JP2014100623A - Amine recovery method, amine separation apparatus and acid gas separation and recovery apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、アミン回収方法、アミン分離装置および酸性ガス分離回収装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an amine recovery method, an amine separation device, and an acid gas separation and recovery device.
昨今の地球温暖化に起因して、温室効果ガス排出の抑制技術が世界的に取り組まれており、そのひとつに温室効果のある二酸化炭素の排出を抑制するために、自然エネルギーの利用や、原子力発電の推進、省エネルギー、発電効率の向上など、発電システムに関する取組みが積極的に行われている。また、現行の発電技術の改良改善による二酸化炭素排出抑制手段として、発電量の大部分を占める化石燃料を用いる燃焼排ガスについて、二酸化炭素などの酸性ガスを回収する技術が開発されている。 Due to the recent global warming, technologies for reducing greenhouse gas emissions have been addressed globally, and one of them is the use of natural energy and nuclear power to suppress the emission of carbon dioxide with a greenhouse effect. Efforts related to power generation systems such as promotion of power generation, energy saving, and improvement of power generation efficiency are being actively carried out. In addition, as a means for suppressing carbon dioxide emission by improving and improving the current power generation technology, a technology for recovering acidic gas such as carbon dioxide has been developed for combustion exhaust gas using fossil fuel that occupies most of power generation.
火力発電所や製鉄所などのプラントへの設置を考慮すると、化石燃料を燃焼させた後に排出される排ガス中の酸性ガスを分離回収することが最も望ましい方法である。このような分離回収法として、アルカノールアミン、例えば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、メチルジエタノールアミンなどのアミン系吸収液を用いた方法が広く採用されている。 Considering installation in plants such as thermal power plants and steelworks, it is the most desirable method to separate and recover acid gas in exhaust gas discharged after burning fossil fuel. As such a separation and recovery method, a method using an amine-based absorbing solution such as alkanolamine, for example, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methyldiethanolamine, is widely adopted.
アミン系吸収液は、経時使用により液中に劣化アミンが蓄積する。劣化アミンの生成によって、吸収液に含まれる有効なアミン成分が相対的に減少するため、吸収液の性能を維持するためには定期的な吸収液の交換が必要になる。 In the amine-based absorbing liquid, deteriorated amine accumulates in the liquid with use over time. Since the effective amine component contained in the absorbent is relatively reduced due to the generation of the deteriorated amine, it is necessary to periodically replace the absorbent to maintain the performance of the absorbent.
しかしながら、再利用可能なアミン成分を含むにも拘わらず、使用した吸収液を廃液として全て廃棄することになると、薬品による中和処理、含まれるアミンの無害化処理などを行う必要があり、多量の廃液を生じることとなる。また、廃アミン水溶液から元の吸収成分であるアミンのみを選択的に回収するために熱源などを使用すると、プラント全体でみたときのコストが多大になる。 However, if all of the used absorption liquid is discarded as waste liquid in spite of containing reusable amine components, it is necessary to carry out neutralization treatment with chemicals, detoxification treatment of contained amine, etc. Will be produced. In addition, when a heat source or the like is used to selectively recover only the amine that is the original absorption component from the waste amine aqueous solution, the cost when viewed in the whole plant becomes large.
本発明が解決しようとする課題は、再利用可能なアミン成分を低エネルギーで回収することができるアミン回収方法、アミン分離装置および酸性ガス分離回収装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an amine recovery method, an amine separation device and an acid gas separation and recovery device capable of recovering a reusable amine component with low energy.
実施形態のアミン分離装置は、第1の分離膜と第2の分離膜とを持つ。前記第1の分離膜は、劣化アミンの分子サイズに応じた第1の孔径の分離材で形成され、アミン溶液から前記劣化アミンを分離する。前記第2の分離膜は、第2の孔径の分離材で形成され、前記第1の分離膜を通過したアミン溶液から、再利用可能なアミンを選択的に分離する。前記第2の孔径は、前記第1の孔径よりも小さい。 The amine separation device of the embodiment has a first separation membrane and a second separation membrane. The first separation membrane is formed of a separation material having a first pore size corresponding to the molecular size of the degraded amine, and separates the degraded amine from the amine solution. The second separation membrane is formed of a separation material having a second pore size, and selectively separates a reusable amine from the amine solution that has passed through the first separation membrane. The second hole diameter is smaller than the first hole diameter.
以下、実施形態のいくつかについて図面を参照しながら説明する。図面において、同一の部分には同一の参照番号を付し、その重複説明は省略する。 Hereinafter, some embodiments will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
(A)アミン分離装置
(1)実施形態1
図1は、本実施形態によるアミン分離装置の概略構成を示す図である。図1に示すアミン分離装置SU1は、2段の分離膜SF1,SF2とポンプ3,6とを備える。分離膜SF1,SF2は、分子ふるい機能を有し、互いに孔径が異なる分離材で形成される。各孔径は、分離・回収が要求される分子サイズに応じて予め制御されており、例えば本実施形態では概ね0.1nmから1nmの範囲にある。アミン分離装置SU1は、各分離材の孔径の相違により、再利用が可能なアミン成分を選択的に分離して回収する。
(A) Amine separator (1) Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an amine separation apparatus according to the present embodiment. The amine separation device SU1 shown in FIG. 1 includes two-stage separation membranes SF1 and SF2 and
さらに、分離膜SF1,SF2の分離材の孔径は、回収したいアミン分子の有効直径に対して、10%以上のマージンを持った孔径を有することが望ましい。例えば、モノエタノールアミンおよびトリエタノールアミンの水溶液からモノエタノールアミンを回収する場合、各成分の有効直径は水が0.32nm、モノエタノールアミンは約0.5nm、トリエタノールアミンは約0.6nmである。このとき、第1段目の分離膜SF1には、水およびエタノールアミンが透過可能な孔径が約0.55nmの分離材、第2段目の分離膜SF2には、水が透過可能な0.36nm程度の孔径を有する分離材を適用することができる。 Furthermore, the pore diameter of the separation material of the separation membranes SF1 and SF2 is desirably a pore diameter having a margin of 10% or more with respect to the effective diameter of the amine molecule to be recovered. For example, when recovering monoethanolamine from an aqueous solution of monoethanolamine and triethanolamine, the effective diameter of each component is 0.32 nm for water, about 0.5 nm for monoethanolamine, and about 0.6 nm for triethanolamine. is there. At this time, the first-stage separation membrane SF1 has a pore diameter of about 0.55 nm through which water and ethanolamine can permeate, and the second-stage separation membrane SF2 has a water permeability of 0. A separating material having a pore diameter of about 36 nm can be applied.
各分離膜SF1,SF2の分離材としては、特定分子サイズの分子を選択的に除去可能であるゼオライト膜を用いることができる。ここで用いるゼオライトとしては、任意の種類を使用することができるが、例えば天然ゼオライト、合成ゼオライトなどが使用できる。分離膜SF1,SF2としてはまた、耐薬品性に優れた非多孔質高分子膜を使用することも可能である。本実施形態において、分離膜SF1,SF2は例えば第1および第2の分離膜にそれぞれ対応する。 As a separation material for each of the separation membranes SF1 and SF2, a zeolite membrane capable of selectively removing molecules having a specific molecular size can be used. As the zeolite used here, any kind can be used. For example, natural zeolite, synthetic zeolite and the like can be used. As the separation membranes SF1 and SF2, it is also possible to use nonporous polymer membranes excellent in chemical resistance. In the present embodiment, the separation membranes SF1 and SF2 correspond to, for example, the first and second separation membranes, respectively.
劣化アミンを含む被処理液であるアミン溶液は、ポンプ3によって昇圧され、アミン溶液供給ライン2を介して分離膜SF1に供給される。供給されたアミン溶液は、分離膜SF1の分離材を介して分子サイズの大きいアミンを含む濃縮液と、分離膜SF1を透過した第1処理液とに分離される。この第1処理液中には再利用可能なアミン成分のほかに水やCO2も多く含まれる。分子サイズの大きいアミンを含む濃縮液は、高分子アミン濃縮液排出ライン4を介して排出され、処理される。
The amine solution that is the liquid to be treated containing the deteriorated amine is pressurized by the
1段目の分離膜SF1を透過した第1処理液は、ポンプ6によって昇圧され、処理液排出ライン5を介して2段目の分離膜SF2へ供給される。供給された第1処理液は、分離膜SF1の分離材よりもさらに孔径が小さい分離材で構成される分離膜SF2によって再利用可能なアミン成分を含む濃縮液と、水やCO2を多く含む第2処理液とに分離される。
The first processing liquid that has passed through the first-stage separation membrane SF1 is boosted by the
2段目の分離膜SF2で得られた濃縮液は、再利用可能アミン濃縮液排出ライン8を介して例えば火力発電所などのプラント内に流通する吸収液に返液され、これにより、吸収液中に含まれるアミン成分が再生される。
この一方、2段目の分離膜SF2で分離された第2処理液は、低分子アミン処理液排出ライン9を介して排出され、廃液として処理される。
The concentrated liquid obtained in the second-stage separation membrane SF2 is returned to the absorbing liquid flowing in the plant such as a thermal power plant through the reusable amine concentrated
On the other hand, the second processing liquid separated by the second-stage separation membrane SF2 is discharged through the low molecular amine processing
本実施形態のアミン分離装置は、酸性ガス分離回収装置とは別個に使用することも可能であるが、酸性ガス分離回収装置に組み込んで使用することが可能である。本実施形態のアミン分離装置を酸性ガス分離回収プロセス内に導入することにより、火力発電所や製鉄所などのプラントが備える配管や熱交換器などの汚染を防止することができ、さらに、CO2分離回収エネルギーを抑制することが可能になる。 The amine separation device of this embodiment can be used separately from the acid gas separation and recovery device, but can be used by being incorporated in the acid gas separation and recovery device. By introducing the amine separation apparatus of the present embodiment into the acid gas separation and recovery process, it is possible to prevent contamination of piping and heat exchangers provided in plants such as thermal power plants and steelworks, and CO 2. Separation and recovery energy can be suppressed.
(2)実施形態2
上述した実施形態1では、2段の分離膜SF1,SF2を備えるアミン分離装置SU1を取り挙げて説明したが、複数のアミン成分を回収したい場合は、回収したいアミン成分数に対して1段多く分離工程を加えれば、各成分を回収することが可能になる。
(2)
In the first embodiment described above, the amine separation device SU1 including the two-stage separation membranes SF1 and SF2 has been described. However, when a plurality of amine components are to be recovered, the number of amine components to be recovered is increased by one. If a separation step is added, each component can be recovered.
図2は、複数のアミン成分の分離・回収に好適な態様のアミン分離装置の一例の概略構成を示す図である。図2に示すアミン分離装置SU11は、2つのアミン成分AおよびB(成分A分子径>成分Bの分子径)の回収を可能にしたものであり、3段の分離膜SF11〜SF13を備える。なお、図2では、昇圧ポンプは省略している。
第1段目の分離膜SF11は、図1の分離膜SF1と同様に、供給されたアミン溶液から分子サイズの大きい高分子アミンを分離する。分離された高分子アミンは破棄される。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an example of an amine separation apparatus in a mode suitable for separation / recovery of a plurality of amine components. The amine separator SU11 shown in FIG. 2 enables recovery of two amine components A and B (component A molecular diameter> component B molecular diameter), and includes three-stage separation membranes SF11 to SF13. In FIG. 2, the booster pump is omitted.
The separation membrane SF11 in the first stage separates a polymer amine having a large molecular size from the supplied amine solution, similarly to the separation membrane SF1 in FIG. The separated polymeric amine is discarded.
1段目の分離膜SF11を透過した第1処理液は2段目の分離膜SF12へ供給され、分離膜SF12によってアミン成分Aが分離され、プラント内の吸収液に返液される。さらに、2段目の分離膜SF12を通過した第2処理液は、3段目の分離膜SF13へ供給され、分離膜SF13によってアミン成分Bが分離されてプラント内の吸収液に返液される。3段目の分離膜SF13を通過した第3処理液は廃棄処理される。 The first treatment liquid that has passed through the first-stage separation membrane SF11 is supplied to the second-stage separation membrane SF12, and the amine component A is separated by the separation membrane SF12 and returned to the absorbing solution in the plant. Further, the second treatment liquid that has passed through the second-stage separation membrane SF12 is supplied to the third-stage separation membrane SF13, and the amine component B is separated by the separation membrane SF13 and returned to the absorption liquid in the plant. . The third treatment liquid that has passed through the third separation membrane SF13 is discarded.
本実施形態では、2つのアミン成分A、Bを回収する態様を取り挙げて説明したが、これに限ることなく、3つ以上のアミン成分を可能にするアミン分離装置も勿論可能である。なお、本実施形態において、分離膜SF11,SF12は例えば第1および第2の分離膜にそれぞれ対応する。 In the present embodiment, the aspect in which the two amine components A and B are recovered has been described. However, the present invention is not limited to this, and an amine separation device that enables three or more amine components is also possible. In the present embodiment, the separation membranes SF11 and SF12 correspond to, for example, the first and second separation membranes, respectively.
以上述べた少なくともひとつの実施形態のアミン分離装置によれば、劣化アミンの分子サイズに応じた第1の孔径の分離材で形成された第1段の分離膜により、高分子アミンとそれ以外の成分(中〜低分子アミン、水、CO2など)の分離を行い、第2段目以降の分離膜で中〜低分子アミンの分離を行ってアミン濃縮液を得るので、熱源を用いることなくアミンの廃棄量を低減することができる。 According to the amine separation device of at least one embodiment described above, the first-stage separation membrane formed of the separation material having the first pore size corresponding to the molecular size of the deteriorated amine allows the polymer amine and the other components to be separated. Separation of components (medium to low molecular amine, water, CO 2, etc.), and separation of medium to low molecular amine in the second and subsequent separation membranes to obtain an amine concentrate, without using a heat source The amount of amine discarded can be reduced.
(B)酸性ガス分離回収装置およびアミン回収方法
(1)実施形態1
図3は、実施形態1による酸性ガス分離回収装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の酸性ガス分離回収装置は、吸収器10、再生器13、熱交換器12、冷却器41,21,16およびリボイラ19に加え、吸収器10と熱交換器12との間に設けられたアミン分離装置SU1を備える。
(B) Acid gas separation and recovery device and amine recovery method (1) Embodiment 1
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the acidic gas separation and recovery device according to the first embodiment. In addition to the
吸収器10は、例えば向流型気液接触装置から構成され、通常、その下部から被処理ガス31が供給され、その上部から二酸化炭素を吸収する吸収液(以下、「リーン液」という)が導入される。吸収器10に供給される被処理ガス31は、石炭燃焼プロセスに由来する二酸化炭素を含有する酸性ガスであり、通常、脱硝、除塵、脱硫プロセスを通過して吸収器10に導入される。
The
吸収器10は、被処理ガス31をリーン液に気液接触させることによりリーン液に吸収させ、酸性ガスを吸収したアミン溶液(以下、「リッチアミン溶液」という)をその下部から排出する。
The
リーン液は、本実施形態においてアミン系吸収液で構成され、アルカノールアミン、例えば、モノエタノールアミン(monoethanolamine)、ジエタノールアミン(diethanolamine)、トリエタノールアミン(triethanolamine)、メチルジエタノールアミン(methyldiethanolamine)等のアミン溶液が使用される。吸収器10におけるアミン溶液の運用温度は、組成や成分などに依存して任意であるが、本実施形態では約20℃〜約100℃で運用される。
The lean liquid is composed of an amine-based absorbing liquid in the present embodiment, and an amine solution such as alkanolamine, such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methyldiethanolamine, or the like. used. The operating temperature of the amine solution in the
吸収器10で酸性ガスが除去された脱酸性ガスは、吸収器10の上部に設けられた冷却器41で冷却された後、処理ガス排出ライン40を通って排出される。
The deacidified gas from which the acid gas has been removed by the
吸収器10から排出されたリッチアミン溶液は、熱交換器12に導入され、加熱されて再生器13へ導入される。
The rich amine solution discharged from the
再生器13は、導入されたリッチアミン溶液を、リボイラ19を用いて加熱することにより、リッチアミン溶液中に含まれる酸性ガスを放出させ、これによりアミン溶液の再生を実施する。アミン溶液中から放出された二酸化炭素含有酸性ガスは処理ガス冷却器21を通過した後に排出ライン20よりプラント外に放出される。再生器13内におけるアミン溶液の運用温度も、吸収器10と同様にアミン溶液の組成や成分、また二酸化炭素含有量などに応じて任意であるが、本実施形態においては約80℃〜約300℃で運用される。
The
再生されたアミン吸収液は、再生済みアミン吸収液排出経路14を通り、熱交換器12を介してリーン液として再び吸収器10へ導入される。
The regenerated amine absorbing liquid passes through the regenerated amine absorbing
本実施形態において、アミン分離装置SU1は、吸収器10から熱交換器12へのリッチアミン溶液送液ライン11に取り付けられる。吸収器10内にあるアミン溶液は、被処理ガス31を吸収した直後であり、液中には吸収器10にて吸収した二酸化炭素などの酸性ガス成分だけでなく、吸収器10内で酸性ガス成分と接触したことにより生成した劣化アミンが含まれている。
In the present embodiment, the amine separator SU1 is attached to the rich amine
被処理ガス31中には、二酸化炭素以外にも窒素や酸素、たとえば煤塵のような固形分や他の酸性ガス成分、窒素酸化物や硫黄酸化物、塩化水素などが含まれる。概して、アミン系吸収液はアルカリ性であることから、排ガス中の二酸化炭素以外に酸性ガス成分も併せて吸収する。また、アミン系吸収液中に取り込まれた煤塵から、その成分であるカルシウムやナトリウム、ケイ素などがわずかながらイオンとして溶出してくる。さらに、アミン系吸収液を装置内で循環させることにより、酸性ガス分離回収装置の構造材料の腐食が徐々に進行し、構造材料の表面から溶出する金属イオン成分、たとえば鉄イオンやクロムイオンなどがアミン溶液中に蓄積する。加えて、アミンは有機物であるために、溶液の加熱および冷却サイクルを繰り返すことにより、アミン成分の熱分解が進行し、有機酸、たとえばギ酸、酢酸、シュウ酸などが生成する。アミン吸収液中の不純物に起因して、これらの生成物は熱を加えるのみではアミン吸収液中からの除去が困難であり、これらの生成物は酸性ガス分離回収装置の系内に蓄積することにより、アミン吸収液成分の変性を促進させ、アミン吸収液成分の分解や高分子化が起こる。これらの成分は特に熱交換器12などでスケールを生成し、アミン溶液中から二酸化炭素を放出するためのエネルギー量を増加させる他、分解したアミンが大気に放散され、アミン吸収液中に含まれるアミン成分が大きく損失する。そのため、吸収液は定期的に損失したアミンを補給する必要がある。
In addition to carbon dioxide, the gas to be treated 31 contains nitrogen and oxygen, for example, solids such as dust, other acidic gas components, nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrogen chloride, and the like. In general, since the amine-based absorbent is alkaline, it absorbs an acidic gas component in addition to carbon dioxide in the exhaust gas. In addition, calcium, sodium, silicon, and the like, which are components thereof, are slightly eluted as ions from the dust taken in the amine-based absorbent. Furthermore, by circulating the amine-based absorption liquid in the device, the corrosion of the structural material of the acid gas separation and recovery device gradually proceeds, and metal ion components such as iron ions and chromium ions eluted from the surface of the structural material. Accumulate in amine solution. In addition, since amine is an organic substance, the thermal decomposition of the amine component proceeds by repeating heating and cooling cycles of the solution, and organic acids such as formic acid, acetic acid, and oxalic acid are generated. Due to impurities in the amine absorption liquid, these products are difficult to remove from the amine absorption liquid only by applying heat, and these products accumulate in the system of the acid gas separation and recovery device. As a result, the modification of the amine absorbent component is promoted, and the amine absorbent component is decomposed or polymerized. These components generate scales particularly in the
しかしながら、アミンは一般的に粘度が高いために、ある程度水で希釈することによって粘度を低下させて供給する必要がある。また、劣化したアミンのうち、高分子化したアミンは吸収液中に残存するため、完全に初期の吸収液の組成に戻すことは非常に困難である。 However, since amines generally have a high viscosity, it is necessary to reduce the viscosity by diluting to some extent with water and supply the amine. Further, among the deteriorated amines, the polymerized amine remains in the absorption liquid, so that it is very difficult to completely return to the initial absorption liquid composition.
本実施形態による酸性ガス分離回収装置は、アミン分離装置SU1を備えるので、アミン吸収液中に含まれるアミン濃度を高くすることが可能になる。すなわち、アミン成分を濃縮して得られることから、吸収液中に含まれる水分濃度を低くすることができ、再生器における水の蒸発潜熱および顕熱が低減されることから、再生器におけるリボイラの加熱が低減できる。そのため、CO2分離回収エネルギーを低減することが可能になる。 Since the acidic gas separation and recovery device according to the present embodiment includes the amine separation device SU1, it is possible to increase the concentration of amine contained in the amine absorbent. That is, since it is obtained by concentrating the amine component, the moisture concentration contained in the absorption liquid can be lowered, and the latent heat of vaporization and sensible heat of water in the regenerator are reduced, so that the reboiler in the regenerator is reduced. Heating can be reduced. Therefore, it is possible to reduce CO 2 separation and recovery energy.
また、アミン分離装置SU1がリッチアミン溶液送液ライン11に取り付けられるので、熱交換器12および再生器13にて昇温される前に劣化アミンを除去することが可能になり、プラント内、特に熱交換器12におけるスケールの発生を抑制することができる。これにより、CO2分離回収エネルギーの増加を抑制することが可能になる。
In addition, since the amine separator SU1 is attached to the rich amine
なお、本実施形態の酸性ガス分離回収装置の前段または後段に不純物除去装置、例えばイオン成分除去のための装置、脱色プロセスなどを導入することも任意に可能であるが、酸性ガス分離回収装置の前段に取り付けられていることが望ましい。 In addition, it is also possible to introduce an impurity removing device, for example, an apparatus for removing ionic components, a decolorization process, etc. before or after the acidic gas separation and recovery device of the present embodiment. It is desirable that it is attached to the front stage.
(2)実施形態2
図4は、実施形態2による酸性ガス分離回収装置の概略構成を示すブロック図である。図3との対比により明らかなように、本実施形態の酸性ガス分離回収装置の特徴は、アミン分離装置SU1が熱交換器12と再生器13との間に設けられている点にある。
(2)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the acidic gas separation and recovery device according to the second embodiment. As is clear from comparison with FIG. 3, the acid gas separation and recovery device of the present embodiment is characterized in that the amine separation device SU <b> 1 is provided between the
再生器13内にあるアミン溶液はリボイラ19などによって加熱されることにより、アミンの分解反応および重合反応が促進されているために、劣化アミンを多く含む。そこで、図3に示すように、再生器13から熱交換器12へのリーン液送液ライン14にアミン分離装置SU1を設置することにより、配管の汚染が抑制され、熱交換器12へのスケールの生成が抑制される。これにより、CO2分離回収エネルギーの増加を抑制することが可能になる。なお、本実施形態のように再生器13から熱交換器12へのリーン液送液ライン14にアミン分離装置SU1を設置する場合は、分離膜SF1,SF2として非多孔質高分子膜ではなく耐温性に優れるゼオライト膜を利用することが望ましい。
Since the amine solution in the
(3)実施形態3
図5は、実施形態3による酸性ガス分離回収装置の概略構成を示すブロック図である。図3との対比により明らかなように、本実施形態の酸性ガス分離回収装置の特徴は、アミン分離装置SU1が熱交換器12と吸収器10との間に設けられ、再生器13からリーン液送液ライン14により送液されたアミン水溶液(リーン液)が熱交換器12を経由した後、吸収器10に導入される前に設置されている点にある。
(3)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the acidic gas separation and recovery device according to the third embodiment. As apparent from the comparison with FIG. 3, the acid gas separation and recovery device of the present embodiment is characterized in that the amine separation device SU1 is provided between the
リーン液は熱交換器12および冷却器16にて冷却されているので、この位置にアミン分離装置SU1を設置することにより、配管などの汚染を防止でき、アミン溶液特性の変化を防止することが可能になる。なお、図5に示す酸性ガス分離回収装置中でリーン液送液ライン14内のアミン溶液が最も温度の低い状態にあることから、例えばイオン交換樹脂などを用いてさらにイオン除去工程などをさらに加えれば、前述した金属イオンなどのアミン溶液中に含まれるイオンを効率良く除去することが可能になる。
Since the lean liquid is cooled by the
上述の実施形態による酸性ガス分離回収装置では、リッチアミン溶液またはリーンアミン溶液から再利用可能なアミンを選択的に分離する単一のアミン分離装置SU1をそれぞれ備える場合について説明したが、単一に限るものでは全く無く、リッチアミン溶液およびリーンアミン溶液の少なくともいずれかから再利用可能なアミンを選択的に分離するものであれば、複数配置しても勿論よい。また、アミン分離装置についても、図1に示すアミン分離装置SU1を備える場合について説明したが、これに限るものではなく、図2に示すアミン分離装置SU11の他、3つ以上のアミン成分の回収を可能にするアミン分離装置を酸性ガス分離回収装置に組み込むことも勿論可能である。 In the acidic gas separation and recovery device according to the above-described embodiment, the case where each of the single amine separation devices SU1 for selectively separating the reusable amine from the rich amine solution or the lean amine solution is provided has been described. Of course, a plurality of amines may be arranged as long as they selectively separate reusable amines from at least one of a rich amine solution and a lean amine solution. Also, the amine separation apparatus has been described with respect to the case where the amine separation apparatus SU1 shown in FIG. 1 is provided. However, the present invention is not limited to this, and the amine separation apparatus SU11 shown in FIG. Of course, it is also possible to incorporate an amine separation device that makes it possible to the acidic gas separation and recovery device.
以上述べた少なくともひとつの実施形態の酸性ガス分離回収装置によれば、アミン溶液から再利用可能なアミンを選択的に分離するアミン分離装置を備えるので、アミン溶液中に含まれる再利用可能なアミンを低エネルギーで回収でき、これにより、再利用可能であるにも拘わらず廃棄処分していたアミンを低減することが可能になる。また、アミン溶液中に含まれる高分子アミンを除去することによって、スケールの生成抑制が可能となり、CO2分離回収エネルギーが増加することを抑制することができる。さらに、廃アミンから再利用可能なアミン成分を濃縮してプラントに返液することによって、本来の吸収液組成および濃度を保つことが可能になる。 According to the acidic gas separation and recovery device of at least one embodiment described above, the reusable amine contained in the amine solution is provided with the amine separation device that selectively separates the reusable amine from the amine solution. Can be recovered with low energy, and this makes it possible to reduce amines that have been disposed of despite being reusable. Moreover, by removing the polymer amine contained in the amine solution, scale generation can be suppressed, and increase in CO 2 separation and recovery energy can be suppressed. Further, by concentrating the reusable amine component from the waste amine and returning it to the plant, it is possible to maintain the original absorption liquid composition and concentration.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
10…吸収器、11…リッチアミン溶液送液ライン(第1の経路)、13…再生器、14…リーンアミン溶液送液ライン(第2の経路)、SU1,SU11…アミン分離装置、SF1,SF2,SF11〜SF13…分離膜。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記リッチアミン溶液および前記リーンアミン溶液の少なくともいずれかから再利用可能なアミンを選択的に分離することによりアミンを濃縮するアミン回収方法。 An acid gas containing an acid component is brought into contact with an amine solution to produce a rich amine solution that is rich in an acid component that has absorbed the acid component, and the rich amine solution is heated to release the acid gas. It is used in an acidic gas separation and recovery device that produces a certain lean amine solution and reuses it for absorption of acidic gas.
An amine recovery method for concentrating an amine by selectively separating a reusable amine from at least one of the rich amine solution and the lean amine solution.
前記第1の孔径よりも小さい第2の孔径の分離材で形成され、前記第1の分離膜を通過したアミン溶液から、再利用可能なアミンを選択的に分離する第2の分離膜と、
を備えるアミン分離装置。 A first separation membrane formed of a separation material having a first pore size corresponding to the molecular size of the degraded amine and separating the degraded amine from the amine solution;
A second separation membrane that selectively forms a reusable amine from an amine solution that is formed of a separation material having a second pore size smaller than the first pore size and has passed through the first separation membrane;
An amine separator comprising:
前記吸収器から排出された前記リッチアミン溶液を加熱することにより酸性ガスを放出させ、酸性ガススリーンであるリーンアミン溶液を生成して前記吸収器に戻す再生器と、
前記リッチアミン溶液および前記リーンアミン溶液の少なくともいずれかから再利用可能なアミンを選択的に分離するアミン分離装置と、
を備える酸性ガス分離回収装置。 An acid gas containing an acid component and an amine solution are introduced, and an absorber that generates and discharges a rich amine solution that is rich in acid gas by absorbing the acid component by contacting the acid gas with the amine solution;
A regenerator that releases the acidic gas by heating the rich amine solution discharged from the absorber, generates a lean amine solution that is an acidic gas slime, and returns the lean amine solution to the absorber;
An amine separator that selectively separates a reusable amine from at least one of the rich amine solution and the lean amine solution;
An acid gas separation and recovery device comprising:
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JP2012252181A JP2014100623A (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Amine recovery method, amine separation apparatus and acid gas separation and recovery apparatus |
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Cited By (1)
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CN104805008A (en) * | 2015-04-30 | 2015-07-29 | 浙江农林大学 | Process and device for recovering reverse osmosis-nanofiltration combination membrane separation material of fermentation liquor |
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