JP2012525253A - 酸性気体を分離するために自濃縮する吸収剤 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
前記気体混合物を、吸収ユニットにおける、初期濃度で溶剤において溶解されているアミンを含む吸収剤と接触させるステップと、
前記吸収剤に酸性気体を吸収させて、吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、アミンまたはその化学修飾物を含有する濃縮したアミンと、酸性気体またはその化学修飾物を含有する吸収された酸性気体とを含む、アミンの濃縮状態を形成させるステップと、
前記アミンの濃縮状態を前記吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
前記吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルさせるステップと、
酸性気体と前記濃縮したアミンを取得するように、前記アミンの濃縮状態を再生ユニットに提供するステップと、
再生された濃縮アミンを吸収ユニットにリサイクルするステップと、を含む方法である。
初期濃度で溶剤において溶解されているアミンを含む吸収剤が酸性気体を吸収して濃縮状態のアミンを形成し、前記濃縮状態のアミンが吸収剤の剰余部分から機械的に分離されることができ、初期濃度より高い濃度の濃縮したアミンと吸収された酸性気体とを含み、前記濃縮したアミンがアミンまたはその化学修飾物を含み、前記吸収された酸性気体が酸性気体またはその化学修飾物を含み、気体混合物と前記吸収剤とを相互に接触させるための吸収ユニットと、
前記濃縮状態のアミンを前記吸収剤の剰余部分の中から分離するための分離ユニットと、
酸性気体と濃縮アミンを取得するように、前記濃縮状態のアミンを再生するための再生ユニットと、を含むシステムである。
吸収剤が初期濃度で溶剤において溶解されている1種の物質を含み、前記物質がアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩を含むグループ及びその組成物の中から選出され、気体混合物を吸収ユニットにおける前記吸収剤と接触させるステップと、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、自らの物質またはその化学修飾物を含む濃縮した物質と、酸性気体またはその化学修飾物を含む吸収された酸性気体とを含む1つの物質濃縮状態を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させるステップと、
前記物質濃縮状態を吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
前記物質濃縮状態を再生ユニットに送って、前記酸性気体と前記濃縮した物質を取得し、且つ再生された濃縮物質を吸収ユニットにリサイクルするステップとを含む方法である。
気体混合物と、下記のアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のグループ及びその組成物から選出される、初期濃度で溶剤において溶解される1種の物質を含む吸収剤と、を相互に接触させるための吸収ユニットと、
物質濃縮状態を剰余吸収剤から分離するための分離ユニットと、
前記酸性気体と前記濃縮した物質を取得するように、前記物質濃縮状態を再生するための再生ユニットと、を含み、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、自らの物質またはその化学修飾物を含む濃縮した物質と、酸性気体またはその化学修飾物を含む吸収された酸性気体とを含む1種の物質濃縮状態を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させる、システムである。
気体混合物を、初期濃度で溶剤において溶解され、少なくとも1つのアミンと、下記のアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のグループ及びその組成物から選出される少なくとも1つの物質とを含有する1種の吸収性混合剤を含む、吸収ユニットにおける吸収剤と接触させるステップと、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、少なくとも1つのアミンまたはその化学修飾物を含有する濃縮吸収性混合剤と、酸性気体またはその化学修飾物を含有する吸収された酸性気体を含む濃縮状態の吸収性混合剤を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させるステップと、
前記濃縮状態吸収性混合剤を吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
前記酸性気体と前記濃縮した吸収性混合剤を取得するように、前記濃縮状態吸収性混合剤を再生ユニットまでに送るステップと、
再生された濃縮吸収性混合剤を吸収ユニットにリサイクルするステップと、を含む方法である。
3、吸収剤
4、16、剰余部分
5、リッチガス吸収剤
6、濃縮状態アミン
10、吸収ユニット
12、18、酸性気体
14、リーンガス状態
20、分離ユニット
30、再生ユニット
40、混合器
100、単一のタワー
Claims (22)
- 酸性気体含有する気体混合物を脱酸するための方法において、
前記気体混合物を、吸収ユニットにおける、初期濃度で溶剤において溶解されているアミンを含む吸収剤と接触させるステップと、
前記吸収剤に酸性気体を吸収させて、吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度のアミンまたはその化学修飾物を含有する濃縮したアミンと、酸性気体またはその化学修飾物を含有する吸収された酸性気体とを含む、アミンの濃縮状態を形成させるステップと、
前記アミンの濃縮状態を前記吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
前記吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルさせるステップと、
酸性気体と前記濃縮したアミンを取得するように、前記アミンの濃縮状態を再生ユニットに提供するステップと、
再生された濃縮アミンを吸収ユニットにリサイクルするステップと、
を含む、酸性気体含有する気体混合物を脱酸するための方法。 - 前記酸性気体は、下記物質:二酸化炭素(CO2)、二酸化硫黄(SO2)、三酸化硫黄(SO3)、硫化水素(H2S)、硫化カルボニル(COS)、二硫化炭素(CS2)、メルカプタン(RSH)、一酸化窒素(NO),二酸化窒素(NO2)、フッ化物、塩酸を含むグループ及びその組成物から選ばれる、ことを特徴とする請求項1に記載する方法。
- 前記アミンは、下記物質:モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンアミン、アルキル−アルカンアミン、メチルジエタノールアミン、ピペリジン、ジブチルアミン、ジイソプロピルアミンを含むグループ及びその組成物から選ばれる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記1種、または複種の成分を含む溶剤は、下記物質:アミン、アミノ酸、アミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩、アルコール、グリコール、アルカン類、不飽和炭化水素化合物、エーテル、エステル、アルデヒド、ケトン、グリコールエーテル、アルキレン炭酸塩、炭酸ジアルキル、スルホラン、イオン性液体、ポリマー、有機ケイ素溶剤、有機フッ素溶剤、水、1種または複種の下記:アルカリ塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩またはアルカリ土類塩の中から選出される塩を包含する水溶液を含むグループ及びその誘導体から選ばれる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記溶剤はC8−C12のアルコール、デカメチルテトラシロキサンまたはデカメチルテトラシロキセンを含む、ことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記吸収剤は少なくとも1種のアミンを含み、前記アミンが、下記物質:モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペリジン、ジブチルアミン、またはジイソプロピルアミン、トリエタノールアミン、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレンアミン、アルキル−アルカノールアミン及びメチルジエタノールアミンの物質を含むグループから選出されることと、
且つ前記アミンは溶剤において溶解され、前記溶剤が下記物質:C8−C12のアルコール、グリコール、グリコールエーテル、デカメチルテトラシロキサン及びデカメチルテトラシロキセンからなる群れの少なくとも1種を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記吸収ユニットが吸収器、膜接触器、または気体と液体の接触を提供できる如何なる設備である、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記溶剤は、アミンのみで酸性気体を吸収する吸収率に比べて、吸収剤内に酸性気体が吸収される吸収率を増加することができる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記吸収剤が酸性気体を吸収してリッチガス吸収剤を形成した後、前記リッチガス吸収剤は重力により吸収ユニットから分離ユニットまでに下に向けて移動する、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記分離ステップの後、前記濃縮状態アミンは重力により分離ユニットから再生ユニットまでに下に向けて移動する、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 1つの再生方法を含み、前記再生方法は熱分解法、ガスストリッピング法、水蒸気ストリッピング法、真空法、蒸留法、膜接触器による処理法、浸透気化法、圧力差法、マイクロウェーブ法で構成されるグループ及びその組み合わせから選出される、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 酸性気体含有する気体混合物を脱酸するためのシステムにおいて、
初期濃度で溶剤において溶解されているアミンを含む吸収剤が、酸性気体を吸収して濃縮状態のアミンを形成し、前記濃縮状態のアミンが吸収剤の剰余部分から機械的に分離されることができ、初期濃度より高い濃度の濃縮したアミンと吸収された酸性気体とを含み、前記濃縮したアミンがアミンまたはその化学修飾物を含み、前記吸収された酸性気体が酸性気体またはその化学修飾物を含み、気体混合物と前記吸収剤とを相互に接触させるための吸収ユニットと、
前記濃縮状態のアミンを前記吸収剤の剰余部分の中から分離するための分離ユニットと、
酸性気体と濃縮アミンを取得するように、前記濃縮状態のアミンを再生するための再生ユニットと、
を含むことを特徴とする酸性気体含有する気体混合物を脱酸するためのシステム。 - 前記分離ユニットは前記吸収ユニットの位置よりも低い位置に設置されることにより、前記吸収剤が前記酸性気体を吸収してリッチガス吸収剤が形成された後、前記リッチガス吸収剤は重力により吸収ユニットから分離ユニットまでに下に移動できる、ことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
- 前記吸収ユニット、分離ユニット及び再生ユニットが単一のタワー中に設置され、前記単一のタワー中において、前記分離ユニットは前記吸収ユニットよりも低い位置に設置され、前記再生ユニットは前記分離ユニットよりも低い位置に設置されることにより、前記吸収剤が前記酸性気体を吸収した後、前記リッチガス吸収剤は重力により前記吸収ユニットから分離ユニットまでに下に移動でき、分離ステップの後、前記濃縮状態のアミンは重力により分離ユニットから再生ユニットまでに下に移動できる、ことを特徴とする請求項13に記載のシステム。
- 前記単一のタワーは現存の発電所またはその他種類の設備における排気管を改造または転化して構成される、ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記吸収ユニットは現存の発電所またはその他種類の設備における排気管を改造または転化して構成される、ことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
- 前記再生ユニットは前記分離ユニットより低い位置に設置されることにより、分離ステップの後に、前記濃縮状態のアミンが重力により分離ユニットから再生ユニットまでに下に移動できる、ことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
- 酸性気体含有する気体混合物を脱酸するための方法において、
吸収剤が初期濃度で溶剤において溶解されている1種の物質を含み、前記物質がアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩を含むグループ及びその組成物の中から選出され、気体混合物を吸収ユニットにおける前記吸収剤と接触させるステップと、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、自らの物質またはその化学修飾物を含む濃縮した物質と、酸性気体またはその化学修飾物を含む吸収された酸性気体とを含む1種の物質濃縮状態を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させるステップと、
前記物質濃縮状態を吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
前記物質濃縮状態を再生ユニットに送って、前記酸性気体と前記濃縮した物質を取得し、且つ再生された濃縮物質を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
を含む酸性気体含有する気体混合物を脱酸するための方法。 - 前記溶剤がアミン、アミノ酸、アミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩、水、アルコール、グリコール、アルカン類、不飽和炭化水素化合物、エーテル、エステル、アルデヒド、ケトン、グリコールエーテル、アルキレン炭酸塩、炭酸ジアルキル、スルホラン、イオン性液体、ポリマー、有機ケイ素溶剤、有機フッ素溶剤を含み、または
アルカリ塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩、アルカリ土類塩、リン酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ホウ酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩及び五ホウ酸塩からなるグループから選ばれる1種または複種の塩の水溶液を含む、
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 酸性気体含有する気体混合物を脱酸するためのシステムにおいて、
気体混合物と、下記のアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩)、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のグループ及びその組成物から選出されるの、初期濃度の溶剤において溶解される1種の物質を含む吸収剤とを相互に接触させるための吸収ユニットと、
物質濃縮状態を剰余吸収剤から分離するための分離ユニットと、
前記酸性気体と濃縮した物質を取得するように、物質濃縮状態を再生するための再生ユニットと、を含み、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、自らの物質またはその化学修飾物を含む濃縮した物質と、酸性気体またはその化学修飾物を含む吸収された酸性気体とを含む1種の物質濃縮状態を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させる、ことを特徴とする酸性気体含有する気体混合物を脱酸するためのシステム。 - 前記溶剤は水と、下記のアルカリ塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩、アルカリ土類塩、リン酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ホウ酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩及び五ホウ酸塩のグループから選出される1種または複数種の塩を含有する水溶液と、を含むことを特徴とする請求項20に記載のシステム。
- 酸性気体含有する気体混合物を脱酸するための方法において、
気体混合物を、初期濃度で溶剤において溶解され、少なくとも1つのアミンと、下記のアミノ酸塩、アミド、アルカリ塩、アルカリ土類塩、アンモニウム塩、尿素、アルカリ金属リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸性亜リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホニト、ホスフィナート、ホスホネート、酸性リン酸塩、ピロ亜リン酸塩、重炭酸塩、メタホウ酸塩、二ホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩のグループ及びその組成物から選出される少なくとも1つの物質とを含有する1種の吸収性混合剤を含む、吸収ユニットにおける吸収剤と接触させるステップと、
吸収剤の剰余部分から機械的に分離でき、且つ初期濃度より高い濃度の、少なくとも1つのアミンまたはその化学修飾物を含有する濃縮吸収性混合剤と、酸性気体またはその化学修飾物を含有する吸収された酸性気体を含む濃縮状態の吸収性混合剤を形成するように、前記吸収剤に酸性気体を吸収させるステップと、
前記濃縮状態吸収性混合剤を吸収剤の剰余部分から分離させるステップと、
吸収剤の剰余部分を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
前記酸性気体と前記濃縮した吸収性混合剤を取得するように、前記濃縮状態吸収性混合剤を再生ユニットまでに送るステップと、
再生された濃縮吸収性混合剤を吸収ユニットにリサイクルするステップと、
を含む酸性気体含有する気体混合物を脱酸するための方法。
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