从气体物流中脱除和回收二氧化碳的方法，尤其是从天然的和／或合成的气体物流中脱除和回收二氧化碳，以及任选的硫化氢。进一步，本发明专利技术提供了在升高的压力下，脱除的和回收的二氧化碳以及任选的硫化氢的释放，从而降低了进一步化学处理所涉及的高的二氧化碳压缩成本，例如用于地下的碳螯合和／或用于地表下加强的烃回收和／或用于尿素的制备。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术提供了从气体物流中脱除和回收二氧化碳的方法，尤其是从天然的和/或 合成的气体物流中脱除和回收二氧化碳以及任选的硫化氢。进一步，本专利技术提供了在升高 的压力下，脱除的和回收的二氧化碳以及任选的硫化氢的释放，从而降低了地下碳螯合和/ 或地表下加强的烃回收和/或例如尿素的制备的进一步化学处理所涉及的高的二氧化碳 压缩成本。 从气体物流例如天然的和合成的气体物流中脱除和回收(也称为洗涤)酸性气 体，尤其脱除和回收二氧化碳，已经被应用了很多年。一般情况下，二氧化碳的脱除通常通 过用溶剂，例如胺的水溶液、碳酸钾的水溶液，或用有机溶剂，例如专利的“Selexol”溶剂 或甲醇和/或其他醇，对进料气体进行洗涤而实现。特别地，最常用的溶剂是冷甲醇，例如 RECTIS0L工艺，以及热的碳酸钾，如BENFIELD工艺。从溶液回收溶解的二氧化碳通常通过 如下来实现将富含二氧化碳的溶剂降压至接近大气压(通常在1到2bar之间)，如果需 要，增加汽提，即用通过所述溶剂在再沸器中的蒸发而生成的蒸气或较少地用气体例如氮 气对溶解的二氧化碳的所述溶剂进行汽提。酸性气体的不同的洗涤方法的例子可以从下述 文件中找到EP1543874公开了制备产物气体混和物的方法提供第一气体混合物，在第一压 力下使第一气体混合物与贫吸收液接触并将一部分第一气体混合物吸收到贫吸收液中，从 而生成富吸收液和未被吸收的残留气体，对所述富吸收液进行加压，在大于第一压力的第 二压力下用汽提气对加压的富吸收液进行汽提，从而提供加压的贫吸收液和产物气体混合 物，降低所述加压的贫吸收液的压力从而提供在第一压力的贫吸收液。第一气体混合物可 以是含有氢气和二氧化碳的合成气。US2003000698描述了在压力下预处理含有烃、酸性化合物例如硫化氢和二氧化碳 和水的天然气的工艺。冷却天然气从而使部分水冷凝。然后部分脱水的天然气与主要由氢 气构成的液体物流在两个连续的接触区内进行接触从而得到基本上不含水的天然气。最 后，冷却这种脱水的天然气使其冷凝并分离酸性化合物，该冷却步骤通过使用热交换器、膨 胀机或文丘里管实现。US4515604描述了惰性气体含量低的合成气的制备方法，该合成气用于醇，尤其是 甲醇，以及烃的合成，并且该合成气通过在压力下用氧气和蒸汽对煤或重质烃进行气化而 得，此后所得原料气被冷却，通过用甲醇洗涤将杂质脱除，并用分子筛将冷的纯气体中的甲 醇脱除。然后纯气体进一步冷却并部分液化，通过压力释放使剩余气体进一步冷却，甲醇从 液体部分蒸馏出来同时回收合成气，该合成气由氢气和一氧化碳组成且甲醇含量低。全部 或部分的甲醇被压缩并随后与蒸汽和氧气反应生成一氧化碳和氢气。所得产物气体与合成 气或部分净化的原料气混和。EP0768365涉及从高压天然气中除去高浓度CO2并在高压状态下对其进行回收的 方法。该方法包括将具有2kg/cm2或更高的CO2分压以及压力为30kg/cm2或更高的高压天 然气与再生的贫CO2吸收流体进行气-液接触的吸收步骤，该贫CO2吸收流体含有CO2吸收 流体，在2kg/cm2的CO2分压下所述CO2吸收流体在40°C和120°C之间饱和CO2吸收量之间的差异不低于30Nm3/吨溶剂，由此高压天然气中存在的高浓度CO2被吸收到贫0)2吸收流体 中生成具有降低的CO2含量的精制天然气和富CO2吸收流体；以及加热富CO2吸收流体但不 降低其压力的再生步骤，，由此具有lOkg/cm2或更高压力的高压CO2被释放同时贫CO2吸收 流体被再生并回收用于吸收步骤。前述吸收流体的具体例子包括N-甲基二乙醇胺(MDEA) 水溶液，三乙醇胺水溶液，和碳酸钾水溶液，以及那些其中添加有CO2吸收促进剂(例如，哌 嗪)的溶液。W0200603732涉及从气体中回收二氧化碳的方法及其应用。更特别地， W0200603732涉及一种两步的二氧化碳回收法，其通过在接近但是高于二氧化碳三相点的 温度冷凝(B)以及随后的气态二氧化碳的吸收(D)而实现，该气态二氧化碳在冷凝过程中 未被液化。W0200603732还涉及从气体中回收二氧化碳的装置。过去，回收的二氧化碳通常在接近大气压的压力下从洗涤过程中被排出。通常，脱 除的二氧化碳作为废弃物流被排出到大气中，从而几乎没有动机在升高的压力下对其进行 回收。然而，现在据知某些工业过程需要将脱除的二氧化碳在升高的压力(例如超出50 或甚至IOObar)下输送。这些所述的工业过程的最重要的例子就是在地下地层中二氧化碳 的螯合，通常超出IOObar ；将二氧化碳用于在地表下增强烃回收和/或一些化学过程，例如 用二氧化碳制备尿素。由于今天大气中二氧化碳含量所引发的环境问题已被充分论证，现在地下地层中 二氧化碳(尤其是在化石燃烧过程中生成的二氧化碳)的螯合比以往受到更大的关注；尤 其是由于二氧化碳被认为是所有所谓的“温室气体”中影响最大的。因此，最小化所述温室 气体的大气排放从而降低其对地球气候的危害变得越来越需要以及必须。因此，通常建议将所述脱除的和回收的二氧化碳压缩到非常高的压力(通常超过 IOObar)，然后将其储存在地下地层深处(例如，二氧化碳螯合)和/或用于在地表下增强 烃回收和/或一些化学过程，例如尿素的制备。然而，如果二氧化碳通过传统的洗涤从燃烧 过程中回收，也就是回收的二氧化碳在接近大气压的压力下从洗涤过程中被释放出来(如 上所述)，那么为了达到所需压力所需压缩所需的能量以及投资成本显而易见是非常大的。由此，根据本专利技术，申请人意外地发现通过在温度、压力和溶剂的特定顺序和组合 下进行操作，在升高的压力下从气态物流(即二氧化碳洗涤工艺)中回收二氧化碳是可能 的，由此可以大幅度降低将二氧化碳压缩至一些工业过程所需的高压相关的能量和投资成 本。更进一步，本专利技术提供了在升高的压力下从气态物流中脱除和回收二氧化碳以及 任选的硫化氢的方法，尤其是从天然的和/或合成的气态物流中脱除和回收二氧化碳以及 任选的硫化氢。还提供了在所述升高的压力下脱除的和回收的二氧化碳的释放，从而降低 了与下述过程相关的高二氧化碳压缩成本-地下碳螯合从而减轻地球变暖；和/或-地表下增强的烃回收；和/或-化学过程，例如，尿素的制备。由此，本专利技术提供了从气态原料物流中脱除和回收二氧化碳的方法，其特征在于 以下连续的步骤(i)提供温度为20到-100°C之间以及压力为10到150bar之间的气态物流；以及(ii)将所述气态物流与二氧化碳溶剂接触从而生成至少两种物流，一种是净化的 气态物流，含有低于5mol%的二氧化碳，和一种为富含二氧化碳的溶剂物流；以及 (iii)在溶剂再生单元中，在5到IOObar的压力和100到220°C范围内的温度下 处理所述富含二氧化碳的溶剂物流，从而在高压下分别将二氧化碳物流和液体溶剂物流进 行分离和回收；以及(iv)在高压下回收来自步骤(ii)的含有低于5mol%二氧化碳的所述净化的气态 物流。根据本专利技术所采用的气态物流，优选为天然气或合成气物流，所述物流含有任选 的硫化氢。合成气(也被称为“合成气”)是指在合成气工厂中从碳源中生成的氢气和碳氧 化物的组合，碳源是例如天然气，石油液体，生物质和含碳物质包括煤、循环塑料、城市垃圾 或任何有机本文档来自技高网...
【技术保护点】
从气态物流中脱除和回收二氧化碳的方法，其特征在于如下连续的步骤： （ｉ）提供温度为２０到－１００℃之间以及压力为１０到１５０ｂａｒ之间的所述气态原料物流；以及 （ｉｉ）将所述气态物流与二氧化碳溶剂接触从而生成至少两种物流，一种是净化的气态物流，含有低于５ｍｏｌ％的二氧化碳，和一种为富含二氧化碳的溶剂物流；以及 （ｉｉｉ）在溶剂再生单元中，在５到１００ｂａｒ的压力和１００到２２０℃范围内的温度下处理所述富含二氧化碳的溶剂物流，从而在高压下分别分离和回收二氧化碳物流和液体溶剂物流；以及 （ｉｖ）在高压下从步骤（ｉｉ）回收含有低于５ｍｏｌ％二氧化碳的所述净化的气态物流。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2007-5-16 0709433.7从气态物流中脱除和回收二氧化碳的方法，其特征在于如下连续的步骤(i)提供温度为20到-100℃之间以及压力为10到150bar之间的所述气态原料物流；以及(ii)将所述气态物流与二氧化碳溶剂接触从而生成至少两种物流，一种是净化的气态物流，含有低于5mol％的二氧化碳，和一种为富含二氧化碳的溶剂物流；以及(iii)在溶剂再生单元中，在5到100bar的压力和100到220℃范围内的温度下处理所述富含二氧化碳的溶剂物流，从而在高压下分别分离和回收二氧化碳物流和液体溶剂物流；以及(iv)在高压下从步骤(ii)回收含有低于5mol％二氧化碳的所述净化的气态物流。2.根据权利要求1的方法，其中所述气态物流是天然气、合成气和含有硫化氢的合成 气中的任一种；以及它们的任意结合。3.根据前述任一权利要求的方法，其中所述气态原料物流含有5到50mol%之间的二 氧化碳。4.根据前述任一权利要求的方法，其中所述气态原料物流在低于-10°C的温度下以及 优选低于_20°C的温度下，并且在高于-70°C的温度下以及优选高于-50°C的温度下被提{共。5.根据前述任一权利要求的方法，其中所述气态原料物流在20到SObar之间的压力下被提供。6.根据前述任一权利要求的方法，其中采用的二氧化碳溶剂是任何在大气压下沸点在 50到150°C之间的二氧化碳溶剂。7.根据权利要求6的方法，其中所述二氧化碳溶剂是含氧的有机化合物，优选为甲醇。8.根据前述任一权利要求的方法，其中进入所述二氧化碳吸收单元的所述二氧化碳 溶剂的温度为低于20°C，优选低于...
【专利技术属性】
技术研发人员：AD蒙德，GF斯金纳，
申请(专利权)人：氢能源国际有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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