持超过预定流速,以允许腐蚀减少作用发生。气 体流速可以是任何适合的气体流速,超过其,即可减少腐蚀。平均气体流 速可以维持低于预定流速,以允许腐蚀减少作用发生。在此类实施方案中, 气体流速可以是任何适合的气体流速,低于其,即可减少腐蚀。

控制系统

本发明可以包括控制系统。控制系统可以允许与喷射相关的各种因素 进行调整,例如气体流速、喷射气体的组成(例如氧含量或内含物或其它 气体)或水溶液的氧浓度。控制系统为本领域中已知,且本领域技术人员 将容易了解本文中描述的方法和系统能够使用使腐蚀减少的任何适合的 控制系统。

控制系统可以是人工操作的,使得操作员基于具体的数据或操作程序 做决定且告诉控制器具体的因素以具体的方式设定。手动设定的因素可以 永久地设定,或可以原样设定,直到另一事件发生,例如直到过去设定的 持续时间或另一事件触发改变结束或新的改变。手动控制器可以用于维持 水溶液中的氧浓度超过最小浓度或低于最大浓度,或可以用于维持流速超 过适合的最小值或低于适合的最大值。举例来说,腐蚀的肉眼观察或腐蚀 的瞬时测量可以使操作员调整氧浓度或流速,使得腐蚀减少速率维持或增 加。

控制系统可以是自动的,使得信息或数据馈入控制系统且控制系统回 应于数据而维持或修改与喷射相关的具体因素。举例来说,有关例如水溶 液中或水溶液上方的顶部空间中氧浓度的信息可以馈入控制器,且控制器 可以调整喷射气体的组成或气体流速,使得水溶液中的氧浓度维持超过适 合的最小浓度或低于适合的最大浓度。在另一实例中,有关喷射的设备部 件内搅动的信息可以馈入控制器,且控制器可以调整喷射气体的气体流速, 使得水溶液中的氧浓度维持超过或低于适合的搅拌量。在另一实例中,操 作员可以将有关目测确定的腐蚀或腐蚀速率的信息馈入控制器,且根据反 应,控制器可以调整喷射的各种方面以维持或增加腐蚀减少程度。在另一 实例中,腐蚀可以瞬时测量且其测量值可以馈入控制器,且根据反应,控 制器可以调整喷射的各种方面以维持或增加腐蚀减少程度。任何适合的信 息都可以馈入控制器,且根据反应,控制器可以修改喷射的方面或氨提取 设备操作的任何其它方面,以帮助实现最大化或持续的腐蚀减少作用。

实施例

本发明可以参考以下实施例更好地了解,所述实施例通过举例说明来 提供。本发明不限于本文中给出的实施例。

一般程序

吸收器。来自甲烷与氨气在氧和铂催化剂存在下的反应的气体反应流 出物流被送到吸收塔,所述气体反应流出物流主要包括氢氰酸和氨。大致 99wt%的带电氨被去除。反应流出物流进入吸收塔底部,同时包括磷酸 和/或磷酸铵盐(磷酸一铵和磷酸二铵)的水溶液进入吸收塔的顶部。吸收器 /解吸器系统是工业尺寸,具有大致500,000lb的液体总体积,且产生具 有少于1wt%氨的经洗涤的HCN。经洗涤的气体反应流出物流离开吸收 塔顶部。铵盐溶液离开吸收塔的底部。

解吸器。氨-盐溶液进入氨汽提塔的顶部。汽提塔通过加热从溶液去 除氨,引起铵盐释放氨。汽提塔在汽提塔底部附近包括再沸器装置,其经 由再沸器回路传热到汽提塔中的液体。从汽提塔中的液体放出的气体离开 汽提塔的顶部。液体离开汽提塔的底部,以至少部分地再循环回到吸收塔。

吸收器、解吸器和再沸器主要由奥氏体不锈钢(304和316)制造。

比较实施例1.无喷射。

遵循一般程序,不喷射气体。

氨吸收器、解吸器、再沸器和相关输送管道的大部分区域中奥氏体不 锈钢的腐蚀速率大致是0-150密耳/年,平均约20-40密耳/年,例如凹痕 等深的腐蚀发生在局部区域上,尤其集中在再沸器和解吸器。图3示出系 统中铬随着时间推移的累积。当腐蚀奥氏体钢时产生铬。铬堆积的速率是 包括铬的金属总锈蚀速率的总体指示。图3示出约90天后,铬的浓度为 约600ppm。

实施例1.在汽提器再沸器中喷射。

遵循一般程序,喷射气体。使用的气体是添加有足够氮以产生约9mol% 氧浓度的压缩环境空气。气体喷射到汽提器再沸器中的水溶液中。使用流 速约3000scfh的气体,气体具有约9.5-10mol%氧。氨吸收器、解吸器、 再沸器和相关输送管道的大部分区域中奥氏体不锈钢的腐蚀速率大致是 0-50密耳/年,平均约5-20密耳/年,例如凹痕等深的腐蚀的局部区域比比 较实施例1少,特别包括在再沸器和解吸器中。图4示出系统中铬随着时 间推移的累积。图4示出约90天后,铬的浓度为约250ppm,指示腐蚀 速率大致是无空气喷射下的腐蚀速率的42%。

实施例2.气体喷射到汽提塔。

遵循一般程序,喷射气体,其中气体组成和流速如实施例1中所描述。 此实施例中,气体喷射到汽提塔。与比较实施例1相比,汽提塔、汽提塔 再沸器、吸收器和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和寿命更长,类似于实施 例1中遭遇的改良。

实施例3a.气体喷射到汽提塔再沸器。

遵循一般程序,喷射气体,流速如实施例1中所描述。气体组成是环 境空气中30mol%氧。此实施例中,气体喷射到汽提塔再沸器。与比较实 施例1相比,汽提塔、汽提塔再沸器、吸收器和相关输送管道遭遇的腐蚀 减少和寿命更长,类似于实施例1中遭遇的改良。

实施例3b.气体喷射到汽提塔再沸器。

遵循一般程序,喷射气体,流速如实施例1中所描述。气体组成是环 境空气中1-21mol%氧,对于较低氧mol%,流速增加。此实施例中,气 体喷射到汽提塔再沸器。与比较实施例1相比,汽提塔、汽提塔再沸器、 吸收器和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和寿命更长,类似于实施例1中遭 遇的改良。

实施例4.气体喷射到汽提塔。

遵循一般程序,喷射气体,其中气体组成和流速如实施例1中所描述。 此实施例中,气体喷射到汽提塔的底部。与比较实施例1相比,汽提塔、 汽提塔再沸器、吸收器和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和寿命更长,类似 于实施例1中遭遇的改良。

实施例5.气体喷射到汽提塔与汽提塔再沸器。

遵循一般程序,喷射气体,其中气体组成和流速如实施例1中所描述。 此实施例中,气体喷射到汽提塔和汽提塔再沸器的底部。与比较实施例1 相比,汽提塔、汽提塔再沸器、吸收器和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和 寿命更长,类似于实施例1中遭遇的改良。

实施例6.气体喷射到吸收塔。

遵循一般程序,喷射气体,其中气体组成和流速如实施例1中所描述。 此实施例中,气体喷射到吸收塔的底部。与比较实施例1相比,汽提塔、 汽提塔再沸器、吸收器和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和寿命更长,类似 于实施例1中遭遇的改良。

实施例7.气体喷射到吸收塔和汽提塔。

遵循一般程序,喷射气体,其中气体组成和流速如实施例1中所描述。 此实施例中,气体喷射到吸收塔和汽提塔的底部。与比较实施例1相比, 汽提塔、汽提塔再沸器、吸收器和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和寿命更 长,类似于实施例1中遭遇的改良。

实施例8.气体喷射到吸收塔、汽提塔和汽提塔再沸器。

遵循一般程序,喷射气体,其中气体组成和流速如实施例1中所描述。 此实施例中,气体喷射到吸收塔、汽提塔和汽提塔再沸器的底部。与比较 实施例1相比,汽提塔、汽提塔再沸器、吸收器和相关输送管道遭遇的腐 蚀减少和寿命更长,类似于实施例1中遭遇的改良。

实施例9.控制回路;基于即时腐蚀速率测量的喷射。

遵循一般程序,气体喷射在汽提塔再沸器,其中气体组成和流速如实 施例1中所描述。在此实施例中,使用反馈回路,基于即时腐蚀速率测量 控制空气喷射速率。与比较实施例1相比,汽提塔、汽提塔再沸器、吸收 器和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和寿命更长,类似于实施例1中遭遇的 改良。

实施例10.控制回路。控制器维持下限与上限之间的空气流速。

遵循一般程序,喷射气体,其中气体组成如实施例1中所描述。此实 施例中,控制回路用以维持含氧量在约2000与约7000scfh之间且平均流 速为约3000scfh。与比较实施例1相比,汽提塔、汽提塔再沸器、吸收 器和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和寿命更长,类似于实施例1中遭遇的 改良。

实施例11.从其它工艺提取氨。

遵循一般程序,进行气体喷射,其中气体组成和流速如实施例1中所 述。在此实施例中,氨从肥料生产工艺、废水净化工艺、氨生产工艺、污 染防治工艺、化石燃料燃烧工艺、焦炭制造工艺、家畜管理工艺或制冷工 艺提取。在所有工艺中,与比较实施例1相比,汽提塔、汽提塔再沸器、 吸收器和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和寿命更长,类似于实施例1遭遇 的改良。

实施例12.其它材料。

遵循一般程序,进行气体喷射,其中气体组成和流速如实施例1中所 述。在此实施例中,解吸器、再沸器和输送管道由以下建造:超级奥氏体 不锈钢(例如AL6XN、254SMO、904L)、双相不锈钢(例如2205)、超级双 相不锈钢(例如2507)、镍基合金(例如合金C276、C22、C2000、600、625、 800、825)、钛合金(例如等级1、2、3)、锆合金(例如702)、Hasteloy 276、 双相2205、超级双相2507、Ebrite 26-1、Ebrite 16-1、Hasteloy 276、Duplex  2205、316SS、316L和304SS、锆、锆复合316、ferralium 255或其任何 组合。与根据比较实施例1或2的条件,但由与此实施例中使用相同的材 料建造用于喷射的设备的实验操作相比,汽提塔、汽提塔再沸器、吸收器 和相关输送管道遭遇的腐蚀减少和寿命更长,类似于实施例1和2中遭遇 的改良

已经采用的术语和表述用作描述术语而非限制,且不意图在使用此类 术语和表述时,排除所示出和所述的特征的任何同等物或其部分,而应认 识到在要求的本发明范围内各种修改是可能的。因此,应了解虽然本发明 已经通过优选的实施方案和任选的特征特定地公开,但本领域技术人员可 以对本文中公开的概念进行修改和变化,且此类修改和变化被认为在如随 附权利要求书界定的本发明的范围内。

其他实施方案。

本发明提供以下例示性实施方案,其编号不应视作表示重要程度:

实施方案1提供一种在氨提取期间减少腐蚀的方法,其包括:执行使 用氨提取设备提取氨的工艺,所述氨提取设备包括氨吸收器、氨解吸器和 包含酸或其铵盐的水溶液;以及喷射含氧气体到所述氨吸收器、所述氨解 吸器和介于两者之间的部分的至少一个中的所述溶液。

实施方案2提供实施方案1的方法,其中所述喷射足以减少至少所述 氨解吸器和所述氨解吸器的再沸器的腐蚀。

实施方案3提供实施方案1到2中任一项的方法,其中所述水溶液在 所述吸收器与所述解吸器之间循环。

实施方案4提供实施方案1到3中任一项的方法,其中在所述解吸器 中,所述溶液中的铵盐转变为包含氨的产物混合物。

实施方案5提供实施方案1到4中任一项的方法,其中在所述吸收器 中,氨从含氨气流呈铵盐提取到所述水溶液中。

实施方案6提供实施方案1到5中任一项的方法,其中所述气体喷射 到所述氨解吸器。

实施方案7提供实施方案1到6中任一项的方法,其中所述氨解吸器 包括汽提塔和汽提塔再沸器。

实施方案8提供实施方案2到7中任一项的方法,其中所述氨解吸器 的腐蚀减少。

实施方案9提供实施方案2到8中任一项的方法,其中所述氨吸收器 与所述氨解吸器之间的输送管道的腐蚀减少。

实施方案10提供实施方案1到9中任一项的方法,其中所述酸是磷 酸、硫酸、盐酸、硝酸或乙酸。

实施方案11提供实施方案1到10中任一项的方法,其中所述铵盐是 磷酸一铵或磷酸二铵。

实施方案12提供实施方案2到11中任一项的方法,其中减少所述腐 蚀包括与不包括所述喷射的氨提取工艺中对应设备的腐蚀相比,腐蚀的速 率或严重程度减少。

实施方案13提供实施方案1到12中任一项的方法,其中所述气体为 空气。

实施方案14提供实施方案1到13中任一项的方法,其中气体压缩机 用以喷射所述气体。

实施方案15提供实施方案1到14中任一项的方法,所述氨提取设备 包括氨吸收塔、氨吸收塔顶、氨吸收塔底、氨汽提塔、氨汽提塔顶、氨汽 提塔底、汽提塔再沸器、氨冷凝器、蒸馏塔、氨浓缩器、热交换器、阀、 过滤器和输送管道中的至少一个。

实施方案16提供实施方案1到15中任一项的方法,其中所述氨从气 体或蒸气流提取。

实施方案17提供实施方案1到16中任一项的方法,其中所述氨从氢 氰酸产生工艺、肥料生产工艺、废水净化工艺、氨生产工艺、污染防治工 艺、化石燃料燃烧工艺、焦炭制造工艺、家畜管理工艺或制冷工艺提取。

实施方案18提供实施方案1到17中任一项的方法,其中所述氨提取 工艺从氢氰酸产生工艺回收未反应的氨。

实施方案19提供实施方案1到18中任一项的方法,其中所述氨从用 于产生氢氰酸的安德卢梭工艺回收。

实施方案20提供实施方案2到19中任一项的方法,其中腐蚀减少的 所述氨解吸器和所述氨解吸器的所述再沸器中至少一个包括不锈钢。

实施方案21提供实施方案2到20中任一项的方法,其中腐蚀减少的 所述氨解吸器和所述氨解吸器的所述再沸器中至少一个包括奥氏体钢、铁 素体钢、马氏体钢、包括440A、440B、440C、440F、430、316、409、 410、301、301LN、304L、304LN、304、304H、305、312、321、321H、 316L、316、316LN、316Ti、316LN、317L、2304、2205、904L、1925hMo/6MO、 254SMO系列钢在内的不锈钢系列或其组合。

实施方案22提供实施方案2到21中任一项的方法,其中腐蚀减少的 所述氨解吸器和所述氨解吸器的所述再沸器中至少一个包括超级合金、镍 铜合金、Monel 400、脱溶加强的镍铁铬合金、Incoloy牌合金、Incoloy 800 系列、奥氏体镍铬基Inconel牌合金、镍铬钼合金、Hastelloy牌合金、 Hastelloy G-30、超级奥氏体不锈钢、AL6XN、254SMO、904L、双相不 锈钢、2205、超级双相不锈钢、2507、镍基合金、C276、C22、C2000、 600、625、800、825、钛合金、锆合金、Zr 702、Hastelloy 276、双相2205、 超级双相2507、Ebrite 26-1、Ebrite 16-1、Hastelloy 276、Duplex 2205、 316SS、316L和304SS、锆、锆复合316、ferralium 255或其任何组合。

实施方案23提供实施方案2到22中任一项的方法,其中腐蚀减少的 所述氨解吸器和所述氨解吸器的所述再沸器中至少一个包括304或316 奥氏体钢。

实施方案24提供实施方案1到23中任一项的方法,其中喷射到所述 水溶液的所述气体的量足以维持喷射到所述溶液的氧的速率超过预定最 小速率。

实施方案25提供实施方案24的方法,其中所述预定最小速率足以允 许在腐蚀减少的所述氨提取设备上形成、再生或修复腐蚀减少层。

实施方案26提供实施方案1到25中任一项的方法,其中喷射到所述 水溶液的所述气体的量足以允许在腐蚀减少的所述氨提取设备上维持、再 生或修复腐蚀减少层。

实施方案27提供实施方案26的方法,其中所述气体以足够低的量或 在足够低的搅动下喷射到所述水溶液,使得腐蚀减少的所述氨提取设备上 的腐蚀减少层既不被破坏,又不被阻止减少腐蚀。

实施方案28提供实施方案1到27中任一项的方法,其中所述气体以 足够低的量喷射到所述水溶液,使得不会妨碍所述气体喷射到的所述氨提 取设备部件的温度控制。

实施方案29提供实施方案1到28中任一项的方法,其中喷射到所述 水溶液的气体的速率足以维持喷射到所述水溶液的氧的速率超过预定最 大速率。

实施方案30提供实施方案29的方法,其中所述预定最大速率使得与 所述水溶液平衡的气相不可燃。

实施方案31提供实施方案1到30中任一项的方法,其中至所述水溶 液的所述气体喷射以足够维持氧喷射到所述溶液的速率在对于每约100 lb到约10,000lb从所述解吸器流到所述吸收器的所述水溶液来说约1scf 下的速率发生。

实施方案32提供实施方案1到31中任一项的方法,其中至所述水溶 液的所述气体喷射以足够维持氧喷射到所述溶液的速率在对于每约500 lb到约5000lb从所述解吸器流到所述吸收器的所述水溶液来说约1scf 下的速率发生。

实施方案33提供实施方案1到32中任一项的方法,其进一步包括使 用控制器控制所述气体喷射,使得氧喷射到所述水溶液的速率维持在预定 最小速率与预定最大速率之间。

实施方案34提供实施方案33的方法,其中所述喷射足以减少所述氨 解吸器和所述氨解吸器的再沸器中至少一个的腐蚀,其进一步包括使用腐 蚀减少的所述氨吸收器和所述氨解吸器中至少一个已发生的腐蚀的量确 定所述预定最小速率或所述预定最大速率。

实施方案35提供实施方案34的方法,其中已发生的腐蚀的量通过目 测或通过瞬时腐蚀速率测量测定。

实施方案36提供一种在减少腐蚀下提取氨的系统,其包括:氨提取 设备,所述氨提取设备包括氨吸收器、氨解吸器和包含酸或其铵盐的水溶 液;包含氨的气体流,其中在所述氨吸收器中,所述气体流中所述氨的至 少一部分转变为铵盐,在所述氨解吸器中,所述铵盐的至少一部分转变为 氨,且所述水溶液在所述吸收器与所述解吸器之间循环;和气体喷射器, 其将含氧气体喷射到所述氨吸收器、所述氨解吸器和介于两者之间的部分 的至少一个中的所述水溶液。

实施方案37提供实施方案36的系统,其中所述喷射足以减少所述吸 收器或所述解吸器中至少一个的腐蚀。

实施方案38提供实施方案36到37中任一项的系统,其进一步包括 控制器,其中所述控制器控制所述气体喷射,使得氧喷射到所述水溶液的 速率维持在预定最小速率与预定最大速率之间。

实施方案39提供实施方案38的系统,其进一步包括腐蚀传感器,其 中所述腐蚀传感器测量腐蚀速率,其中所述腐蚀速率用以确定所述预定最 小速率或所述预定最大速率。

实施方案40提供一种在氨提取期间减少腐蚀的方法,其包括:执行 从来自产生氢氰酸的安德卢梭工艺的气体反应器流出流回收未反应的氨 的工艺,其中所述工艺使用氨回收设备执行,所述氨回收设备包括氨吸收 器、包括氨汽提塔和氨汽提塔再沸器的氨解吸器以及包含酸或其铵盐的水 溶液,其中在所述氨吸收器中所述气体流中所述氨的至少一部分转变为铵 盐,在所述氨解吸器中,所述铵盐的至少一部分转变为氨,且所述水溶液 在所述吸收器与所述解吸器之间循环;以及喷射含氧气体到所述氨解吸器 或所述解吸器的再沸器中的所述水溶液,足以减少所述解吸器或所述再沸 器的腐蚀;其中至所述水溶液的所述气体喷射以足够维持氧喷射到所述溶 液的速率在对于每约500lb到约5000lb从所述解吸器流到所述吸收器的 所述水溶液来说约1scf下的速率发生。

实施方案41提供实施方案1到40中任一项或任何组合的仪器或方法, 其任选地配置,使得所有所述的元件或选择可以用来使用或选择。

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