专利名称：由流体料流，尤其是由合成气回收二氧化碳的方法
由流体料流，尤其是由合成气回收二氧化碳的方法本发明涉及一种由含二氧化碳的流体料流，尤其是合成气、转换合成气(shifted syngas)或天然气回收二氧化碳和其他酸性气体的方法。近年 来，由于大气中二氧化碳增加导致的全球变暖已经被认为是一个问题。因此， 一直尝试俘获来自燃煤发电厂和工业烟@的二氧化碳释放并通过将其深埋于土壤或海洋中而使其掩蔽。含碳燃料如煤、油、天然气、生物质或石油焦充裕且成本低并且可以用于发电。市场上存在不同的发电技术。常规发电厂技术如粉煤(PC)或天然气联合循环(NGCC)通常通过使用空气、富氧空气或氧气焚烧化石燃料。由于更严格的环境法规、对具有更高效率的发电方法的研究以及使用石油焦和生物质作为原料的需求增加，已经开发了整体煤气化联合循环(IGCC)系统，其与传统发电厂相比具有实现改进效率的潜力。在该系统中，通过煤或其他含碳燃料的部分氧化产生合成气(氢气和一氧化碳的混合物)。这允许在燃烧之前清除硫和其他杂质。此外，若需要碳掩蔽，则可以使用水煤气转换反应使一氧化碳与蒸汽反应而形成二氧化碳和氢气。然后可以使用本领域已知的常规技术回收二氧化碳。这允许为了掩蔽而在燃烧前回收二氧化碳。WO 2008/157433描述了混合型IGCC装置，其被改装而提供碳俘获和储存，其中离开热气体净化系统的合成气通过部分氧化器、合成气冷却器、水煤气转换反应器和用于从气态燃料分离二氧化碳的吸收系统，然后干燥所述二氧化碳并在掩蔽之前压缩。在工业规模上通常将有机碱如链烷醇胺的水溶液用作吸收流体以从流体料流中除去二氧化碳。当二氧化碳溶解时，由该碱和二氧化碳形成离子产物。该吸收流体可以通过膨胀到更低压力或汽提而再生，其中离子产物逆反应而释放二氧化碳和/或由蒸汽汽提出二氧化碳。在再生方法之后可以再利用该吸收流体。然而，尽管处理高压流体这一事实，但通过常用方法由该流体分离的二氧化碳具有接近大气压力的低压。这是不利的，因为对于上述永久储存目的，必须将二氧化碳由低压加压至注射所要求的约150巴(绝对压力)的压力。某些工业应用，例如在尿素生产中也要求在高压下的二氧化碳。在高压气态进料流的处理中，通常使用两工段方法。将较小部分的再生的吸收液 (贫溶剂)供入吸收器顶部并将较大部分的仅部分再生的吸收液(半贫溶剂)供入吸收器中央。在部分再生的吸收液的回路(半贫回路)中除去大部分二氧化碳并且仅使用再生的吸收液进行净化。再生步骤通常包括使富含二氧化碳的吸收流体由吸收器中占主导的高压膨胀或闪蒸至更低压力，由此部分再生负载的吸收液。较小部分的吸收液通过直接或间接加热而热再生。现有技术公开了几种其中在高于大气压力的压力下回收二氧化碳的方法。在高于大气压力下实施再生步骤的优点是可以省去压缩的低压工段。因此，EP-A 768 365教导了一种由高压天然气除去高度浓缩的二氧化碳的方法， 包括使具有30kg/cm2(30巴绝对压力)或更大压力的天然气与吸收流体气/液接触的吸收步骤以及加热富含二氧化碳的吸收流体而不对其减压的再生步骤，由此释放高压二氧化碳。
US 6，497，852描述了一种二氧化碳回收方法，其中将二氧化碳由进料流优先吸收到液体吸收剂流体中，将所得料流加压至足以能够使该料流在35psia(2. 4巴绝对压力)或更大的压力下达到汽提塔顶部的压力以及在汽提塔中在35psia(2. 4巴绝对压力)或更高的压力下由该料流汽提二氧化碳。 WO 2005/009592涉及一种在超过50psia (3. 5巴绝对压力)且不超过300psia (20 巴绝对压力)的压力下进行的酸性气体再生方法。将由再生器排出的分离的气体料流压缩并注入地下储槽中。然而，这些其中在高于大气压力的压力下回收二氧化碳的方法涉及比上述两工段方法显著更高的再沸器负荷。本发明寻求提供一种两工段二氧化碳回收方法，其中降低了二氧化碳回收所需的总能量和/或其中在高于大气压力的压力下回收至少部分二氧化碳以降低例如为了掩蔽而压缩二氧化碳所需的能量，而不显著提高该方法的能量需求。本发明提供了一种从流体中除去二氧化碳的方法，包括如下步骤(a)通过使所述流体与液体吸收剂在第一吸收区中以及随后在第二吸收区中逆流接触而处理所述流体，以将至少一部分含于所述流体中的二氧化碳吸收到所述吸收剂中；(b)使负载的吸收剂减压以释放二氧化碳第一料流并得到部分再生的吸收剂；(c)使部分再生的吸收剂第一料流再循环到第一吸收区中；(d)加热部分再生的吸收剂第二料流以释放二氧化碳第二料流并得到再生的吸收剂；(e)使所述再生的吸收剂再循环到第二吸收区中；(f)通过冷却所述二氧化碳第二料流而冷凝夹带于所述二氧化碳第二料流中的水蒸气并通过间接热交换而将至少部分回收的热转移到部分再生的吸收剂。本发明进一步提供了一种从流体中除去二氧化碳的装置，其包括(a)包括用于使所述流体与液体吸收剂逆流接触的第一吸收区和第二吸收区的吸收塔；(b)用于使负载的吸收剂减压以释放二氧化碳第一料流并得到部分再生的吸收剂的减压单元；(c)由所述减压单元底部到所述第一吸收区的使部分再生的吸收剂第一料流再循环到第一吸收区中的管线；(d)用于加热部分再生的吸收剂第二料流以释放二氧化碳第二料流并得到再生的吸收剂的汽提单元；(e)从所述汽提单元底部到所述第二吸收区的用于使所述再生的吸收剂再循环到第二吸收区中的管线；以及(f)用于冷却所述二氧化碳第二料流并在减压单元底部将至少部分回收的热转移到部分再生的吸收剂的间接传热装置。在优选实施方案中，加热所述部分再生的吸收剂第二料流在至少3巴(绝对)，优选3. 5-10巴的升高的压力下进行，并且所述二氧化碳第二料流在升高的压力下回收。在升高的压力下回收的二氧化碳第二料流可以便利地引入二氧化碳加压单元，其中可以省去压缩的低压工段。在优选实施方案中，至少在升高的压力下回收的所述二氧化碳第二料流占在所述二氧化碳第一料流和所述二氧化碳第二料流中除去的二氧化碳总量的至少15%，优选 20-30% (例如基于体积％ s. t. ρ·)。
在一个实施方案中，将在再生步骤过程中释放的包含二氧化碳的料流倒入地下区以进行储存。例如，可以将在升高的压力下回收的料流注入含有烃的地下矿床，尤其是含有油的地下矿床中以永久储存。释放的气态料流要求加压至足够高以允许注入地下区中的压力。二氧化碳的另一用途涉及通过与氨反应转化成尿素。对于作为尿素反应器的进料的用途，也必须压缩二氧化碳。二氧化碳的另一用途涉及生产食品级CO2,因为来自所述二氧化碳第二料流的CO2 具有非常高的CO2杂质，便于进一步的下游提纯步骤。在高于大气压力的压力下回收至少一部分二氧化碳的优点是降低了总压缩负荷。 例如，在5巴(绝对压力)的压力下回收二氧化碳允许省去至少一个压缩工段，而在9巴的压力下进行再生步骤与在大气压力下释放酸性气体相比具有省去至多2个压缩工段的潜力。在本发明的实施方案中，待处理的流体选自含二氧化碳的合成气或转换合成气。 对于本发明的目的，术语“转换合成气，，意欲包括完全或部分转换的合成气。合成气主要由氢气、一氧化碳和非常常见地一些二氧化碳构成并且可以含有显著量的氮气。存在几种生产合成气的方式。气化(或部分氧化)是将碳基产品如煤、生物质和石油转化成一氧化碳和氢气的方法。这通过使产品和不足化学计算量的氧气之间在气化器中发生化学反应以产生合成气而进行。气化是一种由有机材料获得能量的高度有效方法并且可以用作处置废物的方法。在本发明的实施方案中，该方法包括气化选自含碳材料、烃类材料、生物质和城市垃圾的材料而形成合成气。该气化方法所适合的燃料包括但不限于烟煤、次烟煤、褐色煤(brown coal)、褐煤(lignite)、煤渣(clinkering)、高灰煤和生物质。气化方法可以在高压下操作以最小化或省去达到适合下游加工的所需升高压力所需要的合成气压缩。离开气化器的合成气通常送入合成气冷却器和热气体净化系统，包括卤化物洗涤器和脱硫装置。卤化物洗涤器可以除去氯化氢和其他卤化物。在一些实施方案中，卤化物洗涤器由填充有天然小苏打或二碳酸氢三钠(其活性成分为碳酸氢钠的矿物)的卵石床的压力容器构成。脱硫装置例如可以使用常用于石油加工厂的反应器设计。在一些实施方案中，输送脱硫装置由在其中吸收合成气中的硫化合物(例如通过锌基吸着剂颗粒)的吸收器回路和再生该吸着剂的再生器回路构成。离开再生器的气体含有二氧化硫并且通常送入制酸厂或Claus单元。制酸厂将再生器气体中的二氧化硫转化成硫酸。Claus单元产生单质硫。或者可以使用低温吸收方法来洗涤该气体以除去硫化合物。这些方法通常使用对含硫物质如H2S和SO2具有高容量的溶剂。含硫物质的除去主要可以取决于物理吸收如 Recti so 1 、Se 1 exo 1 或 PuraTreat A 方法，或化学吸收如 MDEA、sMDEA @或 Flexsorb SE方法。还可以包括由汽提气体回收硫。漂尘和散裂的吸着剂可以通过金属烛式过滤器从合成气中除去。蒸汽重整烃类材料是形成合成气的另一重要方法。蒸汽重整是烃类材料如天然气与蒸汽的催化反应，以生产合成气，其包括H2、CO2, CO、CH4和H2O且H2/C0比为约3 1或更高。蒸汽重整反应是吸热的。因此需要外部热。通常将天然气和蒸汽供入含有用于重整反应的镍基催化剂的合金管中。将催化剂管置于衬有耐火材料的结构体内部。一部分天然气用作燃料以提供反应所需热。任选地，使合成气通过水煤气转换反应器而得到转换合成气。水煤气转换反应 (WGS)为其中一氧化碳与水反应形成二氧化碳和氢气的化学反应。在一个实施方案中，本发明方法包括在从其中除去二氧化碳之后由合成气或转换合成气使燃气轮机点火。若要将合成气用于发电，则通常将其作为燃料用于IGCC(整体煤气化联合循环)发电组合体中。首先将合成气转化成转换合成气允许将CO2与氢气/氮气混合物分离。可以将CO2干燥、加压和掩蔽，如在地质储存中。本发明的燃烧前碳俘获系统与由烟道气除去CO2的系统相比更廉价地除去C02。这例如可能是由于洗涤器中的高压力和浓度。最初开发用于天然气联合循环发电厂(NGCC)的燃气轮机可以用于IGCC。在一些实施方案，使用本发明合成气的燃气轮机可以不加改造而操作。在其他实施方案中，改造燃气轮机。例如，可以通过打通通过膨胀器的进口叶片的流道而改造燃气轮机，以适应合成气的更高体积流速。这可能提高失速限度并降低熄火的危险。用合成气操作的燃气轮机与以天然气操作的涡轮机相比可以具有更高的流速和功率输出。氢气在燃气轮机中的燃烧由于氢气的高反应性、其快的紊流火焰速度以及H2/空气混合物的自燃倾向而提出显著的工业和工程挑战。燃料/空气混合物通常可能要求用惰性气体稀释。在使用合成气的一些实施方案中，通常具有天然气预混设计(以使NOx释放最小化)的燃烧器必须呈合成气喷嘴混合(或者扩散设计)，以避免由于合成气中的氢气而回火。在一些实施方案中，甚至扩散式燃烧器可能满足对IGCC所设定的NOx标准(15ppmv)。在一些实施方案中，将转换合成气用于氨合成。在其他实施方案中，待处理流体是烃类流体，尤其是天然气或液化天然气(LNG)。 本发明方法还可以适合处理来自炼油厂如粗蒸单元CDU或转化装置的废气，这些单元或装置可能涉及催化方法(如流化催化裂化单元FCCU和加氢裂化单元HCU)和热方法(如减粘裂化炉单元VDU和焦化装置单元D⑶)。在本发明方法中，该流体通过使其与液体吸收剂在第一吸收区中以及随后在第二吸收区中逆流接触以将至少一部分含于该流体中的二氧化碳吸收到该吸收剂中而处理。该液体吸收剂能够吸收二氧化碳并通过膨胀到更低压力、加热和/或通过惰性流体汽提而再生。除了二氧化碳外，按照本发明处理的流体可以含有其他酸性化合物如H2S、SO2、CS2、HCN、 cos或硫醇。这些酸性化合物可以与二氧化碳一起完全或部分除去。优选该吸收剂包含胺的水溶液。优选总胺含量为30-70重量％，尤其是40-60重量％的胺的水溶液。
优选吸收介质包括单乙醇胺(MEA)、甲基氨基丙基胺(MAPA)、哌嗪、二乙醇胺 (DEA)、三乙醇胺(TEA)、二乙基乙醇胺(DEEA)、二异丙基胺(DIPA)、氨基乙氧基乙醇(AEE)、二甲氨基丙醇(DIMAP)和甲基二乙醇胺(MDEA)、甲基二异丙醇胺(MDIPA)、2-氨基-1-丁醇 (2-AB)或其混合物的水溶液。优选的吸收介质包括至少一种具有4-12个碳原子的链烷醇胺。特别优选的吸收介质包括至少一种叔链烷醇胺和优选呈伯或仲胺形式的活化剂。优选的活化剂是具有至少一个NH基团且合适的话在环中具有选自氧原子和氮原子的其他杂原子的饱和5-7员杂环化合物。合适的活化剂是哌嗪、1-甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、1-氨基乙基哌嗪、吗啉、哌啶。其他优选的活化剂选自甲基氨基丙基胺、2-氨基-1- 丁醇和氨基乙氧基乙醇。美国专利US 4，336，233中所述吸 收剂也特别被证实。其为作为吸收促进剂或活化剂的甲基二乙醇胺(MDEA)和哌嗪的水溶液(aMDEA ，BASFAG，Ludwigshafen)。其中所述吸收剂包含1. 5-4. 5mol/l甲基二乙醇胺(MDEA)和0. 05-0. 8mol/l，优选至多0. 4mol/l哌嗪。另一优选的吸收剂为二甲氨基丙醇(DIMAP)和哌嗪的水溶液。该吸收剂优选包含 2-5. 5mol/l 二甲氨基丙醇(DIMAP)和 0. 03-0. 8mol/l 哌嗪。在吸收步骤中使含二氧化碳的气态进料流与液体吸收剂进行气/液接触。为此可以使用任何合适的吸收器。吸收器可以包括接触装置如塔盘、填充床或在气态料流和该吸收剂之间提供紧密接触的其他接触装置。气态料流可以引入该吸收器的下段并送入该吸收器的顶部。该吸收剂可以引入该吸收器的上部并且与气态料流逆流地送入该吸收器的底部。在吸收步骤中，吸收剂的温度不应超过100°C，因为在更高温度下可获得的二氧化碳负载更低且高温通常引起不希望的腐蚀。吸收步骤通常在40-60°C的吸收器顶部温度下进行，但该温度可以高达75°C。吸收步骤还可以在更低温度，例如从25°C往上进行；然而， 该低温导致能耗增加。吸收器的底部温度应不高于100°C。任选地，可以将负载的吸收剂由该吸收器中占主导的高压膨胀或闪蒸到中间压力，在该中间压力下释放惰性气体，如进料流的吸收组分，例如痕量烃、氮气、一氧化碳和其他惰性气体。该中间压力闪蒸优选以不释放显著量二氧化碳的方式操作。在该工段中通常使用15-3巴(绝对压力)的压力。然后使负载的吸收剂(进一步)膨胀或闪蒸(减压)以释放二氧化碳第一料流 (和其他酸性气体，若存在于进料流中的话)并得到部分再生的吸收剂。在该工段中通常使用4巴至200毫巴，优选3-1巴(绝对压力)的压力。压力膨胀例如可以使用节流阀进行， 使负载的吸收剂膨胀进入闪蒸罐。额外地或者作为替换，可以使吸收流体通过膨胀涡轮，后者可以驱动发电机并产生电能。由闪蒸罐排出的二氧化碳夹带有水蒸气和胺吸收剂。优选使其通过冷凝器，以在其中使其部分冷凝。所得两相料流可以分离成二氧化碳气体和冷凝液。主要包含水和胺的冷凝液返回闪蒸罐。将部分再生的吸收剂第一料流再循环到第一吸收区中。进入第一吸收区中的部分再生的吸收剂优选具有50-90°C，尤其是60-80°C的温度。加热部分再生的吸收剂第二料流以释放二氧化碳第二料流(和其他酸性气体，若存在于进料流中的话)并得到再生的吸收剂。该再生步骤要求通过直接或间接加热将富含二氧化碳的吸收剂通常加热到高于130°C，优选高于150°C的温度。优选再生步骤包括用惰性流体汽提该吸收液。为此使吸收剂和汽提介质(优选热惰性气体、氮气或蒸汽)以逆流方式通过提供有松散填料、排列填料或塔盘的解吸塔。为了提供必要的加热，对该塔底部提供合适的再沸器。优选汽提介质为通过在该塔底部部分蒸发吸收剂而形成的蒸汽。在供 入吸收器中之前，通常使再生的吸收剂通过热交换器并达到吸收步骤所要求的温度。由离开汽提塔的再生的吸收剂除去的部分热可以用于预热离开闪蒸罐的所述部分再生的吸收剂第二料流。因此，在优选实施方案中，所述部分再生的吸收剂第二料流通过与再生的吸收剂间接热交换而预热。然后使再生的吸收剂再循环到第二吸收区中。进入第二吸收区的再生的吸收介质优选具有25-75°C，尤其是40-60°C的温度。为了设定这些温度，通常使再生的吸收剂通过冷却器。由汽提单元排出的二氧化碳第二料流被水蒸气饱和。二氧化碳必须在进一步处理，例如压缩之前干燥。本发明的必要特征是夹带于所述二氧化碳第二料流中的水蒸气通过冷却二氧化碳第二料流(不使所述二氧化碳第二料流与其他工艺料流混合，尤其不使二氧化碳第二料流与减压工段中释放的二氧化碳第一料流混合)而冷凝并通过间接热交换将至少部分回收的热转移到部分再生的吸收剂。“间接热交换”是指使两种流体呈热交换关系，而流体相互间没有任何物理接触或混合。用冷凝器或一系列冷凝器便利地冷却所述二氧化碳第二料流。分离的水可以返回汽提单元。在冷凝器中回收的热可以在减压单元(闪蒸罐)底部通过如下方式转移到部分再生的吸收剂由减压单元排出部分再生的吸收剂，使其循环通过冷凝器并使被加热的部分再生的吸收剂返回减压单元，任选进行闪蒸。或者，可以使冷却剂强制循环通过冷却剂回路，该回路包括用于冷却所述二氧化碳第二料流的热交换器和与部分再生的吸收剂呈热交换关系的另一热交换器。特别是在其中在升高的压力下回收所述二氧化碳第二料流的实施方案中，冷却所述二氧化碳第二料流可能导致气溶胶形成。气溶胶是由非常小的液滴产生的雾。当在露点以下冷却气体混合物时出现冷凝气溶胶。气溶胶液滴的除去可能存在困难的问题。已经发现当在至少两个接连的工段中冷却所述二氧化碳第二料流以逐步降低该料流的温度时基本防止了气溶胶形成。因此，可以使所述二氧化碳第二料流通过第一冷凝器和至少一个接连的冷凝器。在第一冷凝器中将所述二氧化碳第二料流适当地冷却至100-65°C的温度并在第二冷凝器中将该料流冷却到60°C以下的温度。将在至少一个冷凝器，优选第一冷凝器中回收的热转移到部分再生的吸收剂。现在基于附图和下面的实施例更详细描述本发明。
图1为说明本发明示例性装置的流程图。图2为对比装置设置的流程图。对于图1，将进料气体1供入安装在二氧化碳除去塔2下部的二氧化碳第一吸收区 3中。该气体向上移动通过二氧化碳第一吸收区3并随后通过二氧化碳第二吸收区4。吸收区3和4含有塔内件或传质元件如塔盘或散堆或规整填料。胺吸收液经由冷却器20由二氧化碳除去塔2顶部供应。使进料气和胺吸收液相互接触并且胺吸收液吸收含于该进料气中的二氧化碳。被处理气体5由二氧化碳除去塔2排出。另一方面，经由管线6将已经吸收了二氧化碳的胺吸收液送入闪蒸罐7并减压至中间压力。减压使痕量烃、氮气、一氧化碳和其他惰性气体由胺吸收液释放。这些气体经由管线8排出。所得贫含惰性气体的二氧化碳负载的胺吸收液由闪蒸罐7排出，经由管线29送入闪蒸罐9并减压至低压。大部分吸收的二氧化碳由胺吸收液释放。二氧化碳顶部蒸气从闪蒸 罐9的上部排出并通过回流冷凝器10而在其中部分冷凝。将所得两相料流送入相分离器11中，在其中将其分离成二氧化碳气体和冷凝液。二氧化碳由相分离器11以料流12除去。主要包含水和胺的冷凝液由相分离器排出并返回闪蒸罐9中。部分再生的胺吸收液第一料流由闪蒸罐9底部排出并经由泵13再循环到二氧化碳除去塔2。部分再生的胺吸收液在第一吸收区3上方进入二氧化碳除去塔2。部分再生的胺吸收液第二料流通过泵14，在热交换器15处被再生的吸收液18加热并供入再生塔16。 再生塔16由再沸器17保持在升高的温度下，以释放二氧化碳并使部分再生的胺吸收溶液完全再生。再生的吸收液18通过热交换器15冷却并经由泵19和冷却器20再循环到二氧化碳吸收塔2顶部。再生的胺吸收液在第二吸收区4上方进入二氧化碳除去塔2。由再生塔16顶部排出并且被水饱和的二氧化碳用一系列冷凝器21和22冷却并通过分离器23排出其中所含水。分离的水24回流到再生塔16。在优选实施方案中，再生塔16在至少3巴的升高压力下操作且以料流25回收的二氧化碳可以引入二氧化碳加压单元(未示出)ο将在冷凝器21处回收的热在闪蒸罐9底部通过由闪蒸罐9通过泵26排出部分再生的胺吸收液、将其循环通过冷凝器21并将已加热的部分再生的胺吸收液经由管线27返回闪蒸罐9而转移到部分再生的胺吸收液。经由管线28将补充水加入二氧化碳除去塔2中，以补偿经由离开该处理装置的气态料流的水损失。对于图2，相同标号用于图1中的相同组件。经由管线30将由再生塔16顶部排出且被水饱和的二氧化碳送入闪蒸罐9的下部。通过与部分再生的胺吸收液直接热交换而将含于二氧化碳料流中的水蒸气冷凝并由该料流洗出。该装置设置基本对应于其中闪蒸段安装在再生塔上部的传统设置。 实施例将29700m3 (s. t. p.)/h的CO2含量为18 %的合成气料流减至残留CO2含量为0. 5 体积％。该气体中的其他组分主要为氢气、氮气、氩气、一氧化碳和甲烷。使用由水(60重量％ )、甲基二乙醇胺(37重量％ )和哌嗪(3重量％ )构成的吸收液。在下表1中，示出了根据图1的装置的操作数据(本发明)。该数据使用客户设计的胺处理装置模拟软件得到。预计使用市售工艺模拟软件如ProMax 或ProTreat 模拟软件得到类似结果。气体料流的编号对应于图中的标号在下表2中，示出了根据图2的对比装置的操作数据。
权利要求
1.一种从流体中除去二氧化碳的方法，包括如下步骤(a)通过使所述流体与液体吸收剂在第一吸收区中以及随后在第二吸收区中逆流接触而处理所述流体，以将至少一部分含于所述流体中的二氧化碳吸收到所述吸收剂中；(b)使负载的吸收剂减压以释放二氧化碳第一料流并得到部分再生的吸收剂；(c)将部分再生的吸收剂第一料流再循环到第一吸收区；(d)加热部分再生的吸收剂第二料流以释放二氧化碳第二料流并得到再生的吸收剂；(e)使所述再生的吸收剂再循环到第二吸收区中；(f)通过冷却所述二氧化碳第二料流而冷凝夹带于所述二氧化碳第二料流中的水蒸气并通过间接热交换而将至少部分回收的热转移到部分再生的吸收剂。
2.根据权利要求1的方法，其中加热所述部分再生的吸收剂第二料流在至少3巴(绝对)的升高压力下进行且所述二氧化碳第二料流在升高的压力下回收。
3.根据权利要求2的方法，其中冷却所述二氧化碳第二料流在至少两个接连的工段中进行。
4.根据权利要求2或3的方法，将所述二氧化碳第二料流引入二氧化碳加压单元中。
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述流体选自合成气和转换合成气。
6.根据权利要求5的方法，包括气化选自含碳材料、烃类材料、生物质和城市垃圾的材料以形成合成气并任选地使所述合成气通过水煤气转换反应器而得到转换合成气。
7.根据权利要求5的方法，包括蒸汽重整烃类材料以形成合成气。
8.根据权利要求5-7中任一项的方法，包括在从其中除去二氧化碳之后由合成气或转换合成气使燃气轮机点火。
9.根据权利要求5-7中任一项的方法，包括在从其中除去二氧化碳之后使合成气或转换合成气进行催化反应以合成氨。
10.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中所述流体为烃类流体。
11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中通过与所述再生的吸收剂间接热交换而预热所述部分再生的吸收剂第二料流。
12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述吸收剂包含胺水溶液。
13.根据权利要求12的方法，其中所述胺水溶液包含至少一种叔链烷醇胺和至少一种活化剂。
14.根据权利要求13的方法，其中所述胺水溶液包含哌嗪以及甲基二乙醇胺和二甲氨基丙醇中的至少一种。
15.一种从流体中除去二氧化碳的装置，其包括(a)包括用于使所述流体与液体吸收剂逆流接触的第一吸收区和第二吸收区的吸收塔；(b)用于使负载的吸收剂减压以释放二氧化碳第一料流并得到部分再生的吸收剂的减压单元；(c)由所述减压单元底部到所述第一吸收区的使部分再生的吸收剂第一料流再循环到第一吸收区中的管线；(d)用于加热部分再生的吸收剂第二料流以释放二氧化碳第二料流并得到再生的吸收剂的汽提单元；(e)从所述汽提单元底部到所述第二吸收区的用于使所述再生的吸收剂再循环到第二吸收区中的管线；以及(f)用于冷却所述二氧化碳第二料流并在减压单元底部将至少部分回收的热转移到部分再生的吸收剂的间接传热装置。
16.权利要求15的装置，包括形成合成气的碳化器/气化器和水煤气转换反应器。
17.权利要求15或16的装置，包括由转换合成气点火的燃气轮机。
全文摘要
一种从流体中除去二氧化碳的方法，包括如下步骤(a)通过使所述流体与液体吸收剂在第一吸收区中以及随后在第二吸收区中逆流接触而处理所述流体，以将至少一部分含于所述流体中的二氧化碳吸收到所述吸收剂中；(b)使负载的吸收剂减压以释放二氧化碳第一料流并得到部分再生的吸收剂；(c)使部分再生的吸收剂第一料流再循环到第一吸收区中；(d)加热部分再生的吸收剂第二料流以释放二氧化碳第二料流并得到再生的吸收剂；(e)使所述再生的吸收剂再循环到第二吸收区中；(f)通过冷却所述二氧化碳第二料流而冷凝夹带于所述二氧化碳第二料流中的水蒸气并通过间接热交换而将至少部分回收的热转移到部分再生的吸收剂。本发明提供了一种两工段二氧化碳回收方法，其中降低了二氧化碳回收所需的总能量和/或其中在高于大气压力的压力下回收至少部分二氧化碳以降低例如为了掩蔽而压缩二氧化碳所需的能量。还公开了一种用于从流体中除去二氧化碳的装置。
文档编号C10K1/08GK102449124SQ201080023146
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月25日 优先权日2009年5月26日
发明者G·西德尔, T·卡茨, 田中浩二 申请人:巴斯夫欧洲公司, 日挥株式会社