一种以减少的汽提蒸汽供给从吸收剂中回收二氧化碳的方法技术

本发明专利技术涉及一种从富含气态二氧化碳的吸收剂中回收二氧化碳的方法，其中用于在汽提塔中分离吸收剂和二氧化碳的能量，通过以能量有效的方式使用两个具有不同操作压力的汽提器塔和来自于汽提器废气的再循环传热流体来减少。

A method of recovering carbon dioxide from absorbent by reduced stripping steam supply

The invention relates to a method for recovering carbon dioxide from gaseous carbon dioxide absorbent rich in, which used in the separation of carbon dioxide in the absorber and stripper in energy reduction through energy efficient way using two different operating pressure stripper tower and recycle heat transfer fluid from the exhaust gas to the stripper.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种以减少的汽提蒸汽供给从吸收剂中回收二氧化碳的方法本专利技术涉及一种从富含气态酸气的吸收剂中回收酸气，优选二氧化碳的方法，其中通过使用至少两个以不同压力操作的汽提器塔和进一步通过重新使用汽提介质，减少了在汽提方法中用于分离吸收剂和酸气的能量。专利技术背景二氧化碳回收设备广泛用于清洁和/或回收例如从烃燃烧、发酵和气体处理释放的二氧化碳。回收的二氧化碳可以任选地液化和作为最终产品销售或用于给定设备的生产中。在典型的吸收器-再生器系统中，二氧化碳的回收/除去通过将进料气体引入吸收器来进行，在这里气体与吸收器中向下流动的贫溶剂接触。二氧化碳至少部分地被贫溶剂吸收，并且二氧化碳耗尽的气体离开吸收器用于进一步处理或排放。含有二氧化碳的溶剂然后最经常通过汽提处理来从吸收剂中释放二氧化碳，并且二氧化碳可以回收或进一步纯化，和将吸收剂重新用于从进入的气体中除去另外的二氧化碳。可用于分别回收吸收剂和二氧化碳的常规技术包括汽提。吸收器-再生系统典型地允许连续操作来回收二氧化碳。在设计方法和确定参数中，其产生所需的高纯度二氧化碳和同时处于最高产物产率，进一步的下游纯化步骤经常包括开回路和闭回路系统，其中仍会含有残留二氧化碳的吸收剂的贫料流经进一步处理和再循环来从吸收剂中萃取甚至更多的二氧化碳。使用这样的回路系统由此促进料流例如吸收剂和/或水的回收和再使用，来减少成本和废料。但是，用于再生吸收剂或从吸收剂中萃取更多二氧化碳的进一步处理也需要另外的能量，例如用于冷却、加热和加压。通常，每单位产率所需能耗随着吸收剂的纯度而增加，即，与例如富含二氧化碳的吸收剂料流的第一单元的回收相比，从吸收剂贫料流中回收最后残留的二氧化碳的每单位产率所需能耗更高。已经描述了用于回收二氧化碳、改进了整体能量效率的几种设备。US2013/0055756描述了一种这样的回收设备，其中来自于再生器塔的贫吸收剂使用常规再沸来再循环到再生器塔顶部，并且将混合的汽提器废气压缩和冷凝来将溶剂再循环到再生器塔用于进一步回收。包括中间冷凝热交换步骤，其中贫吸收剂和混合气体进行热交换。但是，能量效率在位于吸收塔和再生塔之中和之间的热泵系统6中。WO2004/005818描述了一种再生吸收剂的方法，其中贫和半贫吸收剂通过使有荷载的吸收剂经过提供贫吸收剂的第一再生器和提供半贫吸收剂的第二再生器来产生，其中到至少第一再生器的低压蒸汽通过在相同或另一方法中产生的蒸汽来提供。WO2008/063082也描述了一种吸收的二氧化碳的再生方法，其中热能从二氧化碳气体中回收。吸收的二氧化碳料流经过汽提程序，由此产生加热的气态富含二氧化碳的料流和液体贫含二氧化碳的吸收剂料流。加热的气态富含二氧化碳的料流经过多个压缩步骤，并且中间添加冷却水，和使用热交换器从压缩的气体中回收热。回收的能量可以用于在再生再沸器中加热液体贫含二氧化碳的吸收剂料流。因此，能量从压缩的加热的二氧化碳回收，并且该热可以用于再沸一部分的贫吸收剂，来降低二氧化碳回收方法的总能耗。但是，在大的设施中，每单位二氧化碳产率的能耗甚至很小的降低都有很大的经济效益。所以，一直需要设计方法和参数，其能够以较低能耗来回收二氧化碳。除了能耗之外，同样重要的经济方面在于减少每单位二氧化碳产率的其他资源消耗，例如该方法需要的吸收剂和/或水的量。因此，本专利技术的一个目标是进一步减少酸气回收方法的总能耗，以及减少另外的资源例如水的消耗，并且另一目标是提供一种方法，其在用于汽提方法的能耗方面具有灵活性。
技术实现思路
上述目标通过本专利技术的方法来实现，其用于从液体富含酸气的吸收剂(L1)中回收酸气，其包括步骤：a.提供液体富含酸气的吸收剂(L1)，其中具有吸收的酸气，b.将液体富含酸气的吸收剂(L1)分离成第一液体富含酸气的部分(L1_1)和第二液体富含酸气的部分(L1_2)；c.在具有第一压力p1的第一汽提塔(A2_1)中，从富含酸气的吸收剂料流第一部分(L1_1)中分离酸气，以提供第一含酸气气流(G1_1)和第一液体贫含酸气的吸收剂料流(L2_2)；d.在具有第二压力p2的第二汽提塔(A2)中，使用气态汽提介质(G2)从富含酸气的吸收剂料流的第二部分(L1_2)中分离酸气，以提供第二含酸气气流(G1_2)和第二液体贫含酸气的吸收剂料流(L2)，e.将第一含酸气气流(G1_1)和第二含酸气气流(G1_2)混合，以提供含酸气气流(G1)；f.从含酸气气流(G1)传热到传热流体(L4)的料流，以提供冷却的含酸气料流(G3)和加热的料流(L4’)；g.将加热的料流(L4’)分离成回收的气态汽提介质(G4)和液体载热体(L5)，h.将回收的汽提介质(G4)直接或间接地提供到具有第一压力p1的第一汽提塔(A2_1)；其中第一压力p1低于第二压力p2。使用该方法，汽提蒸汽在与传热介质交换的回路中循环，该传热介质又在第二回路中循环。由此供给从合并的汽提器废气中回收的汽提蒸汽，以覆盖汽提方法的至少部分，即在第一汽提塔中，由此减少外部供给的热。因此，获得总能量减少，其中外部能量被汽提器废气和传热流体的热交换产生的蒸汽能量所代替。第一汽提器中的酸气仅使用回收的汽提介质来从吸收剂中有效汽提，因此用于在第二汽提器中再沸足够的汽提介质所需的热将明显减少。与汽提蒸汽通过传统再沸使用外部产生的热来提供的现有技术的方法相比，提供两个以不同压力操作的汽提器，和再循环部分地回收自含酸气气流的汽提蒸汽，必然节约明显量的外部能量。同样，因为第一汽提塔中的第一压力p1低于第二汽提塔中的压力p2，所以可以降低汽提介质的加压程度。因此，可以减少所述方法的总能耗。本专利技术方法的另一优点是它允许在将进料流的部分(液体富含酸气的吸收剂)导向一个或另一个汽提器和调节各汽提器的压力中具有灵活性。取决于对于蒸汽的需求是否超过电，反之亦然，这在蒸汽可以用于发电的情况中是有用的。本专利技术另一优点是该方法提供了优化的贫吸收剂回收。在一个具体的实施方案中，富含酸气的吸收剂料流的第一部分(L1_1)和富含酸气的吸收剂料流的第二部分(L1_2)的流量比是1:1-1:4，优选1:2-1:3，基于体积。在这种设置中，将进料流(载有酸气的吸收剂)分开，来使得具有较低压力的第一汽提塔中的汽提仅使用回收的汽提介质来汽提。因此，产生了大部分的汽提蒸汽，而无需为汽提器再沸器提供外部功率。因此，除了操作成本降低之外，汽提器再沸器(即对应于连接到第二汽提塔A2的第三热交换器(A6))可以从第一汽提塔A2_1省掉。最优选的是富含酸气的吸收剂料流的第一部分构成进料流的30％(Vol/Vol)，即1:2-1:3。在另一具体实施方案中，第一压力p1是0.6-1.5绝对巴，优选0.8-1.2绝对巴，例如0.9、1.0或1.1绝对巴。在又一实施方案中，第二压力p2是0.9-2.5绝对巴，优选1.2-2.0绝对巴，更优选1.6-2.0绝对巴，例如1.7、1.8或1.9绝对巴。在其他实施方案中，当第一压力是0.6-1.5绝对巴，第二压力是0.9-2.5绝对巴，优选第一压力是0.9绝对巴和第二压力是1.8绝对巴。在本专利技术的一个优选的实施方案中，将液体载热体(L5)用作传热流体(L4)的至少一部分，由此通过在吸收剂是含水的时提供例如水/蒸汽的回路，来促进作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
从液体富含酸气的吸收剂(L1)中回收酸气的方法，其包括步骤：a.提供该液体富含酸气的吸收剂(L1)，其中具有吸收的酸气，b.将该液体富含酸气的吸收剂(L1)分离成第一液体富含酸气的部分(L1_1)和第二液体富含酸气的部分(L1_2)；c.在具有第一压力p1的第一汽提塔(A2_1)中，从该富含酸气的吸收剂料流的第一部分(L1_1)中分离酸气，以提供第一含酸气气流(G1_1)和第一液体贫含酸气的吸收剂料流(L2_2)；d.在具有第二压力p2的第二汽提塔(A2)中，使用气态汽提介质(G2)从该富含酸气的吸收剂料流的第二部分(L1_2)中分离酸气，以提供第二含酸气气流(G1_2)和第二液体贫含酸气的吸收剂料流(L2)，e.将压缩的第一含酸气气流(G1_1)和第二含酸气气流(G1_2)混合，以提供含酸气气流(G1)；f.从该含酸气气流(G1)传热到传热流体(L4)的料流，以提供冷却的含酸气料流(G3)和加热的料流(L4’)；g.将该加热的料流(L4’)分离成回收的气态汽提介质(G4)和液体载热体(L5)，h.将该回收的汽提介质(G4)直接或间接地提供到具有该第一压力p1的该第一汽提塔(A2_1)；其中该第一压力p1低于该第二压力p2。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.11 EP 14197385.91.从液体富含酸气的吸收剂(L1)中回收酸气的方法，其包括步骤：a.提供该液体富含酸气的吸收剂(L1)，其中具有吸收的酸气，b.将该液体富含酸气的吸收剂(L1)分离成第一液体富含酸气的部分(L1_1)和第二液体富含酸气的部分(L1_2)；c.在具有第一压力p1的第一汽提塔(A2_1)中，从该富含酸气的吸收剂料流的第一部分(L1_1)中分离酸气，以提供第一含酸气气流(G1_1)和第一液体贫含酸气的吸收剂料流(L2_2)；d.在具有第二压力p2的第二汽提塔(A2)中，使用气态汽提介质(G2)从该富含酸气的吸收剂料流的第二部分(L1_2)中分离酸气，以提供第二含酸气气流(G1_2)和第二液体贫含酸气的吸收剂料流(L2)，e.将压缩的第一含酸气气流(G1_1)和第二含酸气气流(G1_2)混合，以提供含酸气气流(G1)；f.从该含酸气气流(G1)传热到传热流体(L4)的料流，以提供冷却的含酸气料流(G3)和加热的料流(L4’)；g.将该加热的料流(L4’)分离成回收的气态汽提介质(G4)和液体载热体(L5)，h.将该回收的汽提介质(G4)直接或间接地提供到具有该第一压力p1的该第一汽提塔(A2_1)；其中该第一压力p1低于该第二压力p2。2.根据权利要求1所述的方法，其中该富含酸气的吸收剂料流的第一部分(L1_1)与该富含酸气的吸收剂料流的第二部分(L1_2)之间的流量比是1:1-1:4，优选1:2-1:3。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中该第一压力是0.6-1.5绝对巴和第二压力是0.9-2.5绝对巴，优选该第一压力是0.9绝对巴和第二压力是1.8绝对巴。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将该液体载热体(L5)用作该传热流体(L4)的至少一部分。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该吸收剂是含水的。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将该回收的汽提介质(G4)压缩以提供压缩的回收的汽提介质(G4’)，将该压缩的回收的汽提介质(G4’)直接地提供到该第一汽提塔(A2_1)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤f.中的传热通过将传热流体(L4)与含二...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·芬德，J·F·波尔森，
申请(专利权)人：联合工程公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK