ES2339971T3 - Un metodo para la recuperacion de dioxido de carbono de alta pureza de una fuente gaseosa que comprende compuestos de nitrogeno. - Google Patents
Un metodo para la recuperacion de dioxido de carbono de alta pureza de una fuente gaseosa que comprende compuestos de nitrogeno. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2339971T3 ES2339971T3 ES06753354T ES06753354T ES2339971T3 ES 2339971 T3 ES2339971 T3 ES 2339971T3 ES 06753354 T ES06753354 T ES 06753354T ES 06753354 T ES06753354 T ES 06753354T ES 2339971 T3 ES2339971 T3 ES 2339971T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- carbon dioxide
- column
- bar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/50—Carbon dioxide
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Un método para recuperar dióxido de carbono de alta pureza de una fuente gaseosa que comprende las etapas de: a. alimentar un gas (G1) que comprende dióxido de carbono, oxígeno y compuestos de nitrógeno a una columna de absorción (A1), b. absorber el gas (G1) en un agente absorbente que contiene alcanolamina, mediante el cual el gas (G1) se separa en un gas empobrecido en dióxido de carbono (G2) y un líquido rico en dióxido de carbono (L1), c. presurizar y calentar el líquido (L1) obtenido en la etapa b con el fin de proporcionar el líquido (L2), d. separar mediante evaporación súbita el líquido (L2) obtenido en la etapa c en un gas rico en NOx y en oxígeno (G3) y un líquido empobrecido en oxígeno y NOx que sale de la columna de evaporación súbita (A3), e. presurizar el líquido que sale de la columna de evaporación súbita (A3) en la etapa d, con el fin de proporcionar el líquido (L3), f. separar el líquido (L3) obtenido en la etapa e en un gas rico en dióxido de carbono (G4) y un líquido empobrecido en dióxido de carbono (L4) mediante separación, y g. purificar el gas (G4) obtenido en la etapa f con el fin de producir dióxido de carbono de alta pureza, que está sustancialmente exento de óxidos de nitrógeno.
Description
Un método para la recuperación de dióxido de
carbono de alta pureza de una fuente gaseosa que comprende
compuestos de nitrógeno.
La presente invención se refiere a un método
para recuperar dióxido de carbono de alta pureza de una fuente
gaseosa y a usos del mismo. Más en particular, la presente invención
se refiere a la producción de dióxido de carbono de alta pureza,
que está sustancialmente exento de óxidos de nitrógeno. La presente
invención también se refiere a una instalación para la recuperación
de dióxido de carbono de alta pureza de un gas.
El dióxido de carbono es un gas bien conocido,
que está presente en la atmósfera. Se libera a la atmósfera en
grandes cantidades en procedimientos de fermentación, calcinaciones
de caliza y todas las formas de procedimientos de combustión de
carbón y compuestos de carbono. En las últimas décadas ha aumentado
la atención en relación con dicha emisión, a causa del problema
medioambiental debido al futuro cambio climático por el efecto
invernadero. Por consiguiente, se ha realizado un trabajo
exhaustivo en estos años con el fin de desarrollar procedimientos
para la eliminación del dióxido de carbono de los gases de
combustión. Si es posible, una posterior recuperación del dióxido
de carbono puede hacer que estos procedimientos sean económicamente
viables.
Un tipo de procedimiento convencional para
recuperar el dióxido de carbono de una fuente gaseosa es el método
de absorción, en el que el dióxido de carbono es absorbido en un
agente absorbente. Si hay otros gases presentes en la fuente
gaseosa, tales como oxígeno, dichos otros gases también pueden
absorberse química y/o físicamente. Este será el caso si se usa
alcanolamina como agente absorbente.
Se sabe de la técnica anterior que cuando hay
O_{2} presente en la fuente gaseosa que contiene dióxido de
carbono, dicho O_{2} será transferido al agente absorbente que
contiene alcanolamina durante el procedimiento de absorción. Como
consecuencia se producirá una degradación no deseada de la
alcanolamina, así como problemas de corrosión, debido a la
presencia de O_{2}. Por lo tanto, la eliminación de O_{2} del
agente absorbente mejorará la eficacia del procedimiento de
absorción.
Muchos documentos de la técnica anterior se
refieren a este problema. El documento EP 1059110 describe un
sistema para recuperar un absorbato tal como dióxido de carbono,
usando un fluido absorbente de alcanolamina, en el que el
absorbente cargado se calienta en un procedimiento de calentamiento
en dos etapas, antes de la separación del absorbato del absorbente,
y en el que el absorbente cargado se desoxigena después de la
primera etapa de calentamiento y antes de la segunda etapa de
calentamiento. La desoxigenación se produce mediante
despresurización.
El documento US 3266220 describe una invención
relacionada con un disolvente selectivo para eliminar gases ácidos
de mezclas con constituyentes no ácido, y más en particular, a un
procedimiento mejorado para eliminar el dióxido de carbono de una
mezcla gaseosa de hidrocarburos y/u otros constituyentes no ácido
que contienen dióxido de carbono, mediante el uso de un disolvente
selectivo.
El documento US 5832712 describe el uso de
etanolamina para absorber un volumen grande de CO_{2} en un método
similar para eliminar CO_{2} de los gases de escape (columna 2,
líneas 41-53).
En el documento EP 1061045 se describe un
sistema para recuperar absorbato, tal como dióxido de carbono, de
una mezcla que contiene oxígeno, en el que el dióxido de carbono se
concentra en un fluido de absorción que contiene alcanolamina, se
separa el oxígeno del fluido de absorción y el dióxido de carbono se
destila por arrastre de vapor del fluido de absorción y se
recupera. En este sistema, el oxígeno se separa del fluido de
absorción pasando el absorbente cargado de dióxido de carbono que
comprende oxígeno disuelto, en contracorriente en transferencia de
masa en contacto con gas depurador de oxígeno.
En otros casos pueden estar presentes óxidos de
nitrógeno (también llamados NOx) además del O_{2} en la fuente
gaseosa. Estos gases NOx también serán absorbidos química y
físicamente en el agente absorbente, cuando se usa alcanolamina
como agente absorbente. Cuando se separa el dióxido de carbono del
agente absorbente en un procedimiento de separación de componentes
volátiles posterior, parte de los NOx absorbidos serán liberados en
el gas de separación junto con productos de degradación, en especial
acetaldehído. El gas de separación contendrá además N_{2} y
O_{2} en ciertas cantidades.
Cuando se produce dióxido de carbono de calidad
alimentaria o en otras aplicaciones del dióxido de carbono, en las
que se requiere una alta pureza, estos componentes deben eliminarse
del gas de separación en la instalación corriente abajo con el fin
de obtener la pureza requerida. La tecnología convencional
disponible para separar los NOx implica lavado, oxidación,
adsorción y destilación.
Debido al equilibrio químico: NO + ½O_{2}
<-> NO_{2}, la composición de los NOx (NO, NO_{2})
cambiará durante el procedimiento de purificación siempre que se
produzcan cambios en la temperatura, presión y/o concentraciones, y
esto hace difícil reducir el contenido de NOx en el producto
final.
Por lo tanto, un objetivo de la presente
invención, es proporcionar un método para recuperar dióxido de
carbono de alta pureza, que esté sustancialmente exento de óxidos
de nitrógeno.
El autor de la presente invención ha encontrado
sorprendentemente que introduciendo una columna de evaporación
súbita entre la columna de absorción y el separador, el contenido
de NOx en el gas de separación se puede reducir notablemente.
Esto se debe al hecho de que cuando se cambia
con cuidado el estado de equilibrio del líquido que sale de la
columna de absorción, justo antes de alimentar dicho líquido a la
columna de evaporación súbita, se producirá un estado en el que
dicho líquido no está saturado con respecto al O_{2} y NOx, y por
consiguiente dichos gases se transferirán de la fase líquida a la
fase gaseosa durante el procedimiento de evaporación súbita. De
esta forma sustancialmente todo el O_{2} y la mayor parte de los
NOx son eliminados de la fase líquida en la columna de evaporación
súbita y por lo tanto nunca llegarán al separador.
En la siguiente etapa, el líquido que sale de la
columna de evaporación súbita se alimenta a la columna de
separación, en la que se separan los gases del agente absorbente.
Como consecuencia de la muy baja cantidad de O_{2} que llega a la
columna de separación, la concentración de O_{2} en el gas de
separación será muy baja. Por lo tanto, en el gas de separación el
equilibrio químico: NO + ½O_{2} <-> NO_{2}, está muy
desplazado a la izquierda, y las trazas de NOx presentes estarán
principalmente en forma de NO. Por lo tanto, el posterior
procedimiento de purificación, que es necesario para eliminar dichas
cantidades en trazas de NOx, siempre que se produzca dióxido de
carbono de alta pureza, es mucho más fácil y barato, debido al
control del equilibrio químico mencionado antes.
En un aspecto la presente invención se refiere a
un método para recuperar dióxido de carbono de alta pureza de una
fuente gaseosa, en el que dicho dióxido de carbono de alta pureza
está sustancialmente exento de óxidos de nitrógeno.
El método de acuerdo con la presente invención
comprende las etapas de:
a. alimentar un gas que comprende dióxido de
carbono, oxígeno y compuestos de nitrógeno a una columna de
absorción,
b. absorber el gas de alimentación en un agente
absorbente que contiene alcanolamina, mediante el cual el gas de
alimentación se separa en un gas empobrecido en dióxido de carbono y
un líquido rico en dióxido de carbono,
c. presurizar y calentar el líquido obtenido en
la etapa b con el fin de proporcionar un líquido presurizado y
calentado,
d. separar mediante evaporación súbita el
líquido obtenido en la etapa c en un gas rico en NOx y en oxígeno y
un líquido empobrecido en oxígeno y NOx que sale de la columna de
evaporación súbita,
e. presurizar el líquido que sale de la columna
de evaporación súbita en la etapa d, con el fin de proporcionar un
líquido presurizado,
f. separar el líquido obtenido en la etapa e en
un gas rico en dióxido de carbono y un líquido empobrecido en
dióxido de carbono mediante separación de los componentes volátiles,
y
g. purificar el gas obtenido en la etapa f con
el fin de producir dióxido de carbono de alta pureza, que está
sustancialmente exento de óxidos de nitrógeno.
\vskip1.000000\baselineskip
En principio, se puede aplicar al procedimiento
cualquier tipo de gas que comprenda dióxido de carbono, oxígeno y
compuestos de nitrógeno. Sin embargo, en una realización preferida,
el gas de alimentación es gas de combustión.
En la etapa de absorción (etapa b) se puede
aplicar cualquier agente absorbente que comprenda alcanolamina.
Preferiblemente, la alcanolamina en el agente absorbente se
selecciona del grupo que consiste en monoetanolamina,
dietanolamina, diisopropilamina, metildietanolamina y
trietanolamina. Más a menudo, el agente absorbente es una
disolución acuosa de una de las alcanolaminas mencionadas antes. Sin
embargo, también se pueden usar mezclas que comprenden dos o más de
las alcanolaminas listadas en cualquier proporción de mezcla, en el
método de acuerdo con la presente invención. El profesional podrá
determinar la cantidad óptima y composición del agente absorbente
con el fin de lograr un procedimiento de absorción adecuado.
El líquido que sale de la columna de absorción
después se presuriza y se calienta. El experto sabe cómo llevar a
cabo dichos procedimientos.
Como se ha explicado antes, la introducción de
la etapa de evaporación súbita (etapa d) en el método de la
invención, permite producir un gas de separación, que está
sustancialmente exento de oxígeno, y contiene solo cantidades en
trazas de óxidos de nitrógeno. Sin embargo, con el fin de lograr
este efecto beneficioso, la columna de evaporación súbita debe
trabajar a una temperatura mayor y a una presión que es mayor o
cercana a la de las condiciones de equilibrio de la corriente de
líquido que sale de la columna de absorción. En dichas
condiciones, el líquido que entra en la columna de evaporación
súbita no estará saturado y es posible la liberación de componentes
no saturados. Por lo tanto, debido a las nuevas condiciones de
equilibrio, sustancialmente todo el O_{2} y la mayor parte de los
NOx serán eliminados de la columna de evaporación súbita en la
corriente de gas, y por lo tanto nunca llegarán a la columna de
separación.
En una realización preferida, la temperatura del
líquido obtenido en la etapa c está en el intervalo de 70ºC a
140ºC, más preferido en el intervalo de 90ºC a 120ºC, y lo más
preferido en el intervalo de 95ºC a 110ºC, y la presión de dicho
líquido está en el intervalo de 0,1 bar a 3 bar, más preferido en el
intervalo de 0,2 a 2 bar, y lo más preferido en el intervalo de 1
bar a 2 bar. Un experto en la técnica sabrá cómo llevar a cabo
dichos procedimientos de presurización y calentamiento.
El gas obtenido en la etapa d, que comprende una
cantidad significativa de dióxido de carbono además de oxígeno,
compuestos de nitrógeno, acetaldehído y opcionalmente otros
compuestos orgánicos volátiles, se puede reciclar a la columna de
absorción con el fin de llevar a cabo un segundo procedimiento de
recuperación del dióxido de carbono. Alternativamente, dicho gas se
puede eliminar.
El líquido que sale de la columna de evaporación
súbita se presuriza antes de entrar en la columna de separación. Un
experto en la técnica sabrá cómo llevar a cabo dicha
presurización.
En la columna de separación el líquido
presurizado de la columna de evaporación súbita se separa en un gas
rico en dióxido de carbono y un líquido empobrecido en dióxido de
carbono. Como se ha mencionado antes, debido a la eliminación del
oxígeno y óxidos de nitrógeno en la columna de evaporación súbita,
el contenido de O_{2} y NOx se reducirá notablemente en la
corriente del gas de separación. Debido a la cantidad reducida de
NOx y la cantidad muy limitada de O_{2} en el gas de separación,
la reacción de equilibrio: NO + ½O_{2} <-> NO_{2}, se
desplazará a la izquierda para formar principalmente NO.
El líquido obtenido en la etapa f, que comprende
principalmente el agente absorbente, opcionalmente una disolución
acuosa del agente absorbente, se puede reciclar y mezclar con el
agente absorbente que contiene alcanolamina usado para absorber el
gas en la etapa b. Sin embargo, antes de entrar en la columna de
absorción, puede ser necesario el ajuste de la temperatura y/o la
presión de dicho líquido.
En el método de acuerdo con la presente
invención, el procedimiento de purificación del gas en la etapa g,
se puede llevar a cabo usando cualquier procedimiento conocido en la
técnica, tal como separación inerte en un condensador situado solo
corriente abajo o junto con una columna de destilación. Los NOx
residuales también se pueden eliminar usando la técnica de
adsorción en la fase líquida. El experto en la técnica sabe
determinar y combinar la purificación y licuefacción del gas con el
fin de obtener la combinación más viable.
Otras ventajas obtenidas por la introducción de
la columna de evaporación súbita incluyen prevenir la liberación de
productos de degradación tales como acetaldehído en el gas de
separación, lo cual reducirá los requisitos de pureza para la
instalación corriente abajo. Además, se puede reducir la cantidad de
gas de purga de la condensación al reducir el contenido inerte, en
especial de O_{2} y N_{2}. Esto aumentará la posible
recuperación total de dióxido de carbono, ya que se puede reducir
la cantidad de dióxido de carbono usada para el purgado.
Otro aspecto de la presente invención se refiere
al uso del procedimiento de acuerdo con la invención, para producir
dióxido de carbono de alta pureza. La pureza del producto dióxido de
carbono preferiblemente es de calidad alimentaria, y por lo tanto
utilizable como un componente en cualquier clase de alimento. En una
realización particular preferida, el dióxido de carbono producido
de acuerdo con el método de la invención, se usa como un componente
en refrescos.
El método de la presente invención se puede
realizar en una instalación para recuperar el dióxido de carbono de
alta pureza. Dicha instalación comprende una columna de absorción
que tiene una salida de gases y una salida de líquidos, estando
dicha salida de líquidos conectada a una columna de evaporación
súbita que tiene una salida de gases y una salida de líquidos,
estando dicha salida de líquidos conectada a una columna de
separación que tiene una salida de gases y una salida de líquidos,
y en la que dicha salida de gases está conectada a una unidad para
la purificación adicional del gas que sale de la columna de
separación.
La columna de absorción que se va a usar puede
ser cualquier columna conocida en la técnica adecuada para realizar
la absorción de dióxido de carbono gaseoso en un agente absorbente
que contiene alcanolamina. Los ejemplos de columnas de absorción
adecuadas para usar, son columnas que contienen elementos internos o
de transferencia de masa tales como platos o relleno aleatorio o
estructurado.
La columna de evaporación súbita puede ser
cualquier tipo de columnas de destilación súbita conocidas en la
técnica. Los ejemplos de columnas de evaporación súbita adecuadas
son columnas que contienen elementos internos o de transferencia de
masa tales como platos o relleno aleatorio o estructurado. Un
experto en la técnica puede determinar fácilmente si se requiere
una o más columnas de destilación súbita de alta presión o una o
más columnas de destilación de baja presión o una combinación de las
mismas, con el fin de obtener un resultado favorable. El experto en
la técnica también sabrá determinar si un resultado deseado se
obtiene mejor usando solo una columna, o usando dos o más columnas
conectadas en serie o en paralelo.
La columna de separación que se usa en la
instalación puede ser cualquier columna empaquetada conocida en la
técnica. Los ejemplos de columnas de separación adecuadas son
columnas que contienen elementos internos o de transferencia de
masa tales como platos o relleno aleatorio o estructurado.
La unidad para la purificación adicional del gas
que sale del separador puede ser de cualquier tipo y combinación
conocidos en la técnica.
En una realización preferida, la salida de gases
de la columna de evaporación súbita está conectada a la columna de
absorción. Mediante esta configuración, el gas que sale de la
columna de evaporación súbita se puede reciclar a la columna de
absorción. Esta recirculación tiene el efecto beneficioso de
proporcionar una segunda etapa de recuperación del dióxido de
carbono, que se transfiere de la fase líquida a la fase gaseosa
durante la etapa de evaporación súbita, y que por lo tanto, de otra
forma se habría perdido.
En otra realización preferida, la salida de
líquidos de la columna de separación está conectada a la columna de
absorción, lo cual permite reciclar el líquido que sale de la
columna de separación. El efecto beneficioso de esta recirculación
es la reutilización del agente absorbente, que de otra forma debería
eliminarse.
Basándose en el procedimiento habitual el
experto en la técnica puede calcular el número y tamaños de cada
una de las unidades mencionadas de la instalación, cuando se conocen
el flujo de masa, la composición química, la temperatura y la
presión de cada corriente, con el fin de obtener el modo más viable
de funcionamiento de la instalación.
Cuando se seleccionan materiales adecuados para
cada una de dichas unidades, debe considerarse en especial la
temperatura, la presión y las propiedades químicas y físicas de los
gases y líquidos que se van a tratar. Sin embargo, dichas
cuestiones las conocerá el experto en la técnica.
Además, un experto en la técnica puede reconocer
fácilmente que la selección y el control de los parámetros del
procedimiento dependerán de la composición química del gas que entra
en la instalación, así como de la composición química y el estado
físico de los gases y líquidos en cada etapa del método. Los
cálculos para determinar el número y tamaño de los intercambiadores
de calor con el fin de minimizar el consumo de energía para el
calentamiento y el enfriamiento, son un procedimiento habitual para
el experto en la técnica. Igualmente la selección de unidades para
aumentar y disminuir la presión de las corrientes de gas y líquido
esta en el área de trabajo del experto en la técnica.
A continuación, la invención se describe con más
detalle con referencia a la presente realización más preferida y a
la figura. Dicha figura representa un diagrama de flujo esquemático
de la recuperación de CO_{2} de acuerdo con la presente
invención.
Los datos con respecto a la presión y
temperatura, así como a la composición de los componentes químicos
de interés, se dan en la siguiente tabla. Todas las referencias a
presiones son a la presión total. Todas las especificaciones de
porcentajes y ppm se basan en fracciones molares.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
El gas G1 alimentado en la instalación es un gas
de combustión que comprende 11,6% de CO_{2}, 3,4% de O_{2}, 10
ppm de NO_{2} y 100 ppm de NO. El gas entra en la columna de
absorción A1 a una temperatura de 42ºC y a una presión de 1,02 bar.
Los otros componentes principales del gas de alimentación son 77,3%
de N_{2} y 7,7% de H_{2}O.
En la columna de absorción A1, el gas de
alimentación G1 se mezcla con el líquido L5, que se recicla de la
columna de separación A2. Como agente absorbente se usa una
disolución acuosa de monoetanolamina. La corriente de gas G2 que
sale de la columna de absorción A1 tiene una temperatura de 47ºC y
una presión de 1,02 bar, y comprende 0,9% de CO_{2}, 3,8% de
O_{2}, 0,1 ppm de NO_{2} y 119 ppm de NO. Otro componente
principal es el N_{2}, que está presente en el gas G2 al 85%.
La corriente de líquido L1 que sale de la
columna de absorción A1 comprende la disolución acuosa de
monoetanolamina. Los contenidos de O_{2}, NO_{2} y NO son 0,4
ppm, 0,7 ppm y 0,1 ppm, respectivamente. Cuando sale de la columna
de absorción A1, la corriente de líquido L1 tiene una temperatura de
50ºC y una presión de 1,02 bar. Sin embargo, antes de entrar en la
columna de evaporación súbita A3 como líquido L2, se aumenta la
temperatura a 95ºC y la presión se aumenta a 2 bar.
En la columna de evaporación súbita A3 el
líquido L2 se separa en una corriente de gas G3 y una corriente de
liquido, las cuales salen ambas de la columna de evaporación súbita
A3 a una temperatura de 91ºC y una presión de 1,1 bar. El gas G3
que sale de la columna de evaporación súbita A3 comprende 34,8% de
CO_{2}, 0,42% de O_{2}, 107 ppm de NO y 1 ppm de NO_{2}.
También están presentes otros componentes, tales como H_{2}O,
acetaldehído y compuestos orgánicos volátiles en el gas G3. En la
realización específica mostrada en la figura, la corriente de gas
G3 no se recicla a la columna de absorción A1. El componente
principal del líquido que sale de la columna evaporación súbita A3
es la disolución acuosa de metanolamina.
La presión de la corriente de líquido que sale
de la columna de evaporación súbita A3 se aumenta entonces a 3 bar,
justo antes de entrar en la columna de separación A2.
En el separador A2, el líquido L3 se separa en
una corriente de gas G3 y una corriente de líquido. La corriente de
líquido L4 tiene una temperatura de 112ºC y una presión de 2 bar, y
los contenidos de CO_{2}, O_{2}, NO_{2} y NO no son
detectables. En la realización mostrada en la figura, la corriente
de líquido L4 se recicla a la columna de absorción A1 como la
corriente de liquido L5. Sin embargo, antes de entrar en la columna
de absorción A1, la temperatura de la corriente de líquido L5 se
disminuye a 40ºC.
La corriente de gas G4 sale del separador a una
temperatura de 45ºC y una presión de 1,2 bar, y comprende 92,9% de
CO_{2} y 3 ppm de O_{2}.
La corriente de gas que sale de la columna de
separación A2 después entra en la unidad de purificación y
licuefacción. La corriente de producto de dióxido de carbono de
alta pureza, que está sustancialmente exenta de óxidos de
nitrógeno, sale de la instalación a una temperatura de -26ºC y una
presión de 16 bar.
Claims (7)
1. Un método para recuperar dióxido de carbono
de alta pureza de una fuente gaseosa que comprende las etapas
de:
a. alimentar un gas (G1) que comprende dióxido
de carbono, oxígeno y compuestos de nitrógeno a una columna de
absorción (A1),
b. absorber el gas (G1) en un agente absorbente
que contiene alcanolamina, mediante el cual el gas (G1) se separa en
un gas empobrecido en dióxido de carbono (G2) y un líquido rico en
dióxido de carbono (L1),
c. presurizar y calentar el líquido (L1)
obtenido en la etapa b con el fin de proporcionar el líquido
(L2),
d. separar mediante evaporación súbita el
líquido (L2) obtenido en la etapa c en un gas rico en NOx y en
oxígeno (G3) y un líquido empobrecido en oxígeno y NOx que sale de
la columna de evaporación súbita (A3),
e. presurizar el líquido que sale de la columna
de evaporación súbita (A3) en la etapa d, con el fin de proporcionar
el líquido (L3),
f. separar el líquido (L3) obtenido en la etapa
e en un gas rico en dióxido de carbono (G4) y un líquido empobrecido
en dióxido de carbono (L4) mediante separación, y
g. purificar el gas (G4) obtenido en la etapa f
con el fin de producir dióxido de carbono de alta pureza, que está
sustancialmente exento de óxidos de nitrógeno.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la temperatura del líquido (L2) obtenido en la etapa c
está en el intervalo de 70ºC a 140ºC, más preferido en el intervalo
de 90ºC a 120ºC, y lo más preferido en el intervalo de 95ºC a
110ºC, y la presión de dicho líquido (L2) está en el intervalo de
0,1 bar a 3 bar, más preferido en el intervalo de 0,2 a 2 bar, y lo
más preferido en el intervalo de 1 bar a 2 bar.
3. Un método de acuerdo con las reivindicaciones
1 ó 2, en el que el gas de alimentación (G1) es gas de
combustión.
4. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la alcanolamina en el agente
absorbente se selecciona del grupo que consiste en monoetanolamina,
dietanolamina, diisopropilamina, metildietanolamina y
trietanolamina, y mezclas de los mismos.
5. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el líquido (L4) obtenido en la
etapa f se recicla y se mezcla con el agente absorbente que contiene
alcanolamina usado para absorber el gas (G1) en la etapa b.
6. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el gas (G3) obtenido en la etapa
d se recicla a la etapa de absorción b.
7. Uso de un método de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6, para producir dióxido de carbono de alta
pureza.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DKPA200501063 | 2005-07-18 | ||
DK200501063 | 2005-07-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2339971T3 true ES2339971T3 (es) | 2010-05-27 |
Family
ID=37459429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES06753354T Active ES2339971T3 (es) | 2005-07-18 | 2006-07-14 | Un metodo para la recuperacion de dioxido de carbono de alta pureza de una fuente gaseosa que comprende compuestos de nitrogeno. |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7829049B2 (es) |
EP (1) | EP1907319B1 (es) |
JP (1) | JP5064389B2 (es) |
CN (1) | CN101238064B (es) |
AT (1) | ATE455730T1 (es) |
BR (1) | BRPI0613404B1 (es) |
CA (1) | CA2615550C (es) |
DE (1) | DE602006011899D1 (es) |
DK (1) | DK1907319T3 (es) |
EA (1) | EA013697B1 (es) |
ES (1) | ES2339971T3 (es) |
MX (1) | MX2008000817A (es) |
NO (1) | NO20080838L (es) |
NZ (1) | NZ565503A (es) |
PL (1) | PL1907319T3 (es) |
WO (1) | WO2007009461A2 (es) |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101605724B (zh) * | 2007-01-17 | 2013-01-09 | 联合工程公司 | 高纯度二氧化碳的回收方法 |
CA2681308C (en) * | 2007-03-23 | 2015-11-24 | Geno Llc | Conversion of nitrogen dioxide (no2) to nitric oxide (no) |
CN101125651B (zh) * | 2007-06-05 | 2010-09-08 | 浙江大学 | 从甲酸钙生产工艺的尾气中回收二氧化碳的方法 |
US8192530B2 (en) | 2007-12-13 | 2012-06-05 | Alstom Technology Ltd | System and method for regeneration of an absorbent solution |
JP2011523587A (ja) * | 2008-05-16 | 2011-08-18 | ユニバーシティ オブ サザン カリフォルニア | 人間活動による二酸化炭素排出量の軽減又は削減 |
WO2009158085A2 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | University Of Southern California | Stockpiling methanol and/or dimethyl ether for fuel and energy reserves |
MX2011000575A (es) * | 2008-07-16 | 2011-06-24 | Union Engineering As | Metodo para la purificacion de dioxido de carbono utilizando dioxido de carbono liquido. |
MX2011001185A (es) * | 2008-07-29 | 2011-04-05 | Union Engineering As | Un metodo para recuperacion de dioxido de carbono de alta pureza. |
CN101637689B (zh) * | 2009-01-09 | 2012-03-28 | 清华大学 | 一种捕集或分离二氧化碳的吸收溶剂 |
US8948513B2 (en) * | 2009-01-27 | 2015-02-03 | Apple Inc. | Blurring based content recognizer |
JP2010253370A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Co2回収装置及びco2回収方法 |
US11298657B2 (en) | 2010-10-25 | 2022-04-12 | ADA-ES, Inc. | Hot-side method and system |
US8951487B2 (en) | 2010-10-25 | 2015-02-10 | ADA-ES, Inc. | Hot-side method and system |
NZ605796A (en) | 2010-06-17 | 2014-07-25 | Union Engineering As | Method and apparatus for the purification of carbon dioxide using liquid carbon dioxide |
DK2588215T3 (da) * | 2010-07-02 | 2015-03-09 | Union Engineering As | Højtryksindvinding af carbondioxid fra en fermenteringsproces |
US9919259B2 (en) | 2010-07-09 | 2018-03-20 | Carbon Capture Scientific, Llc | Gas pressurized separation column and process to generate a high pressure product gas |
US8425655B2 (en) | 2010-07-09 | 2013-04-23 | Carbon Capture Scientific, Llc | Gas pressurized separation column and process to generate a high pressure product gas |
MY161959A (en) * | 2010-11-26 | 2017-05-15 | Union Eng As | Continuous production of high purity carbon dioxide |
US9133407B2 (en) | 2011-02-25 | 2015-09-15 | Alstom Technology Ltd | Systems and processes for removing volatile degradation products produced in gas purification |
TWI563166B (en) * | 2011-03-22 | 2016-12-21 | Exxonmobil Upstream Res Co | Integrated generation systems and methods for generating power |
JP5812661B2 (ja) * | 2011-04-21 | 2015-11-17 | 三菱重工業株式会社 | 二酸化炭素回収システム |
US8845986B2 (en) | 2011-05-13 | 2014-09-30 | ADA-ES, Inc. | Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers |
JP5720463B2 (ja) * | 2011-07-21 | 2015-05-20 | 株式会社Ihi | 二酸化炭素の回収方法及び回収装置 |
US8864878B2 (en) | 2011-09-23 | 2014-10-21 | Alstom Technology Ltd | Heat integration of a cement manufacturing plant with an absorption based carbon dioxide capture process |
CN102500195B (zh) * | 2011-11-07 | 2013-10-16 | 清华大学 | 一种两相二氧化碳捕集装置 |
GB201122054D0 (en) * | 2011-12-21 | 2012-02-01 | Lucite Int Uk Ltd | A continuous process for the carbonylation of ethylene |
US8911538B2 (en) | 2011-12-22 | 2014-12-16 | Alstom Technology Ltd | Method and system for treating an effluent stream generated by a carbon capture system |
US9028654B2 (en) | 2012-02-29 | 2015-05-12 | Alstom Technology Ltd | Method of treatment of amine waste water and a system for accomplishing the same |
US9440216B2 (en) * | 2012-03-15 | 2016-09-13 | Geosepaa Llc | Minimal surface area mass and heat transfer packing |
US8883099B2 (en) | 2012-04-11 | 2014-11-11 | ADA-ES, Inc. | Control of wet scrubber oxidation inhibitor and byproduct recovery |
JP6016513B2 (ja) | 2012-08-09 | 2016-10-26 | 三菱重工業株式会社 | Co2回収装置およびco2回収方法 |
US9957454B2 (en) | 2012-08-10 | 2018-05-01 | ADA-ES, Inc. | Method and additive for controlling nitrogen oxide emissions |
JP5968159B2 (ja) | 2012-08-20 | 2016-08-10 | 三菱重工業株式会社 | Co2回収装置およびco2回収方法 |
US9101912B2 (en) | 2012-11-05 | 2015-08-11 | Alstom Technology Ltd | Method for regeneration of solid amine CO2 capture beds |
FI124060B (fi) | 2012-12-07 | 2014-02-28 | Mikkelin Ammattikorkeakoulu Oy | Menetelmä ja järjestelmä hiilidioksidin talteen ottamiseksi kaasusta |
CN104043316B (zh) * | 2014-06-03 | 2016-01-13 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种与低温多效蒸馏技术耦合的二氧化碳捕集或分离系统 |
JP6584984B2 (ja) * | 2016-03-16 | 2019-10-02 | 株式会社東芝 | アルデヒド除去材料、炭酸ガス回収システム及び炭酸ガス回収方法 |
CN109173592A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-11 | 青岛科技大学 | 一种离子液体作为吸收剂捕捉烟道气中二氧化碳的方法 |
CN110243137B (zh) * | 2019-05-22 | 2021-07-16 | 陈剑军 | 一种采用nh3/co2复叠式制冷生产食品级co2的装置及生产方法 |
US20220259123A1 (en) | 2021-02-16 | 2022-08-18 | Union Engineering A/S | Biomethanol production system and method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3266220A (en) * | 1962-12-27 | 1966-08-16 | Union Oil Co | Process for removing acidic constituents from gaseous mixtures |
GB9200833D0 (en) | 1992-01-15 | 1992-03-11 | Ayres David | Visor assembly |
JP2882950B2 (ja) * | 1992-09-16 | 1999-04-19 | 関西電力株式会社 | 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法 |
NO180520C (no) * | 1994-02-15 | 1997-05-07 | Kvaerner Asa | Fremgangsmåte til fjerning av karbondioksid fra forbrenningsgasser |
JP3675980B2 (ja) * | 1996-08-28 | 2005-07-27 | 三菱重工業株式会社 | 高圧原料ガス中の二酸化炭素の高度除去及び高圧回収方法並びにその装置 |
US6146603A (en) * | 1999-06-10 | 2000-11-14 | Praxair Technology, Inc. | System for recovering carbon dioxide from a lean feed |
ATE369906T1 (de) * | 2003-02-18 | 2007-09-15 | Union Engineering As | Verfahren zur rückgewinnung von kohlendioxid aus gasen |
WO2006037320A1 (en) * | 2004-10-08 | 2006-04-13 | Union Engineering A/S | Method for recovery of carbon dioxide from a gas |
-
2006
- 2006-07-14 JP JP2008521804A patent/JP5064389B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-07-14 AT AT06753354T patent/ATE455730T1/de active
- 2006-07-14 DK DK06753354.7T patent/DK1907319T3/da active
- 2006-07-14 EP EP06753354A patent/EP1907319B1/en active Active
- 2006-07-14 NZ NZ565503A patent/NZ565503A/en not_active IP Right Cessation
- 2006-07-14 CN CN2006800261791A patent/CN101238064B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-07-14 WO PCT/DK2006/000417 patent/WO2007009461A2/en active Application Filing
- 2006-07-14 CA CA2615550A patent/CA2615550C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-07-14 BR BRPI0613404A patent/BRPI0613404B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-07-14 PL PL06753354T patent/PL1907319T3/pl unknown
- 2006-07-14 ES ES06753354T patent/ES2339971T3/es active Active
- 2006-07-14 MX MX2008000817A patent/MX2008000817A/es active IP Right Grant
- 2006-07-14 US US11/996,110 patent/US7829049B2/en active Active
- 2006-07-14 EA EA200800358A patent/EA013697B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-07-14 DE DE602006011899T patent/DE602006011899D1/de active Active
-
2008
- 2008-02-18 NO NO20080838A patent/NO20080838L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2615550C (en) | 2013-09-10 |
EA200800358A1 (ru) | 2008-06-30 |
MX2008000817A (es) | 2008-03-14 |
US7829049B2 (en) | 2010-11-09 |
PL1907319T3 (pl) | 2010-06-30 |
JP5064389B2 (ja) | 2012-10-31 |
WO2007009461A3 (en) | 2007-04-12 |
EP1907319B1 (en) | 2010-01-20 |
NZ565503A (en) | 2011-03-31 |
DK1907319T3 (da) | 2010-05-17 |
BRPI0613404A2 (pt) | 2011-01-11 |
BRPI0613404B1 (pt) | 2017-03-14 |
EA013697B1 (ru) | 2010-06-30 |
NO20080838L (no) | 2008-04-16 |
CN101238064B (zh) | 2012-12-12 |
JP2009501691A (ja) | 2009-01-22 |
WO2007009461A2 (en) | 2007-01-25 |
DE602006011899D1 (de) | 2010-03-11 |
CA2615550A1 (en) | 2007-01-25 |
EP1907319A2 (en) | 2008-04-09 |
ATE455730T1 (de) | 2010-02-15 |
CN101238064A (zh) | 2008-08-06 |
WO2007009461A8 (en) | 2007-06-28 |
US20080286189A1 (en) | 2008-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2339971T3 (es) | Un metodo para la recuperacion de dioxido de carbono de alta pureza de una fuente gaseosa que comprende compuestos de nitrogeno. | |
ES2476640T3 (es) | Método para recuperación de di�xido de carbono de alta pureza | |
DK2121520T3 (en) | Process for the recovery of high purity carbon dioxide | |
KR100810188B1 (ko) | 황화수소 함유 가스 스트림의 처리방법 | |
US7803271B2 (en) | Method of extracting the hydrogen sulfide contained in a hydrocarbon gas | |
US6884282B2 (en) | Method and system for increasing the absorption selectivity of H2S from a gas containing CO2 and H2S |