[發明專利]從氣體中除去二氧化碳的方法

無效

• 申請號: 200980108793.6
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN101970081A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: A·?？怂估飱W格魯;F·H·格澤布洛克
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳冀

技術領域

本發明涉及一種從氣體中除去二氧化碳(CO₂)的方法。

背景技術

在最近幾十年期間，排放到大氣的CO₂量顯著全球性增長。由于CO₂的“溫室氣體”性能，有助于全球變暖，因此CO₂排入大氣被認為是有害的。按照京都議定書，必須減少CO₂排放以防止或抵抗不需要的氣候變化。CO₂排放的最大來源是化石燃料例如煤或天然氣燃燒用于發電，和使用石油產品作為運輸以及加熱燃料。這些過程導致產生包含CO₂的氣體。因此，在這些氣體排入大氣之前希望除去至少部分CO₂。

從氣體中除去CO₂的方法是現有技術已知的。例如，在EP0,744,987中描述了一種除去和防止CO₂排入大氣的方法。在EP0,744,987所述的方法中，使CO₂從排出燃氣輪機的廢氣轉移到吸收液，隨后在升高的溫度下再生使被吸收的CO₂從吸收液中釋放。EP0,744,987中所述的方法的嚴重缺陷是高能耗，導致較低的總能量輸出。為了提高效率，使排出燃氣輪機的廢氣通過熱回收蒸汽發生器，制得高壓蒸汽和低壓蒸汽。低壓蒸汽用于實現吸收液再生所需的升高的溫度。盡管這導致較好的總效率，但需要額外的設備。

因此，仍然需要一種從氣體中除去CO₂的簡單、能量有效的方法。

發明內容

為此，本發明提供一種從氣體中除去CO₂的方法，該方法包括以下步驟：

(a)通過使氣體與吸收液在吸收器中接觸獲得富含CO₂的吸收液和純化氣體，從氣體中除去CO₂；

(b)加熱富含CO₂的吸收液；

(c)使加熱的富含CO₂的吸收液與汽提氣在再生器中在升高的溫度下接觸，獲得再生的吸收液和富含CO₂的熱氣流；其中至少部分富含CO₂的吸收液通過與富含CO₂的熱氣流外部熱交換進行加熱。

這里使用的外部熱交換是指將富含CO₂的熱氣流從再生器引入至少一個熱交換器，其中從富含CO₂的熱氣流回收熱量并且將回收的熱量用于再生步驟的情形。

該方法使得能夠使用吸收液簡單并且更能量有效地除去CO₂，因為用于溫熱富含CO₂的吸收液的部分熱量需求由富含CO₂的熱氣流提供。據信，通過使存在于富含CO₂的熱氣流中的蒸汽至少部分冷凝來傳遞熱量需求。適宜地，本方法使得總能量效率提高5-25％，優選10-25％。

附圖說明

現在將僅僅舉例并且參照附屬的非限定性附圖來描述本發明的實施方案，其中：

圖1是根據本發明的一個實施方案的從氣體中除去CO₂的方法的流程圖。用于本說明書的目的，單個附圖標記將分配給管線以及管線中攜帶的物流。

具體實施方式

在步驟(a)中，通過使氣體與吸收液在升高的壓力下，適宜地在吸收器中接觸除去CO₂。在圖中，氣體通過管線1引入吸收器2。適宜地，在氣體是煙道氣的情形中，吸收在相對低的溫度和相對低的壓力下進行。適宜地，在進入吸收器前使氣體冷卻。

該方法適用于任何包含CO₂的氣體。例如，待處理的氣體可以是天然氣，例如通過烴例如甲烷、天然或伴生氣、石腦油、柴油和液體渣油部分的(催化)部分氧化和/或蒸汽甲烷轉化得到的合成氣，來自煤氣化的氣體，焦爐煤氣，煉廠氣，氫氣和含氫氣體，以及煙道氣。

適宜地，氣體包含0.25-70％(v/v)的CO₂，優選1-45％(v/v)。

在氣體是煙道氣的情形中，CO₂的量通常較低，適宜地為0.25-20％(v/v)并且氣體將通常還包含氧氣，優選為0.25-20％(v/v)，更優選0.5-15％(v/v)，仍然更優選1-10％(v/v)。

吸收液可以是能夠從氣流中除去CO₂的任何吸收液。這類吸收液可以包括化學溶劑或者化學和物理溶劑的組合。

合適的化學溶劑包括氨和胺化合物。