EP2046484A1 - Verfahren zum abtrennen von co2 aus gasgemischen - Google Patents

Verfahren zum abtrennen von co2 aus gasgemischen

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EP2046484A1
EP2046484A1 EP07802438A EP07802438A EP2046484A1 EP 2046484 A1 EP2046484 A1 EP 2046484A1 EP 07802438 A EP07802438 A EP 07802438A EP 07802438 A EP07802438 A EP 07802438A EP 2046484 A1 EP2046484 A1 EP 2046484A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
absorbing agent
amine
temperature
bis
phase separation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07802438A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David William Agar
Yudy Halim Tan
Zhang Xiao Hui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitat Dortmund
Technische Universitaet Dortmund
Original Assignee
Universitat Dortmund
Technische Universitaet Dortmund
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Filing date
Publication date
Application filed by Universitat Dortmund, Technische Universitaet Dortmund filed Critical Universitat Dortmund
Publication of EP2046484A1 publication Critical patent/EP2046484A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1475—Removing carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Definitions

  • the present invention relates to a method for separating CO 2 from gas mixtures and a corresponding device therefor.
  • the gas mixture is admixed with a CO 2 -absorbing component, usually an aqueous amine solution, with either carbamic acids or amine carbonates or hydrocarbonates being formed. Subsequently, the CO 2 is released from these compounds again.
  • a CO 2 -absorbing component usually an aqueous amine solution
  • step c) at least predominantly converting the CO 2 into the aqueous phase, wherein step c) can be carried out partially or completely at the same time as step b).
  • phase separation can be triggered by a small change in temperature, in some applications within the present invention, even the waste heat from power plants for the regeneration of the solvent use. So far, high-quality heat in the form of steam had to be used for CCh release.
  • the term "at least partially separating off the at least one CO 2 -absorbing agent” is understood to mean, in particular, that> 50%, preferably> 70%, of the at least one CO 2 -absorbing agent (which may optionally be in the form of an aqueous solution or suspension) Separated in contact with the gas mixture and / or gas stream, is transferred in particular into a separated from the gas mixture and / or gas stream container. According to a preferred embodiment of the invention, the entire CO 2 absorbing agent (or optionally the aqueous solution or suspension containing the CO 2 absorbing agent) is separated off.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent after the phase separation at least predominantly remains in the nonaqueous phase.
  • at least predominantly is meant in particular> 70%, preferably> 80%, still more preferably> 90%, furthermore preferably> 95% and most preferably>99%; according to a preferred embodiment of the invention, complete phase separation of the CO 2 takes place Absorbent agent from the aqueous phase.
  • step c) - which can take place partially or completely simultaneously with step b) - the CO 2 is at least predominantly converted into the aqueous phase.
  • at least predominantly is meant in particular> 70%, preferably> 80%, more preferably> 90%, further preferably> 95% and most preferably> 99%, and according to a preferred embodiment of the invention, a complete conversion of the CO 2 takes place
  • the CO 2 gasses out immediately or even simultaneously with the transfer into the aqueous phase and / or the separation of the CO 2 absorbing agent, which is by the phase separation can.
  • the phase separation in step b) is brought about by changing the temperature. This has proven to be a viable and practical way of carrying out the present invention for many applications within the present invention.
  • “change” may mean a reduction as well as an increase in the temperature
  • the phase separation in step b) takes place by increasing the temperature by> 10 ° C.
  • the phase separation in step b) at a temperature of> 60 0 C to ⁇ 100 0 C is brought about. This has proven to be advantageous, in particular in processes which play in the power plant sector, because then the waste heat of the power plant can be used to bring about the phase separation.
  • the at least one CO 2 absorbing agent comprises an amine.
  • amine is meant in particular each component of the form RiR 2 R 3 N, wherein R 1 , R 2 and R 3 are independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, long-chain alkyl, alkenyl, alkoxy, alkenyl-OX, where X is selected from the group consisting of hydrogen and alkyl, long-chain alkyl, alkylpiperidyl, long-chain alkoxy, cycloalkyl, aryl, arylene, haloalkyl,
  • Alkyl primary, secondary or tertiary linear, iso, secondary, tertiary, branched or polyalkyl radicals of length Ci-Ci 2 , in particular Cs-Ci 2 , C 1 -C 10 and / or C 2 -Ci O
  • long-chain alkyls linear and branched C 5 -C 2 O alkyls, in particular C 10 -C 15
  • Alkenyl primary, secondary or tertiary linear, iso, secondary, tertiary, branched or polyalkenyl radicals of length C 5 -C 12 , in particular C 5 -C 12 , C 1 -C 10 and / or C 2 -CiO
  • Cycloalkyl C3-C 9 _Cycloalkyl, in particular C 4 -CG-cycloalkyl and C ⁇ -Cg cycloalkyl
  • Alkylpiperidyl Mono, di- or polyalkyl-substituted piperidyl radicals, where the branching can take place via the nitrogen atom or one of the carbon atoms.
  • Alkoxy primary, secondary or tertiary linear, iso, secondary, tertiary, branched or polyalkoxy the length C 5 -C 2 »in particular C 5 -C 2, C 1 -C 10 and / or C 2 -CiO
  • long-chain alkoxy linear and branched C 5 -C 2 O alkoxy, in particular CiO-Ci 5 Aryl: selected from aromatics with a molecular weight below 300 Da
  • Arylenes selected from the group comprising: 1, 2-phenylene; 1,3-phenylene; 1,4-phenylene; 1,2-naphthalenylene; 1,3-naphtalenylene; 1,4-naphthalenylene; 2,3-naphtalenylene; 1-hydroxy-2,3-phenylene; 1-hydroxy-2,4-phenylene; 1-hydroxy-2,5-phenylene; and 1-hydroxy-2,6-phenylene,
  • Haloalkyl selected from the group consisting of mono, di, tri, poly and perhalogenated primary, secondary or tertiary linear, iso, secondary, tertiary, branched or polyalkyl radicals of length C5-C12
  • the at least one CO 2 -absorbing agent comprises at least one secondary and / or at least one tertiary amine.
  • “Secondary amine” is understood in particular as meaning a compound RiR 2 NH, where R 1 , R 2 are selected independently of one another from the group alkyl, long-chain alkyl, alkenyl, alkenyl-OX, where X is selected from the group consisting of hydrogen and alkyl, Alkoxy, long chain alkoxy, cycloalkyl, aryl, arylene, haloalkyl, alkylpiperidyl.
  • tertiary amine is meant in particular a compound RiR 2 R 3 N, wherein R 1 , R 2 and R 3 are independently selected from the group alkyl, long-chain alkyl, alkenyl, alkenyl-OX
  • the at least one CO 2 -absorbing agent has a boiling point of> 100 0 C.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent is a mixture of components
  • each of the components and / or the mixture of the components has a boiling point of> 100 0 C;
  • each of the components as well as the mixture of the components has a boiling point of> 100 ° C.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent has a boiling point of> 110 0 C, more preferably> 120 0 C.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent has a pK s value of> 7.5 and ⁇ 11.
  • the at least one CO 2 absorbing agent is a mixture of components
  • each of the components and / or the mixture of the components has a pK s of> 7.5 and ⁇ 11;
  • each of the components as well as the mixture of components has a pK s of> 7.5 and ⁇ ll.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent has a pK s value of> 8 and ⁇ 10.5, more preferably> 9 and ⁇ 10.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent has a density of> 0.7 and ⁇ 1.1 g / ml at 25 ° C.
  • each of the components and / or the mixture of the components at 25 ° C has a density of> 0.7 and ⁇ 1, 1 g / mL;
  • each of the components as well as the mixture at 25 ° C has a density of> 0.7 and ⁇ 1.1.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent is a mixture of components
  • each of the components and / or the mixture of the components at the absorption temperature a solubility in water of> O, 1M and ⁇ 5M having;
  • each of the components as well as the mixture at the absorption temperature has a solubility in water of> 0, lund ⁇ 5M.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent at the absorption temperature has a solubility in water of> 0.2 M and ⁇ 4.5 M, more preferably> 1 M and ⁇ 4 M.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent is a mixture of components
  • each of the components and / or the mixture of the components at the regeneration temperature a solubility in water of> 0.001 M and ⁇ 0.3 M;
  • both each of the components as well as the mixture of at 60 0 C a solubility in water of> 0.001 M and ⁇ 0.3 M.
  • the at least one CO 2 absorbing agent has a solubility in water of> 0.01 M and ⁇ 0.1 L at the regeneration temperature.
  • the at least one CO 2 -absorbing agent comprises at least one secondary and at least one tertiary amine.
  • Such component mixtures have proven to be useful in many applications, since secondary amines often have a fast - but reversible - binding kinetics to the CO 2 , while tertiary amines, although often less rapidly react with CO 2 , the bond (which usually salt like hydrogencarbonates the approximate structure R 3 NH + HCO 3 " is carried out) but then is usually so little reversible that under the conditions of step a) often no back-reaction occurs.
  • the ratio of the at least one secondary amine to the at least one tertiary amine is> 1: 0.5 and ⁇ 1: 30. This has proven to be practical for many applications.
  • the ratio of the at least one secondary amine to the at least one tertiary amine is> 1: 1 and ⁇ 1: 20, more preferably> 1: 2 and ⁇ 1:10.
  • the ratio of the at least one secondary amine to the at least one tertiary amine is> 1: 1 and ⁇ 1: 20, more preferably> 1: 2 and ⁇ 1:10.
  • the ratio of the at least one secondary amine to the at least one tertiary amine is> 1: 1 and ⁇ 1: 20, more preferably> 1: 2 and ⁇ 1:10.
  • a preferred embodiment of the invention comprising at least one CO 2 - absorbing at least one secondary amine with an absorption rate of> 10 ⁇ 6 and ⁇ 10 ⁇ 4 kmol m ⁇ 2 s "1, this has proved to be practical for many applications..
  • At least one CO 2 - absorbing at least one secondary amine with an absorption rate of> 5 * 10 -5 and ⁇ 10 ⁇ 4 kmol m ⁇ 2 s "1, more preferably> 10 ⁇ 5 and ⁇ 10 ⁇ 4 kmol m "2 s " 1 .
  • At least one CO 2 - absorbing means comprises at least a tertiary amine having an absorption rate of> 10 ⁇ 7 and ⁇ 10 ⁇ 5 kmol rrf 2 s "1 at absorption temperature This has been found for many applications to be practical. ,
  • At least one CO 2 - absorbing means comprises at least a tertiary amine having an absorption rate of> 5 * 10 "6 and ⁇ 10 ⁇ 5 kmol m" 2 s "1 at the absorption temperature, more preferably of> 10 ⁇ 6 and ⁇ 10 ⁇ 5 kmol
  • the at least one CO 2 absorbing agent comprises at least one primary amine selected from the group consisting of pentylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, cyclohexylamine, 2-methylcyclohexylamine, 2-methylbutylamine, 2-aminopentane, 2-aminoheptane, 2-aminohexane, 2-aminooctane, 2-aminononane, 3-methoxypropylamine, 2-methyl-l, 5-diaminopentane, geranylamine, 2-ethyl-1-hexylamine, 6-methyl-2-heptylamine, cyclooctylamine, aniline, N- Phenylethylenediamine, 2-phenylethylamine, N, N-dimethyl-4-cyclooctene-1-amine
  • the at least one CO 2 absorbing agent comprises at least one secondary amine selected from the group consisting of dipropylamine, N-ethylbutylamine, dibutylamine, diisopropylamine, dicyclohexylamine, bis (2-ethylhexyl) amine, bis (alpha-methylbenzyl ) amine, bis (1,3-dimethylbutyl) amine, diallylamine, bis [(s) -1-phenylethyl] amine, di-sec-butylamine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, N-methylcyclohexylamine, benzyl tert-butylamine, bis (2-ethylhexyl) amine, 4-tert-butylcyclohexylamine
  • the at least one CO 2 -absorbing agent comprises at least one tertiary amine selected from the group consisting of triethylamine, 2- (diethylamino) ethanol, tripropylamine, tributylamine, N 5 N-dimethylcyclohexylamine, dimethyloctylamine, dimethyl ( 1-methylheptyl) amine, dimethylallylamine, N-ethyldiisopropylamine, tris (2-ethylhexyl) amine, bis (2-cyclohexyloxyethyl) methylamines, bis (2- (2,4-diethyl-octyloxy ) -ethyl) -methyl-amines, (2- (2-dimethylamino-ethoxy) -ethyl) -dimethyl-amine, N-isopropylethylenediamine, N-methylenediamine, N 5 N-dimethylethylene
  • an aqueous solution of the at least one CO 2 -absorbing agent having a concentration of> 1M and ⁇ 5M is used in step a).
  • the method additionally comprises the step d) heating the aqueous phase to liberate the CO 2 .
  • the present invention also relates to an apparatus for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an apparatus for carrying out the method according to the invention according to a first embodiment of the invention.
  • the device 1 shows a schematic representation of a device 1 for carrying out the method according to the invention according to a first embodiment of the invention.
  • the device 1 has an absorber 10 in which the gas flow (indicated by the arrows) is brought into contact with the CO 2 -absorbing agent (which in the specific embodiment represents an aqueous solution of a secondary amine and a tertiary amine).
  • the CO 2 -absorbing agent which in the specific embodiment represents an aqueous solution of a secondary amine and a tertiary amine.
  • the CO 2 -absorbing agent Via a pump 20, the CO 2 -absorbing agent is then placed in a first container 30 and then heated by means of a heat exchanger 40 so that in the container 50, a phase separation takes place (as indicated by "aq” and "org".).
  • a phase separation takes place (as indicated by "aq" and "org”.).
  • all devices known to those skilled in the art, such as centrifuges etc. may be present for this
  • the temperature in the container 50 is about 70-80 0 C. This has the result that the CO 2 to escape directly from the aqueous phase and can thus be collected easily.
  • further devices may be present in which, for example, the aqueous phase is separated and separately expelled by heating the CO 2 and so collected.
  • the temperature is lowered again and the CO 2 - absorbing agent and the aqueous phase are collected in the container 70, where again there is a homogeneous phase.
  • This is connected via a pump 80 to the absorber 10, so that a continuous process can be run.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von CO<SUB>2</SUB> (10) aus einem Gasstrom, wobei in einem zweiten Schritt das CO<SUB>2</SUB> von dem CO<SUB>2</SUB>-absorbierenden Mittel mittels einer Phasentrennung (50) abgetrennt wird.

Description

Verfahren zum Abtrennen von CO2 aus Gasgemischen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von CO2 aus Gasgemischen sowie eine entsprechende Vorrichtung hierfür.
Die Abtrennung von CO2 aus Gasgemischen, etwa dem Abgas von Kraftwerken, ist unter anderem aus der DE 10 2004 Ol 1428 Al sowie dem darin zitierten Stand der Technik bekannt.
Hierbei wird das Gasgemisch mit einer CO2 - absorbierenden Komponente, meist eine wässrige Aminlösung versetzt, wobei sich entweder Carbaminsäuren oder Amin-carbonate bzw. Hydrocarbonate bilden. Anschließend wird das CO2 aus diesen Verbindungen wieder freigesetzt.
Jedoch erfordern sämtliche diese Verfahren nach dem Stand der Technik aufwendige, insbesondere energieaufwendige Schritte zur endgültigen Freisetzung, da eine Freisetzung des CO2 aus den CO2-Absorbens-Verbindungen (seien sie nun salzhaltig oder kovalent) nicht ohne weiteres erfolgt. Hierzu werden in der DE 10 2004 Ol 1428 Al Schritte wie Erwärmen oder Strippen vorgeschlagen; diese Schritte sind jedoch aufwendig und vermindern somit das Potential der Abtrennverfahren deutlich.
Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Abtrennverfahren von CO2 aus Gasgemischen zu finden, welches eine einfachere und insbesondere weniger energieintensive Freisetzung des CO2 erlaubt.
UD 40018 / S AM: AH Ein solches Verfahren wird durch Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Demgemäß wird ein Verfahren zum Abtrennen von CO2 aus einem Gasgemisch und/oder Gasstrom, insbesondere einem Abgasstrom von Kraftwerken oder Synthesegasen vorgeschlagen, umfassend die Schritte:
a) Inkontaktbringen des Gasgemisches und/oder Gasstroms mit mindestens einem CO2 - absorbierenden Mittel, welches ggf. in wässriger Lösung oder Suspension vorliegen kann;
b) Zumindest teilweises Abtrennen des mindestens einen CO2-absorbierenden Mittels und Herbeiführen einer Phasentrennung in eine wässrige sowie eine nicht-wäßrige Phase, wobei sich das mindestens eine CO2-absorbierende Mittel nach der Phasentrennung zumindest vorwiegend in der nichtwässrigen Phase aufhält; sowie
c) ein zumindest vorwiegendes Überführen des CO2 in die wässrige Phase, wobei Schritt c) teilweise oder vollständig zeitgleich mit Schritt b) erfolgen kann.
Es hat sich herausgestellt, dass durch ein solches Verfahren bei den meisten Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung zumindest einer oder mehrere der folgenden Vorteile erzielt werden kann:
Dadurch, dass mittels der Phasentrennung das CO2 im wesentlichen vom CO2- absorbierenden Mittel (bzw. den Mitteln) getrennt ist, kann die endgültige Freisetzung des CO2 wesentlich einfacher und schneller erfolgen. Es hat sich für eine Reihe von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung herausgestellt, dass ein wesentlicher Teil des CO2 direkt nach dem Überführen in die wässrige Phase aus dieser unmittelbar gasförmig entweicht. Für eine große Vielzahl von Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, dass die Schritte b) und c) bei moderaten Temperaturen und Bedingungen, wie sie ohnehin z.B. bei Kraftwerken oder chemischen großtechnischen Prozessen vorherrschen, durchgeführt werden können.
Da die Phasentrennung durch eine geringe Temperaturänderung ausgelöst werden kann, reicht bei einigen Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung schon die Abwärme von Kraftwerken für die Regeneration des Lösungsmittels einsetzen. Bisher mußte hochwertige Wärme in Form vom Dampf für die CCh-Freisetzung verwendet werden.
Da eine Verdampfung des gesamten Lösungsmittelstromes bei der Regeneration entfällt, lassen sich für eine große Vielzahl von Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung auch geringere Wärmemengen bzw. kleinere Apparate zur CO2-Freisetzung erwarten.
Durch die geringere Regenerationstemperaturen und Trennung der wässrigen und organischen Phasen kann man für eine große Vielzahl von Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung mit verminderten Korrosionsphänomenen rechnen.
Unter dem Term „Zumindest teilweises Abtrennen des mindestens einen Cθ2-absorbierenden Mittels" wird insbesondere verstanden, dass >50%, bevorzugt >70% des mindestens einen Cθ2-absorbierenden Mittels (welches ggf. als wässrige Lösung oder Suspension vorliegen kann) nach dem Inkontaktbringen mit dem Gasgemisch und/oder Gasstrom abgetrennt, insbesondere in einen von dem Gasgemisch und/oder Gasstrom abgetrennten Behälter überführt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das gesamte Cθ2-absorbierenden Mittel (bzw. ggf. die wässrige Lösung oder Suspension, welche das CO2- absorbierenden Mittel enthält) abgetrennt.
Nach der Phasentrennung in Schritt b) hält sich erfindungsgemäß das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel nach der Phasentrennung zumindest vorwiegend in der nichtwässrigen Phase auf. Unter „zumindest vorwiegend" wird dabei insbesondere >70%, bevorzugt > 80%, noch bevorzugt >90%, ferner bevorzugt >95% sowie am meisten bevorzugt >99% verstanden; gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine vollständige Phasentrennung des CO2-absorbierende Mittels von der wässrigen Phase.
In Schritt c) - welcher teilweise oder auch vollständig zeitgleich mit Schritt b) erfolgen kann - wird das CO2 zumindest vorwiegend in die wässrige Phase überführt. Unter „zumindest vorwiegend" wird dabei insbesondere >70%, bevorzugt > 80%, noch bevorzugt >90%, ferner bevorzugt >95% sowie am meisten bevorzugt >99% verstanden; gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine vollständige Überführung des CO2 in die wässrige Phase. Es sei daraufhingewiesen, dass bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das CO2 unmittelbar oder sogar simultan mit der Überführung in die wässrige Phase und/oder der Trennung von dem CO2 absorbierenden Mittel - welche durch die Phasentrennung erfolgt - gasförmig entweichen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Phasentrennung in Schritt b) durch Veränderung der Temperatur herbeigeführt. Dies hat sich für viele Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung als gangbarer und praktikabler Weg zur Ausführung der vorliegenden Erfindung herausgestellt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Phasentrennung in Schritt b) durch Veränderung der Temperatur um >10 0C herbeigeführt. Dabei kann „Veränderung" je nach konkreter Anwendung sowohl eine Verringerung wie auch Erhöhung der Temperatur bedeuten. Bevorzugt erfolgt die Phasentrennung in Schritt b) durch Erhöhung der Temperatur um >10 °C.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Phasentrennung in Schritt b) durch Veränderung der Temperatur um >20 0C, noch bevorzugt >25 0C herbeigeführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Phasentrennung in Schritt b) bei einer Temperatur von >60 0C bis <100 0C herbeigeführt. Dies hat sich insbesondere bei Prozessen, welche im Kraftwerksbereich spielen, als vorteilhaft herausgestellt, da dann die Abwärme des Kraftwerks für die Herbeiführung der Phasentrennung benutzt werden kann. Bevorzugt wird die Phasentrennung in Schritt b) bei einer Temperatur von >65 0C bis <80 0C herbeigeführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel ein Amin.
Unter „Amin" wird insbesondere jede Komponente der Form RiR2R3N verstanden, wobei R1, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe Wasserstoff, Alkyl, langkettige Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkenyl-O-X, wobei X ausgewählt ist aus der Gruppe enthaltend Wasserstoff und Alkyl, langkettige Alkyl, Alkylpiperidyl, langkettige Alkoxy, Cycloalkyl, Aryl, Arylen, Halogenalkyl,
wobei bei geeigneten Resten eine oder mehrere nicht-benachbarte CH2-Gruppen unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -NH-, -NR°-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -SO2- , -S-CO-, -CO-S-, -CY1=CY2 oder -C≡C- ersetzt sein können und zwar derart, dass O und/oder S Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, ebenfalls optional mit Aryl- oder Heteroaryl bevorzugt enthaltend 1 bis 30 C Atome ersetzt sind (endständige CH3-Gruppen werden wie CH2-Gruppen im Sinne von CH2-H verstanden.)
Allgemeine Gruppendefinition: Innerhalb der Beschreibung und den Ansprüchen werden allgemeine Gruppen, wie z.B: Alkyl, Alkoxy, Aryl etc. beansprucht und beschrieben. Wenn nicht anders beschrieben, werden bevorzugt die folgenden Gruppen innerhalb der allgemein beschriebenen Gruppen im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet:
Alkyl: primäre, sekundäre oder tertiäre lineare, iso, sekundäre, tertiäre, verzweigte oder Polyalkylreste der Länge Ci-Ci2, insbesondere Cs-Ci2, C1-C10 und/oder C2-CiO
langkettige Alkyle: lineare und verzweigte C5-C2O Alkyle, insbesondere C10-C15
Alkenyl: primäre, sekundäre oder tertiäre lineare, iso, sekundäre, tertiäre, verzweigte oder Polyalkenylreste der Länge C5-C12, insbesondere C5-C12, C1-C10 und/oder C2-CiO
Cycloalkyl: C3-C9_Cycloalkyl, insbesondere C4-Cg-Cycloalkyl und Cβ-Cg-Cycloalkyl
Alkylpiperidyl: Mono, Di- oder polyalkylsubstituierte Piperidyl-Reste, wobei die Verzweigung über das Stickstoff-Atom oder eines der Kohlenstoffatome erfolgen kann.
Alkoxy: primäre, sekundäre oder tertiäre lineare, iso, sekundäre, tertiäre, verzweigte oder Polyalkoxyreste der Länge C5-Ci2 »insbesondere C5-Ci2, C1-C10 und/oder C2-CiO
langkettig Alkoxy: lineare und verzweigte C5-C2O Alkoxy, insbesondere CiO-Ci5 Aryl: ausgewählt aus Aromaten mit einem Molekulargewicht unter 300 Da
Arylene: ausgewählt aus der Gruppe enthaltend: 1 ,2-Phenylen; 1,3- Phenylen; 1 ,4-Phenylen; 1 ,2-Naphtalenylen; 1,3-Naphtalenylen; 1,4- Naphtalenylen; 2,3-Naphtalenylen; 1-Hydroxy- 2,3-phenylen; l-Hydroxy-2,4- phenylen; l-Hydroxy-2,5- phenylen; and l-Hydroxy-2,6- phenylen,
Halogenalkyl: ausgewählt aus der Gruppe enthaltend mono, di, tri-, poly and perhalogenierte primäre, sekundäre oder tertiäre lineare, iso, sekundäre, tertiäre, verzweigte oder Polyalkylreste der Länge C5-C12
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein sekundäres und/oder mindestens ein tertiäres Amin.
Unter „sekundäres Amin" wird insbesondere eine Verbindung RiR2NH verstanden, wobei R1, R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe Alkyl, langkettige Alkyl, Alkenyl, Alkenyl-O-X, wobei X ausgewählt ist aus der Gruppe enthaltend Wasserstoff und Alkyl, Alkoxy, langkettige Alkoxy, Cycloalkyl, Aryl, Arylen, Halogenalkyl, Alkylpiperidyl.
wobei bei geeigneten Resten eine oder mehrere nicht-benachbarte CH2-Gruppen unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -NH-, -NR°-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -SO2- , -S-CO-, -CO-S-, -CY1=CY2 oder -C≡C- ersetzt sein können und zwar derart, dass O und/oder S Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, ebenfalls optional mit Aryl- oder Heteroaryl bevorzugt enthaltend 1 bis 30 C Atome ersetzt sind (endständige CH3-Gruppen werden wie CH2-Gruppen im Sinne von CH2-H verstanden.) Unter „tertiäres Amin" wird insbesondere eine Verbindung RiR2R3N verstanden, wobei R1, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe Alkyl, langkettige Alkyl, Alkenyl, Alkenyl-O-X, wobei X ausgewählt ist aus der Gruppe enthaltend Wasserstoff und Alkyl, Alkoxy, langkettige Alkoxy, Cycloalkyl, Aryl, Arylen, Halogenalkyl, Alkylpiperidyl.
wobei bei geeigneten Resten eine oder mehrere nicht-benachbarte CH2-Gruppen unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -NH-, -NR°-, -SiR0R00-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -SO2- , -S-CO-, -CO-S-, -CY1=CY2 oder -C≡C- ersetzt sein können und zwar derart, dass O und/oder S Atome nicht direkt miteinander verbunden sind, ebenfalls optional mit Aryl- oder Heteroaryl bevorzugt enthaltend 1 bis 30 C Atome ersetzt sind (endständige CH3-Gruppen werden wie CH2-Gruppen im Sinne von CH2-H verstanden.)
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel einen Siedepunkt von >100 0C.
Für den Fall, dass das mindestens eine CO2-absorbierende Mittel eine Mischung von Komponenten ist, wird dabei insbesondere verstanden, dass jede der Komponenten und /oder die Mischung der Komponenten einen Siedepunkt von > 100 0C aufweist; bevorzugt weist sowohl jede der Komponenten wie auch die Mischung der Komponenten einen Siedepunkt von >100 °C auf.
Ein solcher Siedepunkt gewährleistet eine gute Phasentrennung für eine Vielzahl von Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung. Bevorzugt besitzt das mindestens eine CO2-absorbierende Mittel einen Siedepunkt von >110 0C, noch bevorzugt >120 0C.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel einen pKs Wert von >7,5 und <11. Für den Fall, dass das mindestens eine Cθ2-absorbierende Mittel eine Mischung von Komponenten ist, wird dabei insbesondere verstanden, dass jede der Komponenten und /oder die Mischung der Komponenten einen pKs von >7,5 und <11 aufweist; bevorzugt weist sowohl jede der Komponenten wie auch die Mischung der Komponenten einen pKs von >7,5 und ≤l l auf.
Es hat sich herausgestellt, dass diese Komponenten innerhalb einer breiten Spanne von Anwendungen besonders gut für den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind; oftmals liegt insbesondere die Ausbeute in Schritt a) - Bindung des CO2 an das CO2- absorbierende Mittel - besonders hoch.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel einen pKs Wert von >8 und ≤10,5, noch bevorzugt >9 und <10.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel bei 25°C eine Dichte von >0,7 und <1,1 g/mL.
Für den Fall, dass das mindestens eine CO2-absorbierende Mittel eine Mischung von Komponenten ist, wird dabei insbesondere verstanden, dass jede der Komponenten und /oder die Mischung der Komponenten bei 25°C eine Dichte von >0,7 und <1,1 g/mL aufweist; bevorzugt weist sowohl jede der Komponenten wie auch die Mischung der bei 25°C eine Dichte von >0,7 und <1,1 auf.
Eine solche Dichteeinstellung hat sich ebenfalls bei vielen Anwendungen innerhalb der vorliegenden Erfindung als positiv für die Phasentrennung erwiesen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel bei der Absorptionstemperatur (= die Temperatur, bei der Schritt a) durchgeführt wird) eine Löslichkeit in Wasser von >0,l M und <5M.
Für den Fall, dass das mindestens eine CO2-absorbierende Mittel eine Mischung von Komponenten ist, wird dabei insbesondere verstanden, dass jede der Komponenten und /oder die Mischung der Komponenten bei der Absorptionstemperatur eine Löslichkeit in Wasser von >O,1M und <5M aufweist; bevorzugt weist sowohl jede der Komponenten wie auch die Mischung der bei der Absorptionstemperatur eine Löslichkeit in Wasser von >0,lund <5M auf.
Komponenten mit solchen Löslichkeitseigenschaften haben sich in der Praxis ebenfalls bei vielen Anwendungen als nützlich erwiesen, da dann in Schritt a) auch eine hochkonzentrierte wässrige Lösung der CO2-absorbierenden Mittel eingesetzt werden kann.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine Cθ2-absorbierende Mittel bei der Absorptionstemperatur eine Löslichkeit in Wasser von >0,2 M und <4,5 M, noch bevorzugt >1 M und <4 M.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel bei der Regenerationstemperatur (= die Temperatur, die zur Herbeiführung der Phasentrennung eingestellt wird) eine Löslichkeit in Wasser von >0,001 M und <0,3 M.
Für den Fall, dass das mindestens eine CO2-absorbierende Mittel eine Mischung von Komponenten ist, wird dabei insbesondere verstanden, dass jede der Komponenten und /oder die Mischung der Komponenten bei der Regenerationstemperatur eine Löslichkeit in Wasser von >0,001 M und <0,3 M aufweist; bevorzugt weist sowohl jede der Komponenten wie auch die Mischung der bei 600C eine Löslichkeit in Wasser von >0,001 M und <0,3 M auf.
Komponenten mit solchen Löslichkeitseigenschaften haben sich in der Praxis ebenfalls bei vielen Anwendungen als nützlich erwiesen, da dann bei Schritt b) so gut wie kein CO2- absorbierendes Mittel in die wässrige Phase überführt wird bzw. dort verbleibt.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das mindestens eine Cθ2-absorbierende Mittel bei der Regenerationstemperatur eine Löslichkeit in Wasser von >0,01 M und <0,l M.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein sekundäres und mindestens ein tertiäres Amin. Solche Komponentenmischungen haben sich in sofern bei vielen Anwendungen als nützlich erwiesen, da sekundäre Amine oftmals eine schnelle - aber reversible - Bindungskinetik an das CO2 aufweisen, während tertiäre Amine zwar häufig weniger schnell mit CO2 reagieren, die Bindung (welche meist salzartig über Hydrogencarbonate der ungefähren Struktur R3NH+ HCO3" erfolgt) aber dann meist so wenig reversibel ist, dass unter den Bedindungen des Schrittes a) häufig keine Rückreaktion erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt das Verhältnis des mindestens einen sekundären Amins zu dem mindestens einen tertiären Amin von >1 :0,5 und <1 :30. Dies hat sich für viele Anwendungen als praktikabel erwiesen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt das Verhältnis des mindestens einen sekundären Amins zu dem mindestens einen tertiären Amin von >1 : 1 und <1 :20, noch bevorzugt >1 :2 und <1 : 10. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein sekundäres Amin mit einer Absorptionsrate von >10~6 und <10~4kmol m~2 s"1. Dies hat sich für viele Anwendungen als praktikabel erwiesen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein sekundäres Amin mit einer Absorptionsrate von > 5*10~5 und < 10~4kmol m~2 s"1, noch bevorzugt von >10~5 und <10~4 kmol m"2 s"1.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein tertiäres Amin mit einer Absorptionsrate von >10~7 und <10~5 kmol rrf2 s"1 bei Absorptionstemperatur. Dies hat sich für viele Anwendungen als praktikabel erwiesen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein tertiäres Amin mit einer Absorptionsrate von > 5*10"6 und <10~5 kmol m"2 s"1 bei Absorptionstemperatur, noch bevorzugt von >10~6 und <10~5 kmol
Hl-2 S 1.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein primäres Amin ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Pentylamin, Hexylamin, Heptylamin, Octylamin, Cyclohexylamin, 2-Methylcyclohexylamin, 2-Methylbutylamin, 2-Aminopentan, 2-Aminoheptan, 2-Aminohexan, 2-Aminooctan, 2- Aminononan, 3-Methoxypropylamin, 2-Methyl-l,5-diaminopentan, Geranylamin, 2-Ethyl-l- hexylamin, 6-Methyl-2-heptylamin, Cyclooctylamin, Anilin, N-Phenylethylendiamin, 2- Phenylethylamin, N,N-Dimethyl-4-Cyclooctene- 1 -amine
sowie Mischungen davon Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein sekundäres Amin umfasst ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Dipropylamin, N-Ethylbutylamin, Dibutylamin, Diisopropylamin, Dicyclohexylamin, Bis(2-Ethylhexyl)amin, Bis(Alpha-methylbenzyl)amin, Bis-(1,3- Dimethylbutyl)amin, Diallylamin, Bis[(s)-l-phenylethyl]amin, Di-sek-butylamin, 2,2,6,6- Tetramethylpiperidin, N-Methylcyclohexylamin, Benzyl-tert-butylamin, Bis(2- Ethylhexyl)amin, 4-tert-Butylcyclohexylamin
sowie Mischungen davon
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein tertiäres Amin umfasst ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Triethylamine, 2-(Diethylamino)-ethanol, Tripropylamin, Tributylamin, N5N- Dimethylcyclohexylamin, Dimethyloctylamin, Dimethyl-( 1 -methyl-heptyl)-amin, Dimethylallylamin, N-Ethyldiisopropylamin, Tris(2-ethylhexyl)amin, Bis-(2-cyclohexyloxy- ethyl)-methyl-amine, Bis-(2-(2,4-Diethyl-octyloxy)-ethyl)-methyl-amine, (2-(2- Dimethylamino-ethoxy)-ethyl)-dimethyl-amine, N-Isopropylethylendiamin, N- Methylendiamin, N5N- Dimethylethylendiamin, N5N- Dibutyltrimethylendiamin, Tris[2- (isopropylamino)ethyl]amin, Tris[2-(methylamino)ethyl]amin
sowie Mischungen davon
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei Schritt a) eine wässrige Lösung des mindestens eine Cθ2-absorbierende Mittels mit einer Konzentration von >1M und <5M eingesetzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich den Schritt d) Erhitzen der wässrigen Phase, um das CO2 freizusetzen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigt:
Fig.1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Fig.1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung 1 verfügt über einen Absorber 10, in dem der Gasstrom (angedeutet durch die Pfeile) mit dem Cθ2-absorbierende Mittel (welches in der konkreten Ausführungsform eine wässrige Lösung eines sekundären Amins und eines tertiären Amins darstellt) in Kontakt gebracht. Über eine Pumpe 20 wird das CO2-absorbierende Mittel dann in einen ersten Behälter 30 gebracht und mittels eines Wärmetauschers 40 dann so erhitzt, dass im Behälter 50 eine Phasentrennung stattfindet (wie durch „aq" und „org".) angedeutet ist. Um die Phasentrennung noch zu unterstützen oder zu beschleunigen, können hierfür sämtliche dem Fachmann bekannten Vorrichtungen wie Zentrifugen etc. vorhanden sein. Für jeden Fachmann ist selbstverständlich, dass -je nach verwendetem Cθ2-absorbierenden Mittel sowie sonstigen Bedingungen die Phasen im Behälter 50 auch umgekehrt sein können, d.h. dass sich die organische Phase oben befindet. Auch das Volumenverhältnis ist rein schematisch zu versehen und wird je nach Anwendung deutlich unterschiedlich sein.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Temperatur im Behälter 50 ca. 70-800C. Dies hat zur Folge, dass das CO2 unmittelbar aus der wässrigen Phase entweicht und somit ohne weiteres aufgefangen werden kann. Jedoch können bei anderen Anwendungen gemäß der vorliegenden Erfindung weitere Vorrichtungen vorhanden sein, bei denen z.B. die wässrige Phase abgetrennt und gesondert durch Erhitzen das CO2 ausgetrieben und so aufgefangen wird.
Über einen weiteren Wärmetauscher 60 wird die Temperatur wieder erniedrigt und das CO2- absorbierende Mittel sowie die wässrige Phase sammeln sich im Behälter 70, wo wieder eine homogene Phase vorliegt. Dieser ist über eine Pumpe 80 mit dem Absorber 10 verbunden, so dass ein kontinuierlicher Prozess gefahren werden kann.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Abtrennen von CO2 aus einem Gasgemisch und/oder Gasstrom, insbesondere einem Abgasstrom von Kraftwerken oder Synthesegasen, umfassend die Schritte
a) Inkontaktbringen des Gasgemisches und/oder Gasstroms mit mindestens einem CO2 - absorbierenden Mittel, welches ggf. in wässriger Lösung oder Suspension vorliegen kann; b) Zumindest teilweises Abtrennen des mindestens einen CO2-absorbierenden Mittels und Herbeiführen einer Phasentrennung in eine wässrige sowie eine nicht-wäßrige Phase, wobei sich das mindestens eine CO2-absorbierende Mittel nach der Phasentrennung zumindest vorwiegend in der nichtwässrigen Phase aufhält; sowie c) ein zumindest vorwiegendes Überführen des CO2 in die wässrige Phase, wobei Schritt c) teilweise oder vollständig zeitgleich mit Schritt b) erfolgen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Phasentrennung in Schritt b) durch Veränderung der Temperatur herbeigeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Phasentrennung in Schritt b) durch Veränderung der Temperatur um >10 0C herbeigeführt wird
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Phasentrennung in Schritt b) bei einer Temperatur von >60 0C bis <100 0C herbeigeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel ein Amin umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein sekundäres und/oder mindestens ein tertiäres Amin umfasst
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel einen Siedepunkt von > 100 0C besitzt
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel einen pIC, Wert von >7,5 und <11 besitzt
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel bei 25°C eine Dichte von >0,7 und <1,1 g/mL besitzt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel bei der Absorptionstemperatur (= die Temperatur, bei der Schritt a) durchgeführt wird) eine Löslichkeit in Wasser von >0,l M und <5M.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel der Regenerationstemperatur (= die Temperatur, die zur Herbeiführung der Phasentrennung eingestellt wird) eine Löslichkeit in Wasser von >0,001 M und ≤0,3 M.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein sekundäres und mindestens ein tertiäres Amin umfasst.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verhältnis des mindestens einen sekundären Amins zu dem mindestens einen tertiären Amin von >1 :0,5 und <l:30 beträgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein tertiäres Amin mit einer Absorptionsrate von >10~ 7 und <10"5 kmol m~2 s"1 bei Absorptionstemperatur umfasst.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein tertiäres Amin mit einer Absorptionsrate von > 5*106 und <10~5 kmol m~2 s"1 bei Absorptionstemperatur, noch bevorzugt von >10~6 und <10~5 kmol m~2 s"1 umfasst.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein primäres Amin umfasst ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Pentylamin, Hexylamin, Heptylamin, Octylamin, Cyclohexylamin, 2-Methylcyclohexylamin, 2-Methylbutylamin, 2-Aminopentan, 2-Aminoheptan, 2- Aminohexan, 2-Aminooctan, 2-Aminononan, 3-Methoxypropylamin, 2 -Methyl- 1,5- diaminopentan, Geranylamin, 2-Ethyl-l -hexylamin, 6-Methyl-2-heptylamin, Cyclooctylamin, Anilin, N-Phenylethylendiamin, 2-Phenylethylamin, N,N-Dimethyl- 4-Cyclooctene-l-amine, sowie Mischungen davon
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein sekundäres Amin umfasst ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Dipropylamin, N-Ethylbutylamin, Dibutylamin, Diisopropylamin, Dicyclohexylamin, Bis(2-Ethylhexyl)amin, Bis(Alpha-methylbenzyl)amin, Bis-(1,3- Dimethylbutyl)amin, Diallylamin, Bis[(s)-l-phenylethyl]amin, Di-sek-butylamin, 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin, N-Methylcyclohexylamin, Benzyl-tert-butylamin, Bis(2-Ethylhexyl)amin, 4-tert-Butylcyclohexylamin sowie Mischungen davon
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das mindestens eine CO2- absorbierende Mittel mindestens ein tertiäres Amin umfasst ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Triethylamine, 2-(Diethylamino)-ethanol, Tripropylamin, Tributylamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, Dimethyloctylamin, Dimethyl-(1- methyl-heptyl)-amin, Dimethylallylamin, N-Ethyldiisopropylamin, Tris(2- ethylhexyl)amin, Bis-(2-cyclohexyloxy-ethyl)-methyl-amine, Bis-(2-(2,4-Diethyl- octyloxy)-ethyl)-methyl-amine, (2-(2-Dimethylamino-ethoxy)-ethyl)-dimethyl-amine, N-Isopropylethylendiamin, N-Methylendiamin, N5N- Dimethylethylendiamin, N5N- Dibutyltrimethylendiamin, Tris[2-(isopropylamino)ethyl]amin, Tris[2- (methylamino)ethyl]amin sowie Mischungen davon
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei bei Schritt a) eine wässrige Lösung des mindestens eine CO2-absorbierende Mittels mit einer Konzentration von >1M und <5M eingesetzt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, zusätzlich umfassend den Schritt d) Erhitzen der wässrigen Phase, um das CO2 freizusetzen
21. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Ansprüche 1 bis 20.
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101106823A (zh) * 2007-07-24 2008-01-16 华为技术有限公司 实现一号多机的呼叫处理方法及智能网业务控制设备
EP2087930A1 (de) 2008-02-05 2009-08-12 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur Absorption eines flüchtigen Stoffes in einem flüssigen Absorptionsmittel
EP2088389B1 (de) * 2008-02-05 2017-05-10 Evonik Degussa GmbH Absorptionskältemaschine
DE102009000543A1 (de) * 2009-02-02 2010-08-12 Evonik Degussa Gmbh Verfahren, Absorptionsmedien und Vorrichtung zur Absorption von CO2 aus Gasmischungen
US8309047B2 (en) 2009-09-15 2012-11-13 Alstom Technology Ltd Method and system for removal of carbon dioxide from a process gas
US8790605B2 (en) 2009-09-15 2014-07-29 Alstom Technology Ltd Method for removal of carbon dioxide from a process gas
US8784761B2 (en) 2009-11-20 2014-07-22 Alstom Technology Ltd Single absorber vessel to capture CO2
DE102009047564A1 (de) 2009-12-07 2011-06-09 Evonik Degussa Gmbh Arbeitsmedium für eine Absorptionskältemaschine
DE102010017139A1 (de) * 2010-05-28 2011-12-01 Fachhochschule Münster CO2-Absorptionsverfahren mittels Aminlösungen
SG188447A1 (en) 2010-09-09 2013-04-30 Exxonmobil Res & Eng Co ALKANOLAMINE CO<sb>2</sb> SCRUBBING PROCESS
US20120064610A1 (en) * 2010-09-15 2012-03-15 Alstom Technology Ltd Solvent and method for co2 capture from flue gas
DE102011077377A1 (de) 2010-11-12 2012-05-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Absorption von sauren Gasen aus Gasmischungen
WO2012076597A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for removing carbon dioxide from a gas stream
CN103079677B (zh) * 2011-06-14 2016-03-16 Vtu控股有限责任公司 从气态流中分离co2的方法
NO20110914A1 (no) * 2011-06-27 2012-12-28 Advanced Carbon Capture As Tofase amin
MX2014005746A (es) 2011-11-14 2014-07-09 Evonik Degussa Gmbh Metodo y dispositivo para la separacion de gases acidos de una mezcla de gases.
DE102012200566A1 (de) * 2012-01-16 2013-07-18 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Absorption von CO2 aus einer Gasmischung
DE102012200907A1 (de) 2012-01-23 2013-07-25 Evonik Industries Ag Verfahren und Absorptionsmedium zur Absorption von CO2 aus einer Gasmischung
DE102012207509A1 (de) 2012-05-07 2013-11-07 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Absorption von CO2 aus einer Gasmischung
KR101422671B1 (ko) 2012-08-02 2014-07-23 (주)에이엠티퍼시픽 산성가스 제거용 상분리 흡수제 조성물 및 이를 이용한 산성가스 제거방법
KR20150129026A (ko) 2013-03-15 2015-11-18 카본오로 비.브이. 열반응성 코폴리머를 이용하는 co₂ 함유 가스 스트림으로부터 co₂의 포획 방법
WO2015053619A1 (en) 2013-10-07 2015-04-16 Carbonoro B.V. Process for capturing co2 from a co2-containing gas stream involving phase separation of aqueous absorbent
BR112017006800B1 (pt) * 2014-10-10 2022-08-02 Dow Global Technologies Llc Processo para a remoção de gases ácidos de misturas gasosas
WO2016068699A1 (en) 2014-10-27 2016-05-06 Carbonoro B.V. Process and apparatus for separating entrained amines from a gas stream
EP3212308A1 (de) 2014-10-27 2017-09-06 CarbonOro B.V. Verfahren und vorrichtung zur abscheidung von mitgeführten aminen aus einem gasstrom
CN104645780B (zh) * 2015-02-04 2016-06-08 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种捕集二氧化碳的变温浓缩吸收剂及其使用方法
EP3067108A1 (de) 2015-03-11 2016-09-14 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Sauergasentfernung mit einem absorptionsmittel welches zwei flüssige phasen bildet
DE102015212749A1 (de) 2015-07-08 2017-01-12 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Entfeuchtung von feuchten Gasgemischen
DE102016204937A1 (de) 2016-03-24 2017-09-28 Evonik Degussa Gmbh Verbesserte Absorbentien zur Abtrennung von CO2 und H2S
DE102016204929B4 (de) 2016-03-24 2022-05-05 Evonik Operations Gmbh Absorptionsmedium und Verfahren zur Absorption saurer Gase aus Gasmischungen
DE102016204930A1 (de) 2016-03-24 2017-09-28 Evonik Degussa Gmbh Verbesserte Absorbentien zur Abtrennung von CO2 und H2S
DE102016204932A1 (de) 2016-03-24 2017-09-28 Evonik Degussa Gmbh Verbesserte Absorbentien zur Abtrennung von CO2 und H2S
EP3257843A1 (de) 2016-06-14 2017-12-20 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur herstellung von hochreinem imidazoliumsalz
DE102016210481B3 (de) 2016-06-14 2017-06-08 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zum Reinigen einer ionischen Flüssigkeit
DE102016210484A1 (de) 2016-06-14 2017-12-14 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Entfeuchtung von feuchten Gasgemischen
EP3257568B1 (de) 2016-06-14 2019-09-18 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur entfeuchtung von feuchten gasgemischen mit ionischen flüssigkeiten
DE102016210478A1 (de) 2016-06-14 2017-12-14 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Entfeuchtung von feuchten Gasgemischen
DE102016210483A1 (de) 2016-06-14 2017-12-14 Evonik Degussa Gmbh Verfahren und Absorptionsmittel zur Entfeuchtung von feuchten Gasgemischen
CN108854459B (zh) * 2018-09-25 2022-03-15 天津工业大学 一种低能耗无水co2相变吸收剂及再生方法和应用
CN110743326A (zh) * 2019-10-28 2020-02-04 大连理工大学 一类用于捕集二氧化碳的高效节能的非水吸收剂及应用
CN116600877A (zh) * 2020-12-03 2023-08-15 赢创运营有限公司 捕获二氧化碳的方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3352631A (en) * 1964-01-31 1967-11-14 Shell Oil Co Method of separating carbon dioxide from gaseous mixtures
FR2036167A5 (en) * 1969-03-05 1970-12-24 Inst Francais Du Petrole Eliminating carbon dioxide from mixed gases
NL7102382A (de) * 1970-03-20 1971-09-22
US4251494A (en) * 1979-12-21 1981-02-17 Exxon Research & Engineering Co. Process for removing acidic compounds from gaseous mixtures using a two liquid phase scrubbing solution
EP1064980B1 (de) * 1993-10-06 2003-02-12 The Kansai Electric Power Co., Inc. Verfahren zur Abscheidung von Kohlendioxid aus Verbrennungsabgasen
US6071484A (en) * 1997-01-24 2000-06-06 Mpr Services, Inc. Process for treating gas with ultra-lean amine
US6337059B1 (en) * 1999-05-03 2002-01-08 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Absorbent compositions for the removal of acid gases from gas streams
US6989046B1 (en) * 2000-03-02 2006-01-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for removing polymer from an acid gas treating system
GB0108386D0 (en) * 2001-04-04 2001-05-23 Bp Exploration Operating Process
FR2877858B1 (fr) * 2004-11-12 2007-01-12 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz avec une solution absorbante a regeneration fractionnee
NO326645B1 (no) 2005-06-28 2009-01-26 Ntnu Technology Transfer As Fremgangsmate og apparatur for a fjerne og gjenvinne sure gasser, CO2 og/eller H2S.
FR2895273B1 (fr) * 2005-12-22 2008-08-08 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz avec une solution absorbante a regeneration fractionnee avec controle de la teneur en eau de la solution
FR2898284B1 (fr) * 2006-03-10 2009-06-05 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz par solution absorbante avec regeneration fractionnee par chauffage.
US7541011B2 (en) * 2006-04-07 2009-06-02 Liang Hu Phase transitional absorption method
FR2900842B1 (fr) * 2006-05-10 2009-01-23 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un effluent gazeux avec extraction des produits a regenerer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KOHL A L, NIELSEN R B: "Gas Purification - Fifth Edition", 1997, GULF PUBLISHING COMPANY, Houston, Texas *

Also Published As

Publication number Publication date
US20100288126A1 (en) 2010-11-18
CN101500691B (zh) 2011-09-28
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US8470079B2 (en) 2013-06-25
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