DE102012224455A1

DE102012224455A1 - CO2-Abscheidungssystem durch chemische Absorption

Info

Publication number: DE102012224455A1
Application number: DE102012224455A
Authority: DE
Inventors: Hisayuki Orita; Masaaki Mukaide; Nobuyuki Hokari; Jun Shimamura; Kouichi Yokoyama; Noriko Yoshida
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2013-07-11
Also published as: US8920548B2; CA2800191C; CA2800191A1; JP2013139013A; US20130177481A1; JP5901296B2

Abstract

Das CO2-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zur Entfernung von CO2 aus einem Verbrennungsabgas durch ein Lösungsmittel umfasst: einen Absorber zum Absorbieren von CO2 durch ein Lösungsmittel, einen Regenerator zum Erhitzen eines fetten Lösungsmittels, das CO2 absorbiert hat, wodurch es CO2 freisetzt, ein Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas aus dem Regenerator, einen Gaskompressor, der in dem Gasabluftsystem eingebaut ist, einen Wärmetauscher, der stromabwärts des Gaskompressors zum Austauschen von Wärme zwischen komprimiertem Gas und fettem Lösungsmittel, das dem Regenerator zugeführt werden soll, angeordnet ist, eine Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, die stromabwärts des Wärmetauschers zum Trennen von Gas von kondensiertem Wasser angeordnet ist, ein Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator, ein weiteres Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO2 enthält, aus der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung und einen Kompressor, der stromabwärts der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung in dem weiteren Gasabluftsystem angeordnet ist, um das Hochkonzentrations-CO2 enthaltende Gas unter Druck zu setzen.

Description

{Hintergrund der Erfindung}
{Technisches Gebiet}
Die vorliegende Erfindung betrifft ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption, das CO₂ aus Verbrennungsabgas wiedergewinnt, und insbesondere ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption, das den Energieverlust des CO₂-Abscheidungssystems reduziert.
{Hintergrund der Technik}
Zur Reduzierung der Emission von Kohlendioxid (CO₂), welches globale Erwärmung verursacht, sind Technologien zur Entfernung von CO₂ aus Abgas entwickelt worden, welches von Pflanzen ausgestoßen wird, wenn fossile Brennstoffe verbrannt werden. Eine dieser Technologien ist ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption, das CO₂ aus Gas mittels eines Alkali-Lösungsmittels wiedergewinnt.
Der Grundmechanismus des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption ist beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-22986 (Patentliteratur 1) beschrieben. CO₂ enthaltendes Abgas wird einem Absorber zugeführt und kommt mit einem Lösungsmittel in demselben in Berührung, und das in dem Abgas enthaltene CO₂ wird von dem Lösungsmittel absorbiert.
Das Lösungsmittel (fettes Lösungsmittel), das CO₂ absorbiert hat, wird einem Regenerator zugeführt und durch Freisetzen von CO₂ regeneriert. Das regenerierte Lösungsmittel (mageres Lösungsmittel) wird dann einem Absorber zugeführt und wieder zur Absorption von CO₂ verwendet. Das CO₂, das im Regenerator freigesetzt worden ist, wird komprimiert und einer subterranen Speicherausstattung oder dergleichen zugeführt.
Da die CO₂-Freisetzungsreaktion, die das Lösungsmittel regeneriert, eine endotherme Reaktion ist, ist es notwendig, das fette Lösungsmittel, das dem Regenerator zugeführt werden soll, und das Innere des Regenerators auf eine Temperatur zwischen 100°C und 120°C zu erhitzen.
Das fette Lösungsmittel wird durch den Wärmetauscher von dem mageren Lösungsmittel, das vom Regenerator zugeführt wird, erhitzt. Des Weiteren wird das Lösungsmittel unter Verwendung von Erhitzungsdampf in einem am Regenerator angebrachten Reboiler bzw. Verdampfer bzw. Wiederverdampfer erhitzt und der erzeugte Dampf wird dem Regenerator zugeführt, wodurch das Innere des Regenerators erhitzt wird.
Eines der Probleme beim praktischen Gebrauch des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption ist die Reduzierung der Energie (Wiedergewinnungsenergie), die zum Regenerieren des Lösungsmittels notwendig ist. Wenn die Wiedergewinnungsenergie reduziert werden kann, ist es möglich, mehr Energie, die einer Verbrennungsanlage entnommen wird, wirksam einzusetzen.
Zu den Techniken für diesen Zweck gehören eine Dampfrekompressions-(vapor recompression, nachstehend als VR abgekürzt)-Technik, die in WO 2009/091437 (Patentliteratur 2) beschrieben ist, und eine Multieffekttechnik. Des Weiteren beschreibt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-62165 (Patentliteratur 3) ein Verfahren zum Erhitzen eines mageren Lösungsmittels unter Verwendung der Wärme, welche erzeugt wird, wenn aus dem Regenerator emittiertes CO₂ von einem Kompressor komprimiert wird.
{Patentliteratur 1}

Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-22986

{Patentliteratur 2}

WO 2009/091437

{Patentliteratur 3}

Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-62165

{Zusammenfassung der Erfindung}
Zur Erhöhung der Energieeffizienz des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption einschließlich der Reduzierung der Wiedergewinnungsenergie ist es notwendig, die Eingabeenergie zu reduzieren sowie Abwärme zu reduzieren und wiederzuverwenden. Jedoch ist in Bezug auf das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption, das in jeder der zitierten Patentliteraturen beschrieben ist, nichts über spezifische Techniken zur Energiesenkung und Abwärmereduzierung und -wiederverwendung vorgeschlagen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption, das imstande ist, die Energieeffizienz des Systems durch Reduzieren der in den Regenerator eingegebenen Wiedergewinnungsenergie sowie durch Reduzieren der Kühlung von Abgaswärme, die sich aus dem Abgaskühlen ergibt, zu erhöhen.
Ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung stellt ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zur Entfernung von CO₂ aus einem Verbrennungsabgas durch ein Lösungsmittel bereit, mit: einem Absorber zum Absorbieren von CO₂ durch das Lösungsmittel; einem Regenerator zum Erhitzen eines fetten Lösungsmittels, das CO₂ absorbiert hat, wodurch es CO₂ freisetzt und ein mageres Lösungsmittel bildet; einem Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des fetten Lösungsmittels von dem Absorber zum Regenerator; einem Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des mageren Lösungsmittels von dem Regenerator zum Absorber; einem Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen dem fetten Lösungsmittel und dem mageren Lösungsmittel, die von den jeweiligen Zufuhrsystemen zugeführt worden sind; und einem Reboiler zum Erhitzen des von dem Regenerator zugeführten Lösungsmittels; wobei das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption ferner umfasst: ein Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das aus dem Lösungsmittel in den Regenerator freigesetzt wird; einen Gaskompressor, der stromabwärts des Gasabluftsystems eingebaut ist; einen Wärmetauscher, der stromabwärts des Gaskompressors angeordnet ist, um Wärme zwischen einem komprimierten Gas und einem fetten Lösungsmittel, das dem Regenerator zugeführt werden soll, auszutauschen; einer Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, die stromabwärts des Wärmetauschers zum Trennen von Gas von kondensiertem Wasser angeordnet ist; ein Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator; ein weiteres Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung enthält; und einen Kompressor, der stromabwärts der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung in dem weiteren Gasabluftsystem angeordnet ist, um das Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ enthält, unter Druck zu setzen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zur Entfernung von CO₂ aus Verbrennungsabgas durch ein Lösungsmittel bereit, mit: einem Absorber zum Absorbieren von 002 durch das Lösungsmittel; einem Regenerator zum Erhitzen eines fetten Lösungsmittels, das CO₂ absorbiert hat, wodurch es CO₂ freisetzt und ein mageres Lösungsmittel bildet; einem Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des fetten Lösungsmittels von dem Absorber zum Regenerator; einem Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des mageren Lösungsmittels von dem Regenerator zum Absorber; einem Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen dem fetten Lösungsmittel und dem mageren Lösungsmittel, die von den jeweiligen Zufuhrsystemen zugeführt werden; und einem Reboiler zum Erhitzen des Lösungsmittels, das von dem Regenerator zugeführt wird; wobei das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption ferner umfasst: ein Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das aus dem Lösungsmittel in den Regenerator freigesetzt wird; einen Gaskompressor, der stromabwärts des Gasabluftsystems eingebaut ist; einen Wärmetauscher, der stromabwärts des Gaskompressors zum Austauschen von Wärme zwischen einem komprimierten Gas und einem fetten Lösungsmittel, das dem Regenerator zugeführt werden soll, angeordnet ist; eine Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, die stromabwärts des Wärmetauschers zum Trennen von Gas von kondensiertem Wasser angeordnet ist; ein Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator; ein weiteres Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ enthält, aus der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung; und einen Kompressor, der stromabwärts der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung in dem weiteren Gasabluftsystem angeordnet ist, um das Hochkonzentrations-CO₂ enthaltende Gas unter Druck zu setzen, und ein Dampfrekompressionssystem zum Zuführen von Dampf zum Regenerator, mit: einem Dekompressionsevaporator zum Verdunsten des mageren Lösungsmittels, das aus dem Regenerator oder Reboiler ausgestoßen wird; einem Kompressor, um den durch den Dekompressionsevaporator erzeugten Dampf unter Druck zu setzen; und einem Dampfsystem zum Zuführen des durch den Dekompressionsevaporator erzeugten Dampfs zum Kompressor und zum Zuführen des Dampfs, der von dem Kompressor unter Druck gesetzt und erhitzt wird, zum Regenerator.
Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zur Entfernung von CO₂ aus einem Verbrennungsabgas durch ein Lösungsmittel bereit, mit: einem Absorber zum Absorbieren von CO₂ durch das Lösungsmittel; einem Regenerator zum Erhitzen eines fetten Lösungsmittels, das CO₂ absorbiert hat, wodurch es CO₂ freisetzt und ein mageres Lösungsmittel bildet; einem Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des fetten Lösungsmittels von dem Absorber zum Regenerator; einem Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des mageren Lösungsmittels von dem Regenerator zum Absorber; einem Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen dem fetten Lösungsmittel und dem mageren Lösungsmittel, die von den jeweiligen Zufuhrsystemen zugeführt werden; und einem Reboiler zum Erhitzen des Lösungsmittels, das von dem Regenerator zugeführt wird; wobei das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption ferner umfasst: ein Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das aus dem Lösungsmittel in den Regenerator freigesetzt wird; einen Gaskompressor, der stromabwärts des Gasabluftsystems eingebaut ist; einen Wärmetauscher, der stromabwärts des Gaskompressors zum Austauschen von Wärme zwischen einem komprimierten Gas und einem fetten Lösungsmittel, das dem Regenerator zugeführt werden soll, angeordnet ist; einer Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, die stromabwärts des Wärmetauschers zum Trennen von Gas von kondensiertem Wasser angeordnet ist; ein Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator; ein weiteres Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ enthält, aus der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung; einen Kompressor, der stromabwärts der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung in dem weiteren Gasabluftsystem angeordnet ist, um das Hochkonzentrations-CO₂ enthaltende Gas unter Druck zu setzen, ein Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des Lösungsmittels von dem Regenerator zum Reboiler; ein Dekompressionsventil, das im Lösungsmittel-Zufuhrsystem eingebaut ist; wobei der Reboiler einen niedrigeren Innendruck als den Druck des Regenerators aufweist; einen Kompressor, um durch den Reboiler erzeugten Dampf unter Druck zu setzen; und ein Pumpen- und Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des ausgestoßenen mageren Lösungsmittels von dem Reboiler zum Absorber.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption bereitzustellen, das imstande ist, die Energieeffizienz des Systems durch Reduzieren der in den Regenerator eingegebenen Wiedergewinnungsenergie sowie durch Reduzieren des Kühlens der Abgaswärme, die sich aus dem Abgaskühlen ergibt, zu erhöhen.
{Kurze Beschreibung der Zeichnungen}
1 ist ein schematisches Diagramm, das das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein schematisches Diagramm, das das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Reduzierungswirkungen bei der Wiedergewinnungsenergie und Abwärme im CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein schematisches Diagramm, das das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein schematisches Diagramm, das das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
{Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen}
Als nächstes werden Ausführungsformen des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
{Ausführungsform 1}
Eine erste Ausführungsform des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. In 1 wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Auslassgaswärme des Regenerators des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption wiedergewonnen und für ein fettes Einlass-Lösungsmittel des Regenerators wiederverwendet wird.
1 zeigt die Systemkonfiguration des Regenerators und die Peripheriegeräte des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform umfasst einen Absorber 1 zur Entfernung von CO₂, das in Abgas enthalten ist, durch Absorbieren von CO₂ durch ein Lösungsmittel, und einen Regenerator 2 zum Trennen von CO₂ aus dem Lösungsmittel, das CO₂ absorbiert hat, und Regenerieren des Lösungsmittels, wobei das Lösungsmittel zwischen dem Absorber 1 und dem Regenerator 2 umgewälzt wird.
Zur eingehenden Erläuterung des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform wird Abgas 3, das CO₂ enthält, einem Absorber 1 zugeführt und kommt in Gegenkontakt mit einem Lösungsmittel im Absorber 1, und im Abgas 3 enthaltenes CO₂ wird vom Lösungsmittel absorbiert.
Dann wird das Abgas 3, aus dem CO₂ durch die Absorption durch das Lösungsmittel im Absorber 1 entfernt worden ist, nach außerhalb des Systems als CO₂-freies Gas 4 ausgestoßen. Die Temperatur des Absorbers 1 wird in einem Bereich von 40°C bis 50°C gehalten, der für die Absorption von CO₂ durch ein Lösungsmittel geeignet ist.
Das fette Lösungsmittel 5, welches ein Lösungsmittel ist, das im Abgas 3 enthaltenes CO₂ im Absorber 1 absorbiert hat, wird dem Regenerator 2 zugeführt und als mageres Lösungsmittel regeneriert, indem darin enthaltenes CO₂ im Regenerator 2 freigesetzt wird. Die Temperatur des Regenerators 2 wird innerhalb des Bereichs von 100°C bis 120°C gehalten, der zur Freisetzung von CO₂ geeignet ist. Auch wird der Regenerator 2 auf einem Druck zwischen 0,15 und 0,2 MPa unter Druck gehalten, um zu verhindern, dass das Lösungsmittel aufgrund hoher Temperatur verdunstet.
Zum Erhitzen des Lösungsmittels im Regenerator 2 ist ein Reboiler 7 am Regenerator 2 angebracht. Das vom Regenerator 2 zum Reboiler 7 zugeführte Lösungsmittel 8 wird durch regenerierten Dampf 9 erhitzt, der dem Reboiler 7 zugeführt wird, und der erzeugte Erhitzungsdampf 10 und das erhitzte magere Lösungsmittel 11 werden vom Reboiler 7 zum Boden des Regenerators 2 zurückgeführt.
Da die Temperatur des mageren Lösungsmittels 11 eine Sättigungstemperatur zum Erzeugen von Erhitzungsdampf ist, ist die Temperatur vorliegend 10°C bis 15°C höher als die Temperatur des Regenerators. Das magere Lösungsmittel 6 wird dem Absorber 1 vom Regenerator 2 durch das Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 46 zugeführt. Das magere Lösungsmittel 6 tauscht dann Wärme mit dem fetten Lösungsmittel 5 aus, das durch das Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 45 im Flüssigkeitswärmetauscher 12 fließt, der längs des Wegs des Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystems 46 eingebaut ist, und erhöht die Temperatur des fetten Lösungsmittels 5 auf 100°C bis 120°C.
Die Temperatur des fetten Lösungsmittels 5 am Auslass des Flüssigkeitswärmetauschers 12 beträgt immer noch 50°C bis 60°C. Dementsprechend wird das fette Lösungsmittel 5 auf 40°C bis 50°C, was zur Absorption von CO₂ geeignet ist, durch die Flüssigkeitskühlvorrichtung 13 abgekühlt, die längs des Wegs des Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystems 45 eingebaut ist.
Andererseits wird CO₂ aus dem fetten Lösungsmittel 5 im Regenerator 2 freigesetzt und Abgas 14, das aus CO₂ und Dampf besteht, wird aus dem oberen Bereich des Regenerators 2 durch das Gasabluftsystem 48 extrahiert. Das Abgas 14 wird dann durch den Wärmetauscher 30, der längs des Wegs des Gasabluftsystems 48 eingebaut ist, aufgrund von Wärmeaustausch abgekühlt und anschließend durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31, die stromabwärts des Wärmetauschers 30 eingebaut ist, in CO₂-reiches Gas 18 und kondensiertes Wasser 17 getrennt.
Das CO₂-reiche Gas 18, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 getrennt worden ist, wird dann von einem Kompressor 19 komprimiert, der im Gasabluftsystem 51 der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 eingebaut ist.
Des Weiteren wird kondensiertes Wasser 17, das von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 getrennt worden ist, durch das Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem 49 zum Regenerator 2 zurückgeführt.
Das Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem 49, das von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 verläuft, verhindert, dass das Lösungsmittel aufgrund von Wasserverdunstung eine hohe Konzentration erreicht, und verringert auch die Bewegungskraft durch Reduzieren der Gasmenge, die durch den Kompressor 19 strömt.
In dem CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform wird Abgas 14, das CO₂ enthält, und Dampf, der vom oberen Bereich des Regenerators 2 durch das Gasabluftsystem 48 ausgestoßen wird, von einem Kompressor 28, der im Gasabluftsystem 48 eingebaut ist, unter Druck gesetzt und erhitzt. Das druckbeaufschlagte Gas 29, das vom Kompressor 28 unter Druck gesetzt und erhitzt worden ist, erhitzt das fette Lösungsmittel 5, das vom Absorber 1 durch das Lösungsmittel-Zufuhrsystem 45 durch den im Gasabluftsystem 48 eingebauten Wärmetauscher 30 zugeführt worden ist.
In dem Abgas 14, dem Wärme aufgrund eines Wärmeaustauschs im Wärmetauscher 30 entzogen worden ist, kondensiert Dampf zu Wasser. Dieses Wasser wird von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31, die im Gasabluftsystem 48 eingebaut ist, das sich stromabwärts des Wärmetauschers 30 befindet, in kondensiertes Wasser 17 und CO₂-reiches Gas 18 getrennt.
Kondensiertes Wasser 17, das von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 getrennt worden ist, wird durch das Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem 49 über das Steuerventil 32 zur Dekompression und Strömungssteuerung, das im Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem 49 angeordnet ist, zum Regenerator 2 wiedergewonnen.
Das Gasvolumen wird durch Dampfkondensation und Wiedergewinnung von kondensiertem Wasser durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 reduziert und das kondensierte Wasser 17 kann im Regenerator 2 wiederverwendet werden. Das CO₂-reiche Gas 18, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 getrennt worden ist, wird durch den Kompressor 19, der in einem weiteren Gasabluftsystem 51 eingebaut ist, das außerhalb der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 angeordnet ist, weiter komprimiert und das komprimierte CO₂-Gas 22, das vom Kompressor 19 komprimiert wurde, wird dann durch das Gasabluftsystem 51 transportiert oder der (nicht gezeigten) Speicherausstattung zugeführt.
Das Gasabluftsystem zur Behandlung von Abgas kann durch Bestimmen des Auslassdrucks des Kompressors 28 gestaltet werden, der im Gasabluftsystem 48 eingebaut ist, so dass die Temperatur des fetten Lösungsmittels 5, das dem Regenerator 2 vom Absorber 1 durch das Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 45 zugeführt wird, zu der Temperatur des druckbeaufschlagten Gases 29 wird, das zum Erhitzen auf die voreingestellte Temperatur notwendig ist.
Ferner kann der Kompressor 28 so gesteuert werden, dass die Temperatur des dem Wärmetauscher 30 zugeführten fetten Lösungsmittels 5 oder die Temperatur des druckbeaufschlagten Gases 29 einen voreingestellten Wert annimmt.
Zur Erhöhung des Volumens des Wassers, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 wiedergewonnen und zum Regenerator 2 zurückgeführt wird, kann eine Kühlvorrichtung zum weiteren Abkühlen des Auslassgases des Wärmetauschers 30 stromabwärts des Wärmetauschers 30 eingebaut werden.
In dem Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem 49 zum Zuführen von kondensiertem Wasser 17, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 getrennt wurde, zum Regenerator 2 kann eine Pumpe anstelle des Steuerventils 32 eingebaut werden, um die Strömungsgeschwindigkeit zu steuern.
Der Kompressor 19, der im Gasabluftsystem 51 zum Komprimieren des aus der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 ausgestoßenen CO₂-reichen Gases 18 eingebaut ist, ist gemäß dem Druck stromaufwärts des Kompressors und den Druck am Auslass des Kompressors entworfen. Der stromaufwärtige Druck des Kompressors 19 wird durch den Auslassdruck des Kompressors 28 bestimmt, der im Gasabluftsystem 48 eingebaut ist, welches stromaufwärts der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 angeordnet ist. Daher kann die Bewegungskraft des Kompressors 19 nach Maßgabe des Werts des Drucks des druckbeaufschlagten Gases 29 gesteuert werden.
Wie vorstehend angegeben, ist es gemäß dieser Ausführungsform möglich, ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zu erhalten, das imstande ist, die Energieeffizienz des Systems durch Reduzieren der Wiedergewinnungsenergie, die in den Regenerator eingegeben wird, sowie durch Reduzieren der sich aus dem Abgaskühlen ergebenden Abwärme zu erhöhen.
{Ausführungsform 2}
Als Nächstes wird eine Ausführungsform des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Die Grundkonfiguration des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, ist die gleiche wie diejenige des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Daher wird auf die Beschreibung der Konfiguration, die beiden Systemen gemein ist, verzichtet und nur die unterschiedlichen Teile werden nachstehend beschrieben.
2 zeigt ein Beispiel eines CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption, das die Konfiguration des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der ersten Ausführungsform mit der VR-Technik kombiniert.
In dem in 2 gezeigten CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption wird das fette Lösungsmittel 5, das im Abgas enthaltenes CO₂ im Absorber 1 absorbiert hat, durch den Flüssigkeitswärmetauscher 12 erhitzt, der längs des Wegs des Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystems 45 eingebaut ist, und zwar durch ein mageres Lösungsmittel 6, das von einem Regenerator 2 durch ein Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 46 zugeführt wird, und dem Regenerator 2 durch das Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 45 zugeführt, das sich stromabwärts des Flüssigkeitswärmetauschers 12 befindet.
Das Gasabluftsystem 48, das von dem Regenerator 2 verläuft, wo CO₂ aus einem fetten Lösungsmittel 5 freigesetzt wird, und das Lösungsmittel-Zufuhrsystem 54 rund um den Reboiler 7 zum Erhitzen des Regenerators 2 sind die gleichen wie diejenigen des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform.
Da die VR-Technik bei dem CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform angewendet wird, ist ein Dampfrekompressionssystem 53 angeordnet, das von dem Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 46 abzweigt und mit dem Regenerator 2 verbunden ist. Das Dampfrekompressionssystem 53 besteht aus einem Dekompressionsverdunster 24, der längs des Wegs des Dampfsystems zum Verdunsten des mageren Lösungsmittels eingebaut ist, das aus dem Regenerator 2 oder dem Reboiler 7 ausgestoßen wird, einem Kompressor 26, der längs des Wegs des Dampfsystems zur Druckbeaufschlagung und Erhitzung des Dampfs 25 eingebaut ist, der von dem Dekompressionsverdunster 24 erzeugt wird, und einem Dampfsystem zum Zuführen des Dampfs 25, der von dem Dekompressionsverdunster 24 zum Kompressor 26 verdunstet wird, und zum Zuführen des von dem Kompressor 26 unter Druck gesetzten und erhitzten Dampfs 27 zum Regenerator 2. Das heißt, das Dampfrekompressionssystem 53 besteht aus dem Dekompressionsverdunster 24 zum Erzeugen des Dampfs 25, dem Kompressor 26 zur Druckbeaufschlagung und Erhitzung des Dampfs 25, damit er zu dem Dampf 27 wird, und dem Dampfsystem zum Zuführen des Dampfs 25 zum Kompressor 26 und Zuführen des Dampfs 27 zum Regenerator 2.
In dem CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform ist es, selbst wenn die Temperatur des fetten Lösungsmittels 5 am Auslass des Wärmetauschers niedriger als die Temperatur des Inneren des Regenerators 2 ist, durch weiteres Erhitzen des fetten Lösungsmittels 5 durch druckbeaufschlagtes Gas 29 durch den Wärmetauscher 30, der im Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 45 eingebaut ist, möglich, die Temperatur des fetten Lösungsmittels 5 auf eine erforderliche Temperatur zu erhöhen.
Daher ist es möglich, die Temperatur des mageren Lösungsmittels 6 zu senken, wodurch der Druck des Dekompressionsverdunsters 24 reduziert wird. Wenn beispielsweise der Druck des Dekompressionsverdunsters 24 auf eine Atmosphäre gesenkt werden kann, kann das Volumen des erzeugten Dampfs 25 maximal werden.
Wenn der vom Dekompressionsverdunster 24 erzeugte Dampf 25 von dem Kompressor 26, der im Dampfrekompressionssystem 53 eingebaut ist, unter Druck gesetzt und erhitzt und dem Regenerator 2 zugeführt wird, kann die maximal mögliche Wärmemenge durch die VR-Technik erhalten werden. Daher ist es möglich, die Menge des regenerierten Dampfs 9, der zum Erhitzen im Reboiler 7 verwendet wird, zu minimieren.
Gleichzeitig ist es, da die Temperatur am Auslass des Mageres-Lösungsmittelsystems des Flüssigkeitswärmetauschers 12 sinkt, möglich, die Abwärmemenge in der Flüssigkeitskühlvorrichtung 13 zu reduzieren, die im Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 46 eingebaut ist.
3 zeigt die Reduzierungswirkungen der Wiedergewinnungsenergie und des Kühlens der Abwärme im CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform. In 3 ist das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß einem Vergleichsbeispiel, bei dem es sich um eine konventionelle Technologie handelt, als „Basissystem” gezeigt, die VR-Technik ist als „Dampfrekompression (VR)” gezeigt und das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform ist als „Dampfrekompression (VR) + vorliegende Erfindung” gezeigt.
In Bezug auf die Eingangs- und Ausgangsenergie des Basissystems im Vergleichsbeispiel, die als die linke Balkengrafik in 3 gezeigt ist, werden, wenn angenommen wird, dass die Wiedergewinnungsenergie, welche in den Reboiler eingegebene Energie ist, 100% beträgt, ungefähr 20% der Wärme in der Flüssigkeitskühlvorrichtung und ungefähr 20% der Wärme in der Gaskühlvorrichtung zu Abwärme.
Um die Wiedergewinnungsenergie zu reduzieren, ist in dem System, das eine VR-Technik anwendet, ein Dekompressionsverdunster längs des Wegs des Mageres-Lösungsmittelsystems eingebaut, das vom Regenerator zum Flüssigkeitswärmetauscher im Basissystem verläuft. Dabei wird durch Dekomprimieren des mageren Lösungsmittels eine Blitzverdunstung induziert, der erzeugte Dampf wird von einem Kompressor komprimiert und erhitzt und als Dampf zum Erhitzen des Regenerators verwendet. Die Eingabe- und Ausgabewärme in diesem System ist als mittlere Balkengrafik in 3 gezeigt, die als „Dampfrekompression (VR)” dargestellt ist.
Da die VR-Technik zum Umwandeln potenzieller Wärme des mageren Lösungsmittels in Dampf dient, wird Abwärme von der Flüssigkeitskühlvorrichtung auf ungefähr 5% reduziert. Da die Wärme zu dem Regenerator als Dampf zum Erhitzen zurückgeführt wird, kann die Wiedergewinnungsenergie im Reboiler um ungefähr 15% reduziert werden.
Um jedoch das Erhitzen des fetten Lösungsmittels durch das magere Lösungsmittel durch den Flüssigkeitswärmetauscher zu realisieren, muss die Temperatur des mageren Lösungsmittels am Einlass des Wärmetauschers höher als die Temperatur, nämlich 100°C bis 120°C, des fetten Lösungsmittels an dessen Auslass sein, was die Reduzierung von Abwärme von der Flüssigkeitskühleinrichtung begrenzt. Des Weiteren senkt das Verringern des Drucks des Dekompressionsverdunsters die Temperatur. Daher wird der Druck so eingeschränkt, dass die Temperatur des mageren Lösungsmittels, das dem Flüssigkeitswärmetauscher von dem Dekompressionsverdunster zugeführt wird, nicht niedriger als die Temperatur wird, bei der ein Wärmeaustausch mit dem fetten Lösungsmittel möglich ist.
Daher kann der Druck des Dekompressionsverdunsters nicht auf den Normaldruck reduziert werden, bei dem die Menge des erzeugten Dampfs maximal wird, was auch die Reduzierung der Wiedergewinnungsenergie einschränkt. Des Weiteren ist die Abwärme von der Gaskühlvorrichtung die gleiche wie im Basissystem, und das Problem besteht darin, dass insgesamt noch ungefähr 25% der Abwärme verbleiben.
Insbesondere ist die Temperatur des Gases, das CO₂ und aus dem Regenerator ausgestoßenen Dampf enthält, die gleiche wie die Temperatur des Inneren des Regenerators. Daher kann das Gas nicht zum Erhitzen des Regenerators mittels Wärmeaustausch verwendet werden. Dies ist ein Grund, der die Reduzierung von Abwärme aus der Gaskühlvorrichtung verhindert.
Im Gegensatz hierzu kann, wie in der rechten Balkengrafik in 3 gezeigt ist, die als „Dampfrekompression (VR) + vorliegende Erfindung” dargestellt ist, das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform, die gleichzeitig die VR-Technik anwendet, eine in den Regenerator eingegebene Wiedergewinnungsenergie im Vergleich zum Basissystem im Vergleichsbeispiel um 25% und im Vergleich zur VR-Technik um 10% senken.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zu erhalten, das imstande ist, die Energieeffizienz des Systems durch Reduzieren der in den Regenerator eingegebenen Wiedergewinnungsenergie sowie durch Reduzieren von Abwärme, die sich aus der Flüssigkeitskühlung und Gaskühlung ergibt, zu erhöhen.
{Ausführungsform 3}
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Die Grundkonfiguration des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, ist die gleiche wie diejenige des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Daher wird auf die Beschreibung der Konfiguration, die beiden Systemen gemein ist, verzichtet und nur unterschiedliche Teile werden nachstehend beschrieben.
4 zeigt ein Beispiel des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption, das die Konfiguration des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der ersten Ausführungsform mit dem Dekompressionsbetriebsverfahren des Reboilers kombiniert.
In dem CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption, das in 4 gezeigt ist, wird der Druck des Reboilers 7 dekomprimiert, so dass er niedriger als der Druck von 0,15 bis 0,2 MPa des Regenerators wird, und eingesetzt. Das magere Lösungsmittel 8, aus dem CO₂ in den Regenerator 2 freigesetzt worden ist, wird dem Reboiler 7 vom Regenerator 2 über das Dekompressionsventil 33, das im Lösungsmittel-Zufuhrsystem 54 eingebaut ist, zugeführt und durch regenerierten Niederdruckdampf 9, der dem Reboiler 7 zugeführt wird, erhitzt.
Da Dampf bei niedrigem Druck im Reboiler 7 erhitzt wird, nimmt die Menge des Dampfs 34, der vom Reboiler 7 erzeugt wird, mit der gleichen Wärmemenge zu.
Der vom Reboiler 7 erzeugte Dampf 34 wird vom Kompressor 35, der im Dampfzufuhrsystem 55 eingebaut ist, unter Druck gesetzt und erhitzt, um dem Regenerator 2 Dampf vom Reboiler 7 zuzuführen, und dann in den Regenerator 2 zugeführt.
Nachdem im Reboiler 7 Dampf erzeugt worden ist, wird dem Absorber 1 mittels einer Pumpe 37, die in dem Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 46 eingebaut ist, das magere Lösungsmittel 6 durch den Flüssigkeitswärmetauscher 12, der in dem Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem 46 eingebaut ist, zugeführt.
In dem Dekompressionsbetriebsverfahren des Reboilers gemäß dieser Ausführungsform kann man sagen, dass Einsätze des Reboilers und der VR-Technik im CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform gleichzeitig durch den Reboiler 7 allein ausgeführt werden.
Daher können die gleichen Reduzierungswirkungen bei der Wiedergewinnungsenergie und Kühlungsabwärme wie diejenigen im CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform erhalten werden. Darüber hinaus ist es in dieser Ausführungsform möglich, die Innentemperatur des Reboilers 7 niedrig zu machen.
Dies liegt daran, dass die Sättigungstemperatur von Wasser gesenkt wird, weil der Druck niedriger wird. Wenn die Temperaturbedingungen des regenerierten Dampfs 9, der eine Hitzequelle für den Reboiler 7 ist, die gleichen sind, nimmt die Temperaturdifferenz zur Innentemperatur des Reboilers 7 zu, was für eine Wärmeübertragung von Vorteil ist.
Daher ist es in dieser Ausführungsform möglich, den Wärmeübertragungsbereich des regenerierten Dampfrohrs im Reboiler 7 zu verringern, wodurch die Größe des Reboilers 7 verringert und Herstellungskosten gesenkt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zu erhalten, das imstande ist, die Energieeffizienz des Systems durch Reduzieren von in den Regenerator eingegebener Wiedergewinnungsenergie sowie durch Reduzieren von Abwärme, die sich aus Flüssigkeitsabkühlung und Gaskühlung ergibt, zu erhöhen.
{Ausführungsform 4}
Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Die Grundkonfiguration des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform, die in 5 gezeigt ist, ist die gleiche wie diejenige des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Daher wird auf die Beschreibung der Konfiguration, die beiden Systemen gemein ist, verzichtet und nur unterschiedliche Teile werden nachstehend beschrieben.
5 zeigt ein Beispiel des Verfahrens zum Steuern des CO₂-Abscheidungssystems durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform.
Die Anordnung der Vorrichtungen und Systeme im CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß dieser Ausführungsform ist die gleiche wie diejenige derselben im CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption gemäß der ersten Ausführungsform. Dabei ist der Druck der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 fast gleich dem Auslassdruck des Kompressors 28 und höher als der Innendruck des Regenerators 2. Daher fließt kondensiertes Wasser in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 aufgrund des Druckgefälles in den Regenerator 2. Wenn jedoch das gesamte kondensierte Wasser herausfließt, öffnet sich ein Gaskanal zwischen dem Hochdruckgas in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 und dem Gas im Regenerator 2 und im Ergebnis strömt CO₂-reiches Gas 18 in den Regenerator 2.
Um dies zu verhindern, sind in dieser Ausführungsform ein Füllstandsmessgerät 37 zum Messen eines Flüssigkeitspegels von kondensiertem Wasser in der Gas/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 und eine Steuerung 38 zum Bestimmen des Öffnungsgrads des Strömungssteuerventils 32 nach Maßgabe des Messsignals des Füllstandsmessgeräts 37 und Verwenden der Werts 32 für den Einsatz vorgesehen.
Durch die Steuerung, die von der Steuerung 38 durchgeführt wird, ist es möglich, stets einen bestimmten Pegel kondensierten Wassers in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 zu speichern und das Gas in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung 31 und das Gas im Regenerator 2 zu versiegeln.
Die Steuerung 38 kann eine Steuerung unter Verwendung einer Funktion zum Bestimmen des Öffnungsgrads des Strömungssteuerventils 32 nach Maßgabe des Pegels des kondensierten Wassers durchführen, der von dem Füllstandsmessgerät 37 gemessen wird. Ferner kann eine Steuerung unter Verwendung einer Schaltung durchgeführt werden, durch welche sich das Strömungssteuerventil 32 öffnet, wenn der durch das Füllstandsmessgerät 37 gemessene Flüssigkeitspegel den voreingestellten Flüssigkeitspegel übersteigt, und sich das Strömungssteuerventil 32 schließt, wenn der von dem Füllstandsmessgerät 37 gemessene Flüssigkeitspegel niedriger als der voreingestellte Flüssigkeitspegel ist. Alternativ kann eine Hysteresesteuerung angewendet werden, durch welche sich das Strömungssteuerventil 32 öffnet, wenn der von dem Füllstandsmessgerät 37 gemessene Flüssigkeitspegel den voreingestellten hohen Flüssigkeitspegel übersteigt, und sich das Strömungssteuerventil 32 schließt, wenn der von dem Füllstandsmessgerät 37 gemessene Flüssigkeitspegel niedriger als der voreingestellte niedrige Flüssigkeitspegel ist.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, ein CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zu erhalten, das imstande ist, die Energieeffizienz des Systems durch Reduzieren der in den Regenerator eingegebenen Wiedergewinnungsenergie sowie durch Reduzieren der Abwärme, die sich aus dem Flüssigkeitskühlen und Gaskühlen ergibt, zu erhöhen.
Die vorliegende Erfindung kann bei dem CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption angewendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-22986 [0003]
WO 2009/091437 [0008]
JP 2008-62165 [0008]

Claims

CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zur Entfernung von CO₂ aus einem Verbrennungsabgas durch ein Lösungsmittel, mit: einem Absorber zum Absorbieren von CO₂ durch das Lösungsmittel; einem Regenerator zum Erhitzen eines fetten Lösungsmittels, das CO₂ absorbiert hat, wodurch es CO₂ freisetzt und ein mageres Lösungsmittel bildet; einem Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des fetten Lösungsmittels von dem Absorber zum Regenerator; einem Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des mageren Lösungsmittels von dem Regenerator zum Absorber; einem Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen dem fetten Lösungsmittel und dem mageren Lösungsmittel, die von den jeweiligen Zufuhrsystemen zugeführt worden sind; und einem Reboiler (Wiederverdampfer) zum Erhitzen des von dem Regenerator zugeführten Lösungsmittels; wobei das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption ferner umfasst: ein Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das aus dem Lösungsmittel in den Regenerator freigesetzt wird; einen Gaskompressor, der stromabwärts des Gasabluftsystems eingebaut ist; einen Wärmetauscher, der stromabwärts des Gaskompressors angeordnet ist, um Wärme zwischen einem komprimierten Gas und einem fetten Lösungsmittel, das dem Regenerator zugeführt werden soll, auszutauschen; einer Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, die stromabwärts des Wärmetauschers zum Trennen von Gas von kondensiertem Wasser angeordnet ist; ein Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator; ein weiteres Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung enthält; und einen Kompressor, der stromabwärts der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung in dem weiteren Gasabluftsystem angeordnet ist, um das Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ enthält, unter Druck zu setzen.
CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zur Entfernung von CO₂ aus einem Verbrennungsabgas durch ein Lösungsmittel, mit: einem Absorber zum Absorbieren von CO₂ durch das Lösungsmittel; einem Regenerator zum Erhitzen eines fetten Lösungsmittels, das CO₂ absorbiert hat, wodurch es CO₂ freisetzt und ein mageres Lösungsmittel bildet; einem Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des fetten Lösungsmittels von dem Absorber zum Regenerator; einem Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des mageren Lösungsmittels von dem Regenerator zum Absorber; einem Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen dem fetten Lösungsmittel und dem mageren Lösungsmittel, die von den jeweiligen Zufuhrsystemen zugeführt werden; und einem Reboiler zum Erhitzen des Lösungsmittels, das von dem Regenerator zugeführt wird; wobei das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption ferner umfasst: ein Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das aus dem Lösungsmittel in den Regenerator freigesetzt wird; einen Gaskompressor, der stromabwärts des Gasabluftsystems eingebaut ist; einen Wärmetauscher, der stromabwärts des Gaskompressors zum Austauschen von Wärme zwischen einem komprimierten Gas und einem fetten Lösungsmittel, das dem Regenerator zugeführt werden soll, angeordnet ist; eine Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, die stromabwärts des Wärmetauschers zum Trennen von Gas von kondensiertem Wasser angeordnet ist; ein Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator; ein weiteres Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ enthält, aus der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung; einen Kompressor, der stromabwärts der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung in dem weiteren Gasabluftsystem angeordnet ist, um das Hochkonzentrations-CO₂ enthaltende Gas unter Druck zu setzen, und ein Dampfrekompressionssystem zum Zuführen von Dampf zum Regenerator, mit: einem Dekompressionsevaporator zum Verdunsten des mageren Lösungsmittels, das aus dem Regenerator oder Reboiler ausgestoßen wird; einem Kompressor, um den durch den Dekompressionsevaporator erzeugten Dampf unter Druck zu setzen; und einem Dampfsystem zum Zuführen des durch den Dekompressionsevaporator erzeugten Dampfs zum Kompressor und zum Zuführen des Dampfs, der von dem Kompressor unter Druck gesetzt und erhitzt wird, zum Regenerator.
CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption zur Entfernung von CO₂ aus einem Verbrennungsabgas durch ein Lösungsmittel, mit: einem Absorber zum Absorbieren von CO₂ durch das Lösungsmittel; einem Regenerator zum Erhitzen eines fetten Lösungsmittels, das CO₂ absorbiert hat, wodurch es CO₂ freisetzt und ein mageres Lösungsmittel bildet; einem Fettes-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des fetten Lösungsmittels von dem Absorber zum Regenerator; einem Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des mageren Lösungsmittels von dem Regenerator zum Absorber; einem Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen dem fetten Lösungsmittel und dem mageren Lösungsmittel, die von den jeweiligen Zufuhr systemen zugeführt werden; und einem Reboiler zum Erhitzen des Lösungsmittels, das von dem Regenerator zugeführt wird; wobei das CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption ferner umfasst: ein Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das aus dem Lösungsmittel in den Regenerator freigesetzt wird; einen Gaskompressor, der stromabwärts des Gasabluftsystems eingebaut ist; einen Wärmetauscher, der stromabwärts des Gaskompressors zum Austauschen von Wärme zwischen einem komprimierten Gas und einem fetten Lösungsmittel, das dem Regenerator zugeführt werden soll, angeordnet ist; einer Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, die stromabwärts des Wärmetauschers zum Trennen von Gas von kondensiertem Wasser angeordnet ist; ein Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator; ein weiteres Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ enthält, aus der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung; einen Kompressor, der stromabwärts der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung in dem weiteren Gasabluftsystem angeordnet ist, um das Hochkonzentrations-CO₂ enthaltende Gas unter Druck zu setzen, ein Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des Lösungsmittels von dem Regenerator zum Reboiler; ein Dekompressionsventil, das im Lösungsmittel-Zufuhrsystem eingebaut ist; wobei der Reboiler einen niedrigeren Innendruck als den Druck des Regenerators aufweist; einen Kompressor, um durch den Reboiler erzeugten Dampf unter Druck zu setzen; und ein Pumpen- und Mageres-Lösungsmittel-Zufuhrsystem zum Zuführen des ausgestoßenen mageren Lösungsmittels von dem Reboiler zum Absorber.
CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption nach Anspruch 1, ferner mit: einem Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung getrennt wurde, von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator; einem Steuerventil, das in dem Kondensiertes-Wasser-System angeordnet ist; einem weiteren Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ enthält, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung getrennt wurde; einem Füllstandsmessgerät zum Messen des Pegels von kondensiertem Wasser in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung; und einer Steuerung zum Öffnen und Schließen des Ventils, das in dem Kondensiertes-Wasser-System vorgesehen ist, nach Maßgabe des Pegels des kondensierten Wassers in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, der von dem Füllstandsmessgerät gemessen wurde.
CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption nach Anspruch 2, ferner mit: einem Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung getrennt ist, von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator; einem Steuerventil, das in dem Kondensiertes-Wasser-System angeordnet ist; einem weiteren Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ enthält, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung getrennt wurde; einem Füllstandsmessgerät zum Messen eines Pegels von kondensiertem Wasser in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung; und einer Steuerung zum Öffnen und Schließen des Ventils, das in dem Kondensiertes-Wasser-System vorgesehen ist, nach Maßgabe des Pegels des kondensierten Wassers in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, der von dem Füllstandsmessgerät gemessen wurde.
CO₂-Abscheidungssystem durch chemische Absorption nach Anspruch 3, ferner mit: einem Kondensiertes-Wasser-Zufuhrsystem zum Zuführen von kondensiertem Wasser, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung getrennt wurde, von der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung zum Regenerator; einem Steuerventil, das in dem Kondensiertes-Wasser-System angeordnet ist; einem weiteren Gasabluftsystem zum Ausstoßen von Gas, das Hochkonzentrations-CO₂ enthält, das durch die Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung getrennt wurde; einem Füllstandsmessgerät zum Messen eines Pegels von kondensiertem Wasser in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung; und einer Steuerung zum Öffnen und Schließen des Ventils, das in dem Kondensiertes-Wasser-System vorgesehen ist, nach Maßgabe des Pegels des kondensierten Wassers in der Gas-/Flüssigkeits-Trennvorrichtung, der von dem Füllstandsmessgerät gemessen wurde.