[發明專利]氨汽提塔廢氣的再吸收

有效

• 申請號: 200980143940.3
• 申請日: 2009-10-20
• 公開（公告）號: CN102202763A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 彼得·烏爾里希·科斯;弗雷德里克·Z·科扎克
• 申請（專利權）人: 阿爾斯托姆科技有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/58;B01D53/62
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

相關申請的交叉引用

本申請要求2008年11月4日提交的序列號為61/111,049的美國臨時專利申請的優先權，其以全文引用的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及用于從氣流中去除CO2的方法和系統，所述方法和系統通過用包括NH3的吸收液體接觸氣流而排除氣流中的CO2。

背景技術

所提出的發明針對從主要含有氮氣、氧氣、氫氣、一氧化碳或甲烷的煙道氣、天然氣、合成氣或其他氣流中工業分離二氧化碳(CO2)的方法及系統，包括其中，液體氨(NH3)溶液用作溶劑。CO2在吸收過程中被溶劑吸收。此過程通常被稱為CO2吸收過程。

在用氨基溶液將CO2從氣體中吸收以后，殘留的氨通常仍存在于處理過的氣體中。在處理過的氣體可被繼續處理或傳送至大氣之前，該殘留的氨必須在分離工序中被去除。

在清洗步驟中，通過在充分接觸設備中用清洗液體刷洗煙道氣體可將氨從氣體中去除。此過程通常被稱為NH3吸收過程。通常，淡水或水或來自汽提過程的弱氨溶液用作清洗液體。

在清洗步驟之后，清洗液體將含有從氣體中吸收的氨。該清洗液體從而被送至氨汽提過程，氨在此過程中從清洗液體中分離。被汽提的清洗液體通常被回收至清洗步驟。從清洗液體中分離的氨作為汽提塔廢氣流離開汽提過程，該汽提塔廢氣流主要含有氨、CO2及水蒸發氣，還通常包括小部分來自煙道氣體的不可冷凝的共吸收氣體組份。

汽提塔廢氣流通常被排放至大氣或被輸入到再生器單元中，其中，CO2被從氨基溶液中分離并去除，并且去除了CO2的氨基溶液被回收至CO2吸收。

發明內容

本公開的各方面的目的之一是通過在氨溶液中吸收CO2而提供改進的氣流中CO2的去除。

本公開的各方面的另一目的是通過在氨溶液中吸收CO2而在氣流中CO2的去除過程中提供改進的NH3回收。

本發明的其他目的是減少氣體凈化過程中所用的化工品的排放而獲得環境、健康和/或經濟效益。

本文中所用的術語“煙道氣體”，通常指任意類型的包括CO2的氣流。此氣流的例子包括但不限于由主要含有氮氣、氧氣、氫氣、一氧化碳或甲烷的有機材料、天然氣、合成氣或其他氣流的燃燒而產生的煙道氣流。

在本發明的第一方面中，上述目的及另外的目的在本公開的存在下對本領域的熟練者來說顯而易見，這些目的可通過從煙道氣流中去除CO2的方法來實現，所述方法包括以下步驟：

a)用包含NH3的第一吸收液體接觸包含CO2的煙道氣流以去除所述煙道氣流中的CO2；

b)用第二吸收液體接觸在步驟a)中去除了CO2的煙道氣流，以使煙道氣流中的NH3在所述第二吸收液體中被吸收，以形成去除了CO2和NH3的煙道氣流；

c)從所述第二吸收液體中分離NH3以獲得包含NH3的氣流；

d)用第三吸收液體接觸所述在步驟c)中所分離的包含NH3的氣流，以使NH3在所述第三吸收液體中被吸收。

在步驟c)中獲得的NH3在本方法的步驟d)中被再吸收，能夠和/或便于回收NH3以在步驟a)的CO2吸收中再使用。

通過能夠和/或便于回收NH3，本方法也慮及增加CO2去除的效率。

通常，當從氣流中吸收組份到吸收液體中時，氣液傳質設備(MTD)用于將氣體帶來與吸收液體接觸。MTD的非限制例子包括填充床柱(packed?bed?columns)及平板柱(plant?columns)。

在本方法的一個實施例中，步驟a)在第一氣液傳質設備(第一MTD)中進行，步驟b)在第二氣液傳質設備(第二MTD)中進行且步驟d)在第三氣液傳質設備(第三MTD)中進行，其中，所述第一及第三氣液傳質設備彼此獨立。

步驟c)中NH3從第二吸收液體中的分離通常通過提供合適的溫度和壓力而進行，以使吸收液體中具有較低沸點的諸如NH3和CO2的組份被轉化為氣相，而具有較高沸點的組份保持為液相。例如，所述分離可在汽提塔中進行，汽提塔包括加熱裝置，例如，構造為接收蒸氣并向吸收液體傳輸熱量的熱交換器。所述汽提塔可選地可包括構造為減小汽提塔內部壓力的真空發生器。

步驟c)中所產生的、通常包括NH3、CO2及其他低沸點雜質的氣流在本文中也被稱為“汽提塔廢氣流”。