捕集存在于燃烧烟道气中的氨的方法，所述燃烧烟道气使用包括在冷冻氨法中的水洗单元进行了CO2去除，所述方法包括：提供包含溶解于其中的CO2的负载CO2的液体(122)；提供洗水液体(108，138)；在将所述负载CO2的液体加入到所述水洗单元(102)之前，将所述液体与所述洗水液体合并，以形成富含CO2的洗水液体(105，106)；和通过将所述富含CO2的洗水液体(105，106)加入到所述水洗单元(102)使所述燃烧烟道气(107a)与所述富含CO2的洗水液体接触。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过二氧化碳产品液体在水洗液体中捕集氨 专利
本专利技术涉及用于处理燃烧烟道气的方法和系统。更具体地讲，本专利技术涉及在冷冻 氨法（CAP)中捕集氨。 专利技术背景 在用于从气体流（例如烟道气、天然气、合成气或主要含有氮、氧、氢、一氧化碳和/或 甲烷的其它气体流）中工业分离酸性组分（例如H2s、co2、cos和/或硫醇）的过程中，包 含胺化合物或氨水溶液的液体溶液通常用作溶剂。在吸收过程或洗涤过程中，酸性组分通 常被吸收在溶剂中。在用所述溶液洗涤所述酸性组分之后，必须在单独的工艺步骤中从 气体流除去污染物例如痕量的氨。 用于该目的的最常用的方法为污染物的洗涤或涤气步骤。在这样的洗水步骤中， 气体流在合适的接触装置中用水洗涤。通常，用于洗涤气体流的水为新鲜水或从与气体流 的处理相关的汽提过程得到的册13含量非常低的水。在用水洗涤气体流后，将水1)送回其 所得自的汽提单元或2)与用于主洗涤工艺的溶液简单地混合。 存在其中系统和方法的效率得到改进的已知的方法。在W0 2009/138363中公开了 一种通过使气体流与含有co2的液体接触从气体流除去污染物的方法。据报道，该方法适 用于像氨的污染物，其中污染物的排放降低。另外，在US 5 378 442中描述了一种接触含有 C02的液体以回收存在于燃烧废气中的氨的方法。 在洗涤过程（例如在汽提单元）中用过洗液的再生通常为能量密集的并且为昂贵 的方法。因此，持续需要改进洗涤效率和/或降低洗液消耗的方法。用过洗液的再生可通 过汽提完成，其中将特定的组分从洗液中汽提以使洗液再生。 专利技术概述 本专利技术的一个目的是在气体纯化方法中改进洗漆（wash)/漆气（scrub)步骤的效率， 更具体地讲，改进在吸收器系统中氨从经处理的燃烧气体的捕集和回收。 在根据本文描述的各方面，用于在冷冻氨法（CAP)中捕集氨的改进的方法和系统 最终使得离开洗涤/涤气步骤的氨浓度降低，因此提高返回吸收器系统的再循环氨的量。 这有助于在吸收器系统中保持溶液中氨的浓度，并且还防止过度氨损失。 降低从水洗单元流入的经处理的烟道气中的氨排放有利于在冷冻氨法中氨的保 留。当在下游工艺中再加热经处理的烟道气时，还将降低中和氨所需的硫酸的量。 根据本文所述的方面，提供了捕集存在于燃烧烟道气中的氨的方法，所述燃烧烟 道气已在包括在冷冻氨法中的水洗单元中进行了 C02去除，所述方法包括以下步骤： -提供包含溶解于其中的C02的负载C02的液体； _提供洗水液体； -在将所述负载co2的液体加入到所述水洗单元之前，将所述液体与所述洗水液体合 并，以形成富含co2的洗水液体，以减低在所述富含C02的洗水液体的表面之上存在的NH 3的 平衡蒸气压；和 -通过将所述富含co2的洗水液体加入到所述水洗单元使所述燃烧烟道气与所述富含 co2的洗水液体接触。 将来自例如co2冷却器的负载co2的液体连续加入到洗水中，以保持低氨分压。基 于来自水洗系统的氨排放和在溶液中所需的氨分压可调节、降低或提高所述液体的量，以 满足洗涤要求。 根据所述方法的一些实施方案，在洗水中氨的浓度可在0.0005-3 mol/ι范 围。在具有顶部区段和下部区段的水洗单元中，氨的浓度可为，例如，在顶部区段中为约 0. 005-0. 2 mol/1，在下部区段中为约0. 5-3 mol/ι。该浓度涵盖了贫洗水和与负载C02的液 体混合的洗水二者的范围。通过用该氨在洗水中的浓度操作，氨的蒸气压可保持在低水平， 例如，足够低以将气相中的氨洗涤至低于200 ppm。总的来说，通过降低NH3在洗水溶液中 的浓度，通过降低洗液的操作温度和/或通过混合负载C02的液体流来用化学方法减低氨 的分压，可改进氨捕集（且使NH3的分压低）。只要在所述液体之上C02的分压高，并且不 形成固体，NH3的浓度不太重要。 根据所述方法的一些实施方案，对于富含C02的洗水液体，氨（NH3)的摩尔数与二 氧化碳（C02)的摩尔数的比率（R值）保持在约0. 05-10、优选约0. 1-5、更优选为约1。 根据所述方法的一些实施方案，在洗水中氨的浓度在0. 0005-3 mol/ι范围、优选 在0. 05-2 mol/1范围，并且在液相中C02的分压为1-20巴。 根据所述方法的一些实施方案，在与负载C02的液体合并之前，用于氨去除的洗水 液体包含约 〇· 0005 mol/1-0. 2 mol/ι 氨（NH3)。 根据所述方法的一些实施方案，洗水单元的操作温度为约rc -约10°C、优选约 5。。。 通过在这些指定的温度范围内实施用于再捕集氨的方法，氨的蒸气压可保持低。 只要可实现这些操作温度，任何致冷剂可考虑作为工作介质。合适的致冷剂可为丙烷、丙烯 以及氨。 根据所述方法的一些实施方案，对于富含C02的洗水液体，氨（NH3)的摩尔数与二 氧化碳（C02)的摩尔数的比率（也表示为R值）保持在约0· 05-10、优选约0· 1-5、更优选 约1-4。水洗液体的R值越低，则氨捕集的结果越好。 根据本文所述方面，提供了通过将燃烧烟道气与含有液体形式的溶解的二氧化碳 C02的富含C02的洗水液体接触从所述气体捕集氨（NH3)的气体纯化系统，其中所述系统包 含： 水洗单元，用于捕集氨NH3 ; 一个或多个洗水液体管道，用于再循环洗水液体； 一个或多个产生负载co2的液体的单元； 负载co2的液体管道，用于使所述负载co2的液体从一个或多个用于产生负载co2的液 体的单元流向洗水液体管道，以减低在所述洗水液体之上NH3的平衡蒸气压；和 一个或多个富含co2的洗水液体管道，用于将所述负载co2的液体和所述洗水液体合并 后得到的所述富含co2的洗水液体输送到所述水洗单元，使所述富含co2的洗水液体与所述 燃烧烟道气接触。 根据气体纯化系统的一些实施方案，用于产生负载〇)2的液体的单元为co 2产品冷 却器和/或co2压缩机系统，单独或共同工作，以产生负载co2的液体。 根据本文所述的方面，提供了一种通过洗水单元从燃烧废气捕集氨（NH3)的气体 纯化系统，所述洗水单元包含至少一个填充床区段，优选两个或更多个填充床区段。 所述水洗单元可为合适的容器，比如塔。可选择填充床，以提供存在于水洗单元中 的各组分的足够的传质，因此来从燃烧废气吸收NH3。所述水洗单元可包含一个或多个相同 或不同且采用不同的方式排列的填充床。 根据气体纯化系统的一些实施方案，所述富含C02的洗水液体通过富含C0 2的洗水 液体管道引入洗水单元的底部区段。 可将来自C02产品冷却器和/或C02产品压缩机的负载C0 2的液体的合并流引入 水洗顶部区段或水洗底部区段，或者在一些情况下，引入水洗单元的两区段中。优选应将其 引入顶部区段，以实现更好的性能。 根据气体纯化系统的一些实施方案，经历氨捕集的水液体包含低于0. 2 mol/1氨 (NH3) 〇 根据上述气体纯化系统的一些实施方案，水洗单元在约1°C -约10°C、优选约5°C 的温度下操作。系统的操作温度取决于系统中使用的具体的致冷剂。合适的致冷剂可为丙 烷、丙烯以及氨。 根据气体纯化系统的一些实施方案，在C02产品冷却器单元中分离和液化后，将液 体形式的二氧化碳C02重新引入洗本文档来自技高网...
【技术保护点】
捕集存在于燃烧烟道气中的氨的方法，所述燃烧烟道气使用包括在冷冻氨法中的水洗单元进行了CO2去除，所述方法包括以下步骤：提供包含溶解于其中的CO2的负载CO2的液体；提供洗水液体；在将所述负载CO2的液体加入到所述水洗单元之前，将所述液体与所述洗水液体合并，以形成富含CO2的洗水液体，以减低在所述富含CO2的洗水液体的表面之上存在的NH3的平衡蒸气压；和通过将所述富含CO2的洗水液体加入到所述水洗单元使所述燃烧烟道气与所述富含CO2的洗水液体接触。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.25 US 13/357,9631. 捕集存在于燃烧烟道气中的氨的方法，所述燃烧烟道气使用包括在冷冻氨法中的 水洗单元进行了 co2去除，所述方法包括以下步骤： 提供包含溶解于其中的co2的负载co2的液体； 提供洗水液体； 在将所述负载co2的液体加入到所述水洗单元之前，将所述液体与所述洗水液体合并， 以形成富含C02的洗水液体，以减低在所述富含C02的洗水液体的表面之上存在的NH3的平 衡蒸气压；和 通过将所述富含co2的洗水液体加入到所述水洗单元使所述燃烧烟道气与所述富含 co2的洗水液体接触。2. 权利要求1的方法，其中在所述洗水液体中氨的浓度为0. 5-3 mol/1。3. 权利要求1的方法，其中在与所述负载C02的液体合并之前，所述洗水液体包含 0· 0005 mol/1-0. 2 mol/1 氨（NH3)。4. 权利要求1的方法，其中通过使洗水单元具有1°C -10°C、优选约5°C的操作温度提 高NH3的平衡蒸气压的减低。5. 权利要求1的方法，其中对于所述富含C02的洗水液体，氨（NH3)的摩尔数与二氧化 碳（C02)的摩尔数的比率保持在约0. 05-10、优选约0. 1-5、更优选约1-4。6. 通过与含有液体形式的溶解的二氧化碳C02的富含C02的洗水液体接触从燃烧烟道 气捕集氨（NH3)的气体纯化系统，其中所述系统包含： 水洗单元，用于捕集氨NH3 ; 一个或多个洗水液体管道，用于再循环洗水液体； 一个或多个产生负载co2的液体的单元； 负载co2的液体管道，用于使所述负载...
【专利技术属性】
技术研发人员：MC鲍尔夫，RS希维尔，JP瑙莫维奇，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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