一种从包含CO2和/或H2S的气体中脱除CO2和/或H2S的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在吸收器(104)中使气体(102)与吸收溶液(131)接触，其中所述吸收溶液吸收所述气体中至少一部分CO2和/或H2S，以产生贫含CO2和/或H2S的气体(106)和富含CO2和/或H2S的吸收溶液(108)；(b)加热至少一部分富含CO2和/或H2S的吸收溶液，以产生经过加热的富含CO2和/或H2S的吸收溶液(122)；(c)在再生器(124)中从所述经过加热的富含CO2和/或H2S的吸收溶液中脱除至少一部分CO2和/或H2S，以产生富含CO2和/或H2S的气体(129)和贫含CO2和/或H2S的吸收溶液(130)；其中步骤b)中用于加热富含CO2和/或H2S的吸收溶液的至少一部分热量在多个换热器(140，142，144)序列中获得。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从气体中脱除二氧化碳(CO2)和/或硫化氢(H2S)的方法。
技术介绍
在最近几十年间全球排放至大气的CO2已经明显增加。由于其对全球变暖有贡献的"温室气体"特性，CO2排放至大气被认为是有害的。按照京都议定书，为了防止或抑制不希望的气候变化，必须降低CO2排放。CO2排放的最大来源是化石燃料如煤或天然气燃烧用于发电以及应用石油产品作为运输和加热燃料。这些过程均产生含CO2的气体。因此希望在将这些气体排放至大气之前脱除至少一部分co2。另外，必须避免硫化合物排放入环境中。脱除CO2和/或H2S的方法在本领域中是已知的。例如，在WO 2006/022885中描述了一种从燃烧气体中脱除CO2的方法，其中应用加氨浆液或溶液。这种方法的缺点是加热挥发性溶剂如氨是耗能的。另外溶剂的挥发不可避免地造成溶剂损失。另一个缺点是溶剂还需要冷却至相对低的温度，因此在多个位置需要冷量。WO 2008/072979描述了在吸收器中从废气中捕集CO2的方法，其中使含CO2的气体通过包含无机碱金属碳酸盐、碳酸氢盐和至少一种吸收促进剂及催化剂的含水吸收剂浆液，其中CO2在吸收器中通过沉淀转化为固体。将浆液输送至分离设备中，在其中将固体分离出来。固体被送至换热器，在其中被加热并送至解吸器中。在解吸器中，进一步将其加热至所要求的解吸器温度。该方法的缺点是在解吸器前或在解吸器中加热固体是耗能的，特别是当应用再沸器时。因此，需要改进的简单且能量有效的从气体中脱除CO2和/或H2S的方法。
技术实现思路
本专利技术提供从包含CO2和/或H2S的气体中脱除CO2和/或H2S的方法，所述方法包括以下步骤(a)在吸收器中使所述气体与吸收溶液接触，其中所述吸收溶液吸收所述气体中至少一部分CO2和/或H2S,以产生贫含CO2和/或H2S的气体和富含CO2和/或H2S的吸收溶液；(b)加热至少一部分富含CO2和/或H2S的吸收溶液，以产生经过加热的富含CO2和/或H2S的吸收溶液；(C)在再生器中从所述经过加热的富含CO2和/或H2S的吸收溶液中脱除至少一部分CO2和/或H2S,以产生富含CO2和/或H2S的气体和贫含CO2和/或H2S的吸收溶液；其中步骤b)中用于加热富含CO2和/或H2S的吸收溶液的至少一部分热量在多个换热器序列中获得。所述方法有利地通过应用在低温下获得的能量简单且能量有效地从气体中脱除CO2 / ^H2So当富含CO2和/或H2S的吸收溶液含有需要在再生器中脱除至少一部分CO2和/或H2S之前至少部分溶解和/或转化为液体形式的固体化合物时，本方法特别有利，这是因为它们溶解和/或转化为液态形式需要额外的能量。所述方法特别适合于烟道气物流。附图说明本专利技术通过如下附图进行描述图I示意性给出了本专利技术一个实施方案的工艺流程。具体实施例方式多个换热器序列可以包括两个或多个换热器，和优选包括二到五个、更优选为二到三个换热器。在所述换热器中，可以应用能够加热富含CO2和/或H2S的吸收溶液的任何热源。例如，在步骤(b)的换热器中，富含CO2和/或H2S的吸收溶液可以利用由步骤(c)中获得的贫含CO2和/或H2S的吸收溶液和/或不同于贫含CO2和/或H2S的吸收溶液的一个或多个其它热源获得的热量加热。当利用通过冷却步骤(C)中产生的贫含CO2和/或H2S的吸收溶液而获得的热量加热富含CO2和/或H2S的吸收溶液时，有利的是使步骤(C)中产生的贫含CO2和/或H2S的吸收溶液同时冷却。所述不同于贫含CO2和/或H2S的吸收溶液的热源的例子包括热烟道气、在再生器的冷凝器中产生的热量、在压缩机的冷却中产生的热量。多个换热器序列优选包括利用通过冷却步骤(C)的贫含CO2和/或H2S的吸收溶液而获得的热量的至少一个换热器、和利用来自不同于贫含CO2和/或H2S的吸收溶液的一个或多个热源的热量的至少一个换热器。多个换热器序列最优选包括第一换热器，其中富含CO2和/或H2S的吸收溶液在第一步中通过与在步骤(c)中产生的贫含CO2和/或H2S的吸收溶液换热而被加热；第二换热器，其中富含CO2和/或H2S的吸收溶液在第二步中应用来自不同于贫含CO2和/或H2S的吸收溶液的一个或多个热源的热量而被加热；和/或第三换热器，其中富含CO2和/或H2S的吸收溶液在第三步中通过与贫含CO2和/或H2S的吸收溶液换热而被加热。步骤(a)中的吸收溶液可以是能够从气体物流中脱除0)2和/或H2S的任何吸收溶液。这种吸收溶液可以包括化学和物理溶剂或它们的组合。合适的物理溶剂包括聚乙二醇的二甲醚化合物。合适的化学溶剂包括氨和其它胺化合物。例如，吸收溶液可以包含选自如下的一种或多种胺单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二甘醇胺(DGA)、三乙醇胺(TEA)、N-乙基二乙醇胺(EDEA)、甲基二乙醇胺(MDEA)、N，K -二(羟烷基)哌嗪、N, N，N'，N'-四(羟烷基)-1，6_己二胺和叔烷基胺磺酸化合物(如4-(2-羟基乙基)-1_哌嗪乙烷磺酸、4-(2-羟基乙基)-1_哌嗪丙烷磺酸、4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-(2-羟基丙烷磺酸)和1，4_哌嗪二(磺酸))。步骤a)中的吸收溶液优选包括一种或多种碳酸盐化合物的水溶液，其中吸收溶液通过使气体中的至少一部分CO2和/或H2S与水溶液中的至少一部分一种或多种碳酸盐化合物反应而吸收气体中的至少一部分CO2和/或H2S,从而制备包含二硫化物和/或碳酸氢盐化合物的富含CO2和/或H2S的吸收溶液。在一个实施方案中，吸收器的操作条件使二硫化物和/或碳酸氢盐化合物保留在溶液中。包含由吸收器产生的溶解的二硫化物和/或碳酸氢盐的富含CO2和/或H2S的吸收溶液可以随后冷却以形成碳酸氢盐晶体。在另一个实施方案中，特别是当脱除CO2时，吸收器的操作条件使至少一部分碳酸氢盐化合物形成沉淀，从而产生富含CO2和/或H2S的吸收溶液，该富含CO2和/或H2S的吸收溶液包含碳酸氢盐浆液。所述一种或多种碳酸盐化合物的水溶液优选包含2_80wt %的碳酸盐化合物，更优选为5-75wt%，和最优选为10-70wt%。所述一种或多种碳酸盐化合物可以包括可以与CO2和/或H2S反应的任何碳酸盐化合物。优选的碳酸盐化合物包括碱金属或碱土金属的碳酸盐，如Na2CO3或K2CO3或它们的组合，因为这些化合物相对便宜、可商购且在水中具有有利的溶解度。所述一种或多种碳酸盐化合物的水溶液可以进一步包含加速剂，以增大CO2和/或H2S的吸收速率。合适的加速剂包括提高CO2和/或H2S从气体进入液体的吸收速率的化合物。所述加速剂例如可以为伯胺或仲胺、含钒或含硼酸根的化合物或它们的组合。加速剂优选包括选自如下的一种或多种化合物含钒的化合物、含硼酸根的化合物、单乙醇胺(MEA)和饱和的5-或6-元N-杂环化合物(其任选含有其它杂原子)。更优选地，所述加速剂包括选自MEA、哌嗪、甲基哌嗪和吗啉的一种或多种化合物。不希望被任何理论所限制，据信当富含CO2和/或H2S的吸收溶液包含碳酸氢盐浆液时本专利技术的方法特别有利，这是因为溶解沉淀的碳酸氢盐化合物颗粒需要额外的能量。本专利技术方法允许应用在低温下获得的能量来溶解碳酸氢盐晶体。另外，所述方法特别适合于从包含CO2的气体中脱除CO本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·T·范斯特拉埃伦，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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