JPH1067994A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH1067994A JPH1067994A JP8226543A JP22654396A JPH1067994A JP H1067994 A JPH1067994 A JP H1067994A JP 8226543 A JP8226543 A JP 8226543A JP 22654396 A JP22654396 A JP 22654396A JP H1067994 A JPH1067994 A JP H1067994A
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-
- 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
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高圧の天然ガスまたは各種ガス中
の高濃度二酸化炭素を二酸化炭素吸収剤を使用して微量
濃度まで除去し、該吸収剤から二酸化炭素を高圧で回収
する方法を提供する。 【解決手段】 二酸化炭素を含む原料ガス１を、脱炭酸
塔２に供給し、原料ガス１を下部吸収部３で部分再生吸
収液２１と気液接触して二酸化炭素を部分吸収し、上部
吸収部４で再生吸収液２２と気液接触して二酸化炭素が
微量濃度になるまで吸収し、この再生吸収液２２から二
酸化炭素を高圧で回収することを特徴とする高圧原料ガ
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。
の高濃度二酸化炭素を二酸化炭素吸収剤を使用して微量
濃度まで除去し、該吸収剤から二酸化炭素を高圧で回収
する方法を提供する。 【解決手段】 二酸化炭素を含む原料ガス１を、脱炭酸
塔２に供給し、原料ガス１を下部吸収部３で部分再生吸
収液２１と気液接触して二酸化炭素を部分吸収し、上部
吸収部４で再生吸収液２２と気液接触して二酸化炭素が
微量濃度になるまで吸収し、この再生吸収液２２から二
酸化炭素を高圧で回収することを特徴とする高圧原料ガ
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。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧の天然ガスま
たは各種合成ガス中の高濃度の二酸化炭素（ＣＯ 2 ）
を、二酸化炭素吸収液を使用して微量濃度まで除去して
二酸化炭素濃度が１０〜１００００ｐｐｍの精製ガスを
得、更に、該吸収液から二酸化炭素を高圧で回収する方
法及びその装置に関する。
たは各種合成ガス中の高濃度の二酸化炭素（ＣＯ 2 ）
を、二酸化炭素吸収液を使用して微量濃度まで除去して
二酸化炭素濃度が１０〜１００００ｐｐｍの精製ガスを
得、更に、該吸収液から二酸化炭素を高圧で回収する方
法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧の天然ガスには、通常、相当量の、
例えば１０〜２０％の二酸化炭素が含まれている場合が
ある。このような天然ガスを液化天然ガス（以下、ＬＮ
Ｇという。）にする場合には、冷却に伴い二酸化炭素が
ドライアイスとなり、固形物として装置の閉塞等の問題
を生ずるので、二酸化炭素の濃度を５０ｐｐｍ以下に減
らす必要がある。
例えば１０〜２０％の二酸化炭素が含まれている場合が
ある。このような天然ガスを液化天然ガス（以下、ＬＮ
Ｇという。）にする場合には、冷却に伴い二酸化炭素が
ドライアイスとなり、固形物として装置の閉塞等の問題
を生ずるので、二酸化炭素の濃度を５０ｐｐｍ以下に減
らす必要がある。
【０００３】また、アンモニア−尿素合成の例では、天
然ガス，ナフサ等を部分酸化し、あるいは水蒸気を用い
改質して水素、一酸化炭素、二酸化炭素等の混合ガスが
得られる。これを更に、ＣＯシフト反応を行って、一酸
化炭素を二酸化炭素に転換した後、二酸化炭素を分離
し、アンモニア合成原料とする。一方、分離された二酸
化炭素は、１００〜２００気圧に加圧されてアンモニア
と反応し、尿素を生成する。このため、アンモニア合成
原料中の二酸化炭素の濃度は、一般に５００ｐｐｍ程度
に低下させる必要がある。
然ガス，ナフサ等を部分酸化し、あるいは水蒸気を用い
改質して水素、一酸化炭素、二酸化炭素等の混合ガスが
得られる。これを更に、ＣＯシフト反応を行って、一酸
化炭素を二酸化炭素に転換した後、二酸化炭素を分離
し、アンモニア合成原料とする。一方、分離された二酸
化炭素は、１００〜２００気圧に加圧されてアンモニア
と反応し、尿素を生成する。このため、アンモニア合成
原料中の二酸化炭素の濃度は、一般に５００ｐｐｍ程度
に低下させる必要がある。
【０００４】さらに、合成用水素ガスの例では、それら
の用途に応じて数十〜数千ｐｐｍの程度まで二酸化炭素
を除去する必要がある。分離された二酸化炭素は、原油
の３次回収（ＥＯＲ）、液化炭酸ガスや前記尿素合成、
また地球温暖化対策として地中の帯水層に処分するため
に数十気圧〜数百気圧に加圧する必要がある。このた
め、元々高圧の原料ガスから二酸化炭素を微量濃度に達
するまで除去し、除去された二酸化炭素を高圧のままで
回収することができれば好ましいが、そのための方法は
知られていなかった。
の用途に応じて数十〜数千ｐｐｍの程度まで二酸化炭素
を除去する必要がある。分離された二酸化炭素は、原油
の３次回収（ＥＯＲ）、液化炭酸ガスや前記尿素合成、
また地球温暖化対策として地中の帯水層に処分するため
に数十気圧〜数百気圧に加圧する必要がある。このた
め、元々高圧の原料ガスから二酸化炭素を微量濃度に達
するまで除去し、除去された二酸化炭素を高圧のままで
回収することができれば好ましいが、そのための方法は
知られていなかった。
【０００５】従来の技術では、二酸化炭素を微量濃度ま
で、例えば１００ｐｐｍ程度まで除去するには、以下の
方法が採用されている。まず、ガスを脱炭酸塔底部に供
給し、二酸化炭素吸収液を脱炭酸塔頂部から供給して気
液接触により二酸化炭素を該吸収液に吸収させて除去す
る。次いで、この二酸化炭素を吸収した液（以下、負荷
吸収液という。）を再生塔においてスチームストリッピ
ングして二酸化炭素を除去した吸収液（以下、再生吸収
液という。）にし、該再生吸収液を脱炭酸塔に供給する
方法が知られている。また、高圧の天然ガスから二酸化
炭素を除去し、除去された二酸化炭素を高圧のままで回
収する方法として、二酸化炭素をバルク除去する方法が
ある。
で、例えば１００ｐｐｍ程度まで除去するには、以下の
方法が採用されている。まず、ガスを脱炭酸塔底部に供
給し、二酸化炭素吸収液を脱炭酸塔頂部から供給して気
液接触により二酸化炭素を該吸収液に吸収させて除去す
る。次いで、この二酸化炭素を吸収した液（以下、負荷
吸収液という。）を再生塔においてスチームストリッピ
ングして二酸化炭素を除去した吸収液（以下、再生吸収
液という。）にし、該再生吸収液を脱炭酸塔に供給する
方法が知られている。また、高圧の天然ガスから二酸化
炭素を除去し、除去された二酸化炭素を高圧のままで回
収する方法として、二酸化炭素をバルク除去する方法が
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の二酸化炭素の高度除去及び高圧回収方法並びにその
装置においては、以下の問題点があった。 （１）上記二酸化炭素吸収液を用いた方法では、再生吸
収液中の二酸化炭素濃度を低下させることができるので
二酸化炭素を微量濃度まで除去することができるが、脱
圧して再生するために二酸化炭素を十分な圧力で回収す
ることが困難であり、再度コンプレッサーにより加圧す
る必要があった。 （２）上記バルク除去の方法においては、除去された後
の天然ガス中には１％〜５％程度の二酸化炭素が残存し
た。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高圧
の天然ガスまたは各種合成ガス中の高濃度二酸化炭素を
二酸化炭素吸収剤を使用して微量濃度まで除去し、ま
た、該吸収剤から二酸化炭素を高圧で回収する方法を提
供する。
来の二酸化炭素の高度除去及び高圧回収方法並びにその
装置においては、以下の問題点があった。 （１）上記二酸化炭素吸収液を用いた方法では、再生吸
収液中の二酸化炭素濃度を低下させることができるので
二酸化炭素を微量濃度まで除去することができるが、脱
圧して再生するために二酸化炭素を十分な圧力で回収す
ることが困難であり、再度コンプレッサーにより加圧す
る必要があった。 （２）上記バルク除去の方法においては、除去された後
の天然ガス中には１％〜５％程度の二酸化炭素が残存し
た。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高圧
の天然ガスまたは各種合成ガス中の高濃度二酸化炭素を
二酸化炭素吸収剤を使用して微量濃度まで除去し、ま
た、該吸収剤から二酸化炭素を高圧で回収する方法を提
供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、原料ガス中の二酸化炭素を吸収液で吸収し、
この二酸化炭素負荷吸収液を、加熱により高圧状態で二
酸化炭素を遊離させ吸収液を部分再生し、その一部を部
分再生吸収液として循環使用すると共に、部分再生吸収
液の一部を高度に再生して循環使用することにより、原
料ガス中の二酸化炭素を高度に除去できると同時に高圧
状態で二酸化炭素を回収することができることを見いだ
し、本発明を完成させるに至った。
した結果、原料ガス中の二酸化炭素を吸収液で吸収し、
この二酸化炭素負荷吸収液を、加熱により高圧状態で二
酸化炭素を遊離させ吸収液を部分再生し、その一部を部
分再生吸収液として循環使用すると共に、部分再生吸収
液の一部を高度に再生して循環使用することにより、原
料ガス中の二酸化炭素を高度に除去できると同時に高圧
状態で二酸化炭素を回収することができることを見いだ
し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】すなわち、本発明によれば、二酸化炭素を
２〜５０％含む圧力２ｋｇ／ｃｍ2（絶対圧）以上の高
圧の原料ガスを、下部吸収部及び上部吸収部からなる脱
炭酸塔に供給し、原料ガスを下部吸収部で部分再生吸収
液と気液接触して二酸化炭素を部分吸収し、上部吸収部
で再生吸収液と気液接触して二酸化炭素を微量濃度まで
吸収し除去して、二酸化炭素濃度が１０〜１００００ｐ
ｐｍの精製ガスを得て系外に排出すると共に、脱炭酸塔
で生じた二酸化炭素負荷吸収液を高圧再生塔に供給し、
二酸化炭素負荷吸収液を加熱して、二酸化炭素の一部を
２ｋｇ／ｃｍ2（絶対圧）〜原料ガス圧の加圧下に放出
して部分再生吸収液を得た後、部分再生吸収液の一部は
下部吸収部に供給し、残部は低圧再生塔に供給し、二酸
化炭素を放出させて再生吸収液を得、再生吸収液は上部
吸収部に供給し、高圧再生塔で加圧下に放出された二酸
化炭素を冷却して同伴する水分から気液分離して加圧下
の二酸化炭素を回収し、低圧再生塔で放出された二酸化
炭素を冷却して同伴する水分から気液分離して二酸化炭
素を回収するこことを特徴とする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が提
供される。
２〜５０％含む圧力２ｋｇ／ｃｍ2（絶対圧）以上の高
圧の原料ガスを、下部吸収部及び上部吸収部からなる脱
炭酸塔に供給し、原料ガスを下部吸収部で部分再生吸収
液と気液接触して二酸化炭素を部分吸収し、上部吸収部
で再生吸収液と気液接触して二酸化炭素を微量濃度まで
吸収し除去して、二酸化炭素濃度が１０〜１００００ｐ
ｐｍの精製ガスを得て系外に排出すると共に、脱炭酸塔
で生じた二酸化炭素負荷吸収液を高圧再生塔に供給し、
二酸化炭素負荷吸収液を加熱して、二酸化炭素の一部を
２ｋｇ／ｃｍ2（絶対圧）〜原料ガス圧の加圧下に放出
して部分再生吸収液を得た後、部分再生吸収液の一部は
下部吸収部に供給し、残部は低圧再生塔に供給し、二酸
化炭素を放出させて再生吸収液を得、再生吸収液は上部
吸収部に供給し、高圧再生塔で加圧下に放出された二酸
化炭素を冷却して同伴する水分から気液分離して加圧下
の二酸化炭素を回収し、低圧再生塔で放出された二酸化
炭素を冷却して同伴する水分から気液分離して二酸化炭
素を回収するこことを特徴とする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が提
供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明で処理する対象となる原料
ガスは、高圧であって、二酸化炭素を含む天然ガス及び
各種合成ガスである。例えば、ナフサ、天然ガス、重
油、コークス等から水蒸気改質あるいは部分酸化により
得られ、ＣＯシフト反応を行って、一酸化炭素を二酸化
炭素に転換した後の二酸化炭素を含むガスである。好ま
しくは、脱硫処理され硫黄化合物が１００ｐｐｍ以下に
減少した後のガスである。原料ガスの圧力に特に制限は
ないが、２ｋｇ／ｃｍ2 以上が好ましい。さらに好まし
くは、１０ｋｇ／ｃｍ2 以上である。また、圧力の上限
についても特に制限はないが、通常は２００〜３００ｋ
ｇ／ｃｍ2 である。そして、原料ガス中の二酸化炭素濃
度に特に制限はないが、１％〜５０％が好ましい。さら
に好ましくは、１０〜３０％である。
ガスは、高圧であって、二酸化炭素を含む天然ガス及び
各種合成ガスである。例えば、ナフサ、天然ガス、重
油、コークス等から水蒸気改質あるいは部分酸化により
得られ、ＣＯシフト反応を行って、一酸化炭素を二酸化
炭素に転換した後の二酸化炭素を含むガスである。好ま
しくは、脱硫処理され硫黄化合物が１００ｐｐｍ以下に
減少した後のガスである。原料ガスの圧力に特に制限は
ないが、２ｋｇ／ｃｍ2 以上が好ましい。さらに好まし
くは、１０ｋｇ／ｃｍ2 以上である。また、圧力の上限
についても特に制限はないが、通常は２００〜３００ｋ
ｇ／ｃｍ2 である。そして、原料ガス中の二酸化炭素濃
度に特に制限はないが、１％〜５０％が好ましい。さら
に好ましくは、１０〜３０％である。
【００１０】本発明で処理した後の精製ガスは、原料ガ
スとほぼ同じ圧力であって、二酸化炭素濃度は、１〜１
００００ｐｐｍ、好ましくは、１０〜１０００ｐｐｍで
ある。本発明で使用する二酸化炭素吸収液は、種々の塩
基性化合物又はそれらの混合物の水溶液が使用される。
吸収液の選択にあたっては、次のような吸収性能を持つ
ものが好ましい。即ち、二酸化炭素吸収液は、原料ガス
と気液接触して二酸化炭素を吸収した後、高圧再生塔で
一部の二酸化炭素を遊離させて部分再生して、下部吸収
工程に循環使用される。しかし、吸収性能として、二酸
化炭素の分圧が２ｋｇ／ｃｍ2 以上のとき、吸収温度
（例えば４０℃）と部分再生温度（例えば１２０℃）に
おける二酸化炭素の飽和吸収量の差が一定値以上（例え
ば３０Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液以上）であることが必
要であり、好ましくは４０Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液以
上である。
スとほぼ同じ圧力であって、二酸化炭素濃度は、１〜１
００００ｐｐｍ、好ましくは、１０〜１０００ｐｐｍで
ある。本発明で使用する二酸化炭素吸収液は、種々の塩
基性化合物又はそれらの混合物の水溶液が使用される。
吸収液の選択にあたっては、次のような吸収性能を持つ
ものが好ましい。即ち、二酸化炭素吸収液は、原料ガス
と気液接触して二酸化炭素を吸収した後、高圧再生塔で
一部の二酸化炭素を遊離させて部分再生して、下部吸収
工程に循環使用される。しかし、吸収性能として、二酸
化炭素の分圧が２ｋｇ／ｃｍ2 以上のとき、吸収温度
（例えば４０℃）と部分再生温度（例えば１２０℃）に
おける二酸化炭素の飽和吸収量の差が一定値以上（例え
ば３０Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液以上）であることが必
要であり、好ましくは４０Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液以
上である。
【００１１】通常、上記吸収液は、温度および二酸化炭
素の分圧が特定されれば、その吸収液に対する二酸化炭
素の吸収飽和曲線に従い、飽和吸収量は二酸化炭素混合
気体の種類に殆ど左右されずに特定の値となる。本発明
においては、後述する実施例に示すように圧力３０ｋｇ
／ｃｍ2 以上の高圧の天然ガスから部分再生吸収液を用
いて二酸化炭素を吸収・除去し、得られる負荷吸収液を
部分再生工程において、脱圧させることなく、加熱によ
り二酸化炭素を遊離させる。従って、吸収工程では低温
かつ低分圧下で容易に二酸化炭素を吸収することがで
き、再生工程では、高温かつ高分圧下で二酸化炭素が遊
離しやすい吸収液ほど好ましい吸収液として使用され
る。
素の分圧が特定されれば、その吸収液に対する二酸化炭
素の吸収飽和曲線に従い、飽和吸収量は二酸化炭素混合
気体の種類に殆ど左右されずに特定の値となる。本発明
においては、後述する実施例に示すように圧力３０ｋｇ
／ｃｍ2 以上の高圧の天然ガスから部分再生吸収液を用
いて二酸化炭素を吸収・除去し、得られる負荷吸収液を
部分再生工程において、脱圧させることなく、加熱によ
り二酸化炭素を遊離させる。従って、吸収工程では低温
かつ低分圧下で容易に二酸化炭素を吸収することがで
き、再生工程では、高温かつ高分圧下で二酸化炭素が遊
離しやすい吸収液ほど好ましい吸収液として使用され
る。
【００１２】よって、上記二酸化炭素吸収液は、好まし
くは、物理吸収液、又は物理吸収性の塩基の吸収液が使
用される。具体的には、アミン類，アミノ酸類，それら
のアルカリ金属塩類であり、必要により、化学吸収性の
強いアミン類，アルカリ金属炭酸塩等を添加することが
できる。上記物理吸収性の塩基としては、ヒンダードア
ミン等が挙げられる。ヒンダードアミンとしてはＮ−メ
チルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、トリエタノール
アミン（ＴＥＡ）、ジメチルアミノ−１，３−プロパン
ジオール（ＤＭＡＰＤ）、ジエチルアミノ−１，３−プ
ロパンジオール（ＤＥＡＰＤ）等が挙げられる。
くは、物理吸収液、又は物理吸収性の塩基の吸収液が使
用される。具体的には、アミン類，アミノ酸類，それら
のアルカリ金属塩類であり、必要により、化学吸収性の
強いアミン類，アルカリ金属炭酸塩等を添加することが
できる。上記物理吸収性の塩基としては、ヒンダードア
ミン等が挙げられる。ヒンダードアミンとしてはＮ−メ
チルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）、トリエタノール
アミン（ＴＥＡ）、ジメチルアミノ−１，３−プロパン
ジオール（ＤＭＡＰＤ）、ジエチルアミノ−１，３−プ
ロパンジオール（ＤＥＡＰＤ）等が挙げられる。
【００１３】アルカリ金属塩類としては、炭酸カリウム
が挙げられる。上記塩基性化合物には、ピペラジン、置
換ピペラジン、ピペリジン、置換ピペリジン等の二酸化
炭素吸収促進剤を添加することができる。これらの吸収
剤は、吸収剤の種類、使用条件によるが、２０〜８０％
の水溶液として使用される。さらに、二酸化炭素吸収液
は、必要により、Ｎ−メチルピロリドン、スルフォラン
等の溶媒を加えることもできる。二酸化炭素吸収液から
回収される高圧の二酸化炭素は、原料ガス、二酸化炭素
の用途によるが、その圧力は２ｋｇ／ｃｍ2 以上、好ま
しくは、１０ｋｇ／ｃｍ 2 〜原料ガスとほぼ同じ圧程度
である。
が挙げられる。上記塩基性化合物には、ピペラジン、置
換ピペラジン、ピペリジン、置換ピペリジン等の二酸化
炭素吸収促進剤を添加することができる。これらの吸収
剤は、吸収剤の種類、使用条件によるが、２０〜８０％
の水溶液として使用される。さらに、二酸化炭素吸収液
は、必要により、Ｎ−メチルピロリドン、スルフォラン
等の溶媒を加えることもできる。二酸化炭素吸収液から
回収される高圧の二酸化炭素は、原料ガス、二酸化炭素
の用途によるが、その圧力は２ｋｇ／ｃｍ2 以上、好ま
しくは、１０ｋｇ／ｃｍ 2 〜原料ガスとほぼ同じ圧程度
である。
【００１４】したがって、高圧再生塔は、上記圧力で操
作され、負荷吸収液の加熱温度は、９０〜１５０℃であ
り、好ましくは、１００〜１４０℃であり負荷吸収液か
らの水分及び二酸化炭素の部分放出が行われ、負荷吸収
液は部分再生される。部分再生吸収液をさらに、高度に
再生するには、操作圧力２ｋｇ／ｃｍ2 以下、好ましく
は、０．５〜１ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ、液温１００〜１５０
℃、好ましくは、１１０〜１４０℃の条件で、例えばリ
ボイラで加熱循環しながら行われる。脱炭酸塔の下部吸
収部に供給される部分再生吸収液の再生の程度、上部吸
収部に供給される再生吸収液の再生の程度及びそれらの
供給比率は、吸収液の種類、原料ガスの二酸化炭素濃
度、圧力等の条件と精製ガスの二酸化炭素濃度、更には
高圧で回収される二酸化炭素の流量、濃度、圧力等に依
存する。例えば、部分再生の程度は、０．０５〜０．３
モルＣＯ2 ／モル吸収液であり、再生の程度は、０．０
１〜０．１モルＣＯ2 ／モル吸収液程度であり、部分再
生吸収液の脱炭酸塔に供給される比率は３０〜９５％で
ある。
作され、負荷吸収液の加熱温度は、９０〜１５０℃であ
り、好ましくは、１００〜１４０℃であり負荷吸収液か
らの水分及び二酸化炭素の部分放出が行われ、負荷吸収
液は部分再生される。部分再生吸収液をさらに、高度に
再生するには、操作圧力２ｋｇ／ｃｍ2 以下、好ましく
は、０．５〜１ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ、液温１００〜１５０
℃、好ましくは、１１０〜１４０℃の条件で、例えばリ
ボイラで加熱循環しながら行われる。脱炭酸塔の下部吸
収部に供給される部分再生吸収液の再生の程度、上部吸
収部に供給される再生吸収液の再生の程度及びそれらの
供給比率は、吸収液の種類、原料ガスの二酸化炭素濃
度、圧力等の条件と精製ガスの二酸化炭素濃度、更には
高圧で回収される二酸化炭素の流量、濃度、圧力等に依
存する。例えば、部分再生の程度は、０．０５〜０．３
モルＣＯ2 ／モル吸収液であり、再生の程度は、０．０
１〜０．１モルＣＯ2 ／モル吸収液程度であり、部分再
生吸収液の脱炭酸塔に供給される比率は３０〜９５％で
ある。
【００１５】以下、本発明の方法を図１を参照しながら
具体的に説明する。原料ガス１は、脱炭酸塔２の底部に
供給され、下部吸収部３で部分再生吸収液２１と気液接
触して二酸化炭素を部分吸収され、上部吸収部４で再生
吸収液２２と気液接触して二酸化炭素をさらに微量濃度
まで吸収され、精製ガス１７として系外に排出される。
上記において、上部吸収部４で気液接触しながら流下し
た吸収液２２は、下部吸収部３で部分再生吸収液２１と
交じり、気液接触しながら流下し、脱炭酸塔２の底部か
ら排出される。
具体的に説明する。原料ガス１は、脱炭酸塔２の底部に
供給され、下部吸収部３で部分再生吸収液２１と気液接
触して二酸化炭素を部分吸収され、上部吸収部４で再生
吸収液２２と気液接触して二酸化炭素をさらに微量濃度
まで吸収され、精製ガス１７として系外に排出される。
上記において、上部吸収部４で気液接触しながら流下し
た吸収液２２は、下部吸収部３で部分再生吸収液２１と
交じり、気液接触しながら流下し、脱炭酸塔２の底部か
ら排出される。
【００１６】脱炭酸塔２の底部から出た二酸化炭素負荷
吸収液２０は、必要により、熱交換器５又は６により部
分再生吸収液２１又は再生吸収液２０と熱交換し、更に
加熱器７により所定の温度に加熱された後、高圧再生塔
８に供給される。部分再生された吸収液２１は高圧再生
塔８底部から排出され、一部は熱交換器５で冷却され、
必要なら、さらに熱交換器１５で冷却されて下部吸収部
３に供給される。高圧再生塔８の頂部から放出された水
分及び二酸化炭素はコンデンサ９により冷却され、気液
分離器１０により水と高圧の二酸化炭素１８に分離さ
れ、水は高圧再生塔８の頂部に還流され、あるいは必要
により、一部は吸収塔２の頂部に供給され、吸収液の回
収や低圧再生塔の還流水に使用してもよい。
吸収液２０は、必要により、熱交換器５又は６により部
分再生吸収液２１又は再生吸収液２０と熱交換し、更に
加熱器７により所定の温度に加熱された後、高圧再生塔
８に供給される。部分再生された吸収液２１は高圧再生
塔８底部から排出され、一部は熱交換器５で冷却され、
必要なら、さらに熱交換器１５で冷却されて下部吸収部
３に供給される。高圧再生塔８の頂部から放出された水
分及び二酸化炭素はコンデンサ９により冷却され、気液
分離器１０により水と高圧の二酸化炭素１８に分離さ
れ、水は高圧再生塔８の頂部に還流され、あるいは必要
により、一部は吸収塔２の頂部に供給され、吸収液の回
収や低圧再生塔の還流水に使用してもよい。
【００１７】部分再生吸収液２１の残部は低圧再生塔１
１に供給され、絶対圧で２ｋｇ／ｃｍ2 未満又は減圧で
操作され、リボイラ１２で塔底液を加熱しながら、水分
及び二酸化炭素の放出が行われ、部分再生吸収液は高度
に再生される。負荷吸収液の再生の程度は低圧再生塔１
１における負荷吸収液の加熱温度、滞留時間及び操作圧
力により決まる。再生された吸収液２２は低圧再生塔１
１の底部から排出され、一部は熱交換器６で冷却され、
必要なら、さらに熱交換器１６で冷却されて上部吸収部
４に供給される。
１に供給され、絶対圧で２ｋｇ／ｃｍ2 未満又は減圧で
操作され、リボイラ１２で塔底液を加熱しながら、水分
及び二酸化炭素の放出が行われ、部分再生吸収液は高度
に再生される。負荷吸収液の再生の程度は低圧再生塔１
１における負荷吸収液の加熱温度、滞留時間及び操作圧
力により決まる。再生された吸収液２２は低圧再生塔１
１の底部から排出され、一部は熱交換器６で冷却され、
必要なら、さらに熱交換器１６で冷却されて上部吸収部
４に供給される。
【００１８】低圧再生塔１１の頂部から放出された水分
及び二酸化炭素はコンデンサ１３により冷却され、気液
分離器１４により水と低圧の二酸化炭素１９に分離さ
れ、水は低圧再生塔１１の頂部に還流され、あるいは必
要により、一部は吸収塔２の頂部に供給され、吸収液の
回収や高圧再生塔の還流水に使用してもよい。吸収塔お
よび各種再生塔は、気液接触が効率良く且つ圧力損失が
少ないものであれば、棚段塔であっても充填塔であって
もよい。充填物は従来の濡壁型等の種々のものが使用で
きる。
及び二酸化炭素はコンデンサ１３により冷却され、気液
分離器１４により水と低圧の二酸化炭素１９に分離さ
れ、水は低圧再生塔１１の頂部に還流され、あるいは必
要により、一部は吸収塔２の頂部に供給され、吸収液の
回収や高圧再生塔の還流水に使用してもよい。吸収塔お
よび各種再生塔は、気液接触が効率良く且つ圧力損失が
少ないものであれば、棚段塔であっても充填塔であって
もよい。充填物は従来の濡壁型等の種々のものが使用で
きる。
【００１９】本発明で高圧で回収できる二酸化炭素の量
は多いほど経済的であるが、少なくとも５０％以上、好
ましくは７０％以上、最も好ましい場合には９０％以上
の二酸化炭素が回収できる。このようにして、本発明で
は二酸化炭素は高圧で回収されるので、圧縮動力は大幅
に節約され、また設備の規模も軽減することができる。
は多いほど経済的であるが、少なくとも５０％以上、好
ましくは７０％以上、最も好ましい場合には９０％以上
の二酸化炭素が回収できる。このようにして、本発明で
は二酸化炭素は高圧で回収されるので、圧縮動力は大幅
に節約され、また設備の規模も軽減することができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 （実施例１）天然ガスを改質して得られたアンモニア合
成用原料ガス中の二酸化炭素を、吸収液として４５ｗｔ
％ＭＤＥＡ及び４ｗｔ％ピペラジンの水溶液を用いて図
１の工程図に示す方法により除去する場合について説明
する。水素、窒素、炭化水素、及び１９ｖｏｌ％の二酸
化炭素を含む原料ガスを、圧力３４ｋｇＧ／ｃｍ2 、温
度４５℃、流量２９２，０００Ｎｍ3 ／ｈｒの条件下で
吸収塔の下部に供給した。
が、本発明はこれに限定されるものではない。 （実施例１）天然ガスを改質して得られたアンモニア合
成用原料ガス中の二酸化炭素を、吸収液として４５ｗｔ
％ＭＤＥＡ及び４ｗｔ％ピペラジンの水溶液を用いて図
１の工程図に示す方法により除去する場合について説明
する。水素、窒素、炭化水素、及び１９ｖｏｌ％の二酸
化炭素を含む原料ガスを、圧力３４ｋｇＧ／ｃｍ2 、温
度４５℃、流量２９２，０００Ｎｍ3 ／ｈｒの条件下で
吸収塔の下部に供給した。
【００２１】吸収塔では下部吸収部において、部分再生
吸収液１７１６ｍ3 ／ｈｒと上昇する原料ガスが気液接
触した。下部吸収部では原料ガスは二酸化炭素濃度が約
２ｖｏｌ％にまで部分除去された。さらに、原料ガスは
上部吸収部において、再生吸収液１６３ｍ3 ／ｈｒと気
液接触し、二酸化炭素濃度４９０ｐｐｍ、温度３９℃、
圧力３３ｋｇＧ／ｃｍ2 の精製原料ガスとなり吸収塔頂
部より排出された。二酸化炭素を吸収した負荷吸収液
は、液温５５℃であり、約７８Ｎｍ3 ＣＯ2／ｍ3 吸収
液の二酸化炭素を含んでおり、熱交換後、１２０℃に加
熱され、高圧再生塔に供給され、部分再生された。遊離
された二酸化炭素，水及び少量の吸収剤はコンデンサで
冷却されて気液分離器により二酸化炭素と分離された。
冷却分離された二酸化炭素は約４０℃で圧力１０ｋｇＧ
／ｃｍ2 で、流量４９，８００Ｎｍ3 ／ｈｒであり、図
示されない圧縮機により１９０ｋｇＧ／ｃｍ2 に圧縮さ
れ、尿素合成用に使用された。
吸収液１７１６ｍ3 ／ｈｒと上昇する原料ガスが気液接
触した。下部吸収部では原料ガスは二酸化炭素濃度が約
２ｖｏｌ％にまで部分除去された。さらに、原料ガスは
上部吸収部において、再生吸収液１６３ｍ3 ／ｈｒと気
液接触し、二酸化炭素濃度４９０ｐｐｍ、温度３９℃、
圧力３３ｋｇＧ／ｃｍ2 の精製原料ガスとなり吸収塔頂
部より排出された。二酸化炭素を吸収した負荷吸収液
は、液温５５℃であり、約７８Ｎｍ3 ＣＯ2／ｍ3 吸収
液の二酸化炭素を含んでおり、熱交換後、１２０℃に加
熱され、高圧再生塔に供給され、部分再生された。遊離
された二酸化炭素，水及び少量の吸収剤はコンデンサで
冷却されて気液分離器により二酸化炭素と分離された。
冷却分離された二酸化炭素は約４０℃で圧力１０ｋｇＧ
／ｃｍ2 で、流量４９，８００Ｎｍ3 ／ｈｒであり、図
示されない圧縮機により１９０ｋｇＧ／ｃｍ2 に圧縮さ
れ、尿素合成用に使用された。
【００２２】一方、高圧再生塔の塔底から抜き出された
部分再生吸収液は、１００℃であり、４３Ｎｍ3 ＣＯ2
／ｍ3 吸収液の二酸化炭素を含んでおり、負荷吸収液と
熱交換し、さらに３８℃に冷却されて吸収塔の下部吸収
部に供給された。部分再生吸収液の残り１６３ｍ3 ／ｈ
ｒは、低圧再生塔に供給され、０．８５ｋｇＧ／ｃｍ2
に減圧されて二酸化炭素及び水を塔頂より放出して再生
された。塔底液は、低圧再生塔下部に設けられたリボイ
ラーにより約１１０℃に加熱されて低圧再生塔にリサイ
クルされ、１．２Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液の二酸化炭
素を含む再生吸収液が得られた。遊離された二酸化炭
素，水及び少量の吸収剤はコンデンサーで冷却されて気
液分離器により二酸化炭素と分離された。冷却分離され
た二酸化炭素は約４０℃で圧力０．３５ｋｇＧ／ｃｍ2
で、流量５，７００Ｎｍ3 ／ｈｒであった。
部分再生吸収液は、１００℃であり、４３Ｎｍ3 ＣＯ2
／ｍ3 吸収液の二酸化炭素を含んでおり、負荷吸収液と
熱交換し、さらに３８℃に冷却されて吸収塔の下部吸収
部に供給された。部分再生吸収液の残り１６３ｍ3 ／ｈ
ｒは、低圧再生塔に供給され、０．８５ｋｇＧ／ｃｍ2
に減圧されて二酸化炭素及び水を塔頂より放出して再生
された。塔底液は、低圧再生塔下部に設けられたリボイ
ラーにより約１１０℃に加熱されて低圧再生塔にリサイ
クルされ、１．２Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液の二酸化炭
素を含む再生吸収液が得られた。遊離された二酸化炭
素，水及び少量の吸収剤はコンデンサーで冷却されて気
液分離器により二酸化炭素と分離された。冷却分離され
た二酸化炭素は約４０℃で圧力０．３５ｋｇＧ／ｃｍ2
で、流量５，７００Ｎｍ3 ／ｈｒであった。
【００２３】低圧再生塔の塔底から抜き出される再生吸
収液は温度約１１０℃であり、吸収塔の上部吸収部に供
給された。この間、１１０℃の再生吸収液は低温の負荷
吸収液と熱交換したり、さらに３８℃まで冷却された。
二酸化炭素の回収量は、高圧再生塔から回収されたもの
が９０％であり、低圧再生塔から回収されたものが１０
％であった。このように、アンモニア合成原料ガス中の
二酸化炭素はアンモニア合成工程に供給するに十分な濃
度まで低下され、且つ回収された二酸化炭素の圧力は高
いので尿素合成のために必要な圧縮動力は節約され、、
また設備に規模も軽減された。
収液は温度約１１０℃であり、吸収塔の上部吸収部に供
給された。この間、１１０℃の再生吸収液は低温の負荷
吸収液と熱交換したり、さらに３８℃まで冷却された。
二酸化炭素の回収量は、高圧再生塔から回収されたもの
が９０％であり、低圧再生塔から回収されたものが１０
％であった。このように、アンモニア合成原料ガス中の
二酸化炭素はアンモニア合成工程に供給するに十分な濃
度まで低下され、且つ回収された二酸化炭素の圧力は高
いので尿素合成のために必要な圧縮動力は節約され、、
また設備に規模も軽減された。
【００２４】（実施例２）天然ガスを改質して得られた
アンモニア合成用原料ガス中の二酸化炭素を、吸収液と
して４５ｗｔ％ＭＤＥＡ及び４ｗｔ％ピペラジンの水溶
液を用いて図１のプロセスにより除去する場合について
説明する。水素、窒素、炭化水素、及び１９ｖｏｌ％の
二酸化炭素を含む原料ガス１を、圧力３４ｋｇＧ／ｃｍ
2 、温度４５℃、流量２９２，０００Ｎｍ3 ／ｈｒの条
件下で吸収塔２の下部に供給した。
アンモニア合成用原料ガス中の二酸化炭素を、吸収液と
して４５ｗｔ％ＭＤＥＡ及び４ｗｔ％ピペラジンの水溶
液を用いて図１のプロセスにより除去する場合について
説明する。水素、窒素、炭化水素、及び１９ｖｏｌ％の
二酸化炭素を含む原料ガス１を、圧力３４ｋｇＧ／ｃｍ
2 、温度４５℃、流量２９２，０００Ｎｍ3 ／ｈｒの条
件下で吸収塔２の下部に供給した。
【００２５】吸収塔２では下部吸収部３において、部分
再生吸収液（１７１６ｍ3 ／ｈｒ）２１と上昇する原料
ガス１が気液接触した。下部吸収部３では原料ガス１は
二酸化炭素濃度が約２ｖｏｌ％にまで部分除去された。
さらに、原料ガス１は上部吸収部４において、再生吸収
液（２００ｍ3 ／ｈｒ）２２と気液接触し、二酸化炭素
濃度５０ｐｐｍ、温度３９℃、圧力３３ｋｇＧ／ｃｍ2
の精製ガスとなり吸収塔頂部より排出された。二酸化炭
素を吸収した負荷吸収液２０は約７８Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ
3 吸収液の二酸化炭素を含んでおり、熱交換後１２０℃
に加熱され、高圧再生塔８に供給され、部分再生され
た。遊離された二酸化炭素、水及び少量の吸収剤はコン
デンサ９で冷却されて気液分離器１０により二酸化炭素
１８と分離された。冷却分離された二酸化炭素１８は、
温度約４０℃、圧力３３ｋｇＧ／ｃｍ2 で、流量４９，
６４０Ｎｍ3 ／ｈｒであり、図示されない圧縮機により
１５０ｋｇＧ／ｃｍ2 に圧縮され、尿素合成用に使用さ
れた。
再生吸収液（１７１６ｍ3 ／ｈｒ）２１と上昇する原料
ガス１が気液接触した。下部吸収部３では原料ガス１は
二酸化炭素濃度が約２ｖｏｌ％にまで部分除去された。
さらに、原料ガス１は上部吸収部４において、再生吸収
液（２００ｍ3 ／ｈｒ）２２と気液接触し、二酸化炭素
濃度５０ｐｐｍ、温度３９℃、圧力３３ｋｇＧ／ｃｍ2
の精製ガスとなり吸収塔頂部より排出された。二酸化炭
素を吸収した負荷吸収液２０は約７８Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ
3 吸収液の二酸化炭素を含んでおり、熱交換後１２０℃
に加熱され、高圧再生塔８に供給され、部分再生され
た。遊離された二酸化炭素、水及び少量の吸収剤はコン
デンサ９で冷却されて気液分離器１０により二酸化炭素
１８と分離された。冷却分離された二酸化炭素１８は、
温度約４０℃、圧力３３ｋｇＧ／ｃｍ2 で、流量４９，
６４０Ｎｍ3 ／ｈｒであり、図示されない圧縮機により
１５０ｋｇＧ／ｃｍ2 に圧縮され、尿素合成用に使用さ
れた。
【００２６】一方、高圧再生塔８の塔底から抜き出され
た部分再生吸収液２１は、温度１００℃であり、２９．
２Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液の二酸化炭素を含んでお
り、負荷吸収液２０と熱交換し、さらに３８℃に冷却さ
れて吸収塔２の下部吸収部３に供給された。部分再生吸
収液２１の残り２００ｍ3 ／ｈｒは、低圧再生塔１１に
供給され、０．８５ｋｇＧ／ｃｍ2 に減圧されて二酸化
炭素及び水を塔頂より放出して再生された。塔底液は、
低圧再生塔１１の下部に設けられたリボイラ１２により
約１１０℃に加熱されて低圧再生塔１１にリサイクルさ
れ、５Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液の二酸化炭素を含む再
生吸収液２２が得られた。遊離された二酸化炭素、水及
び少量の吸収剤はコンデンサ１３で冷却されて気液分離
器１４により二酸化炭素１９と分離される。冷却分離さ
れた二酸化炭素１９は、約４０℃で圧力０．３５ｋｇＧ
／ｃｍ2 で、流量５，５００Ｎｍ3 ／ｈｒであった。
た部分再生吸収液２１は、温度１００℃であり、２９．
２Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液の二酸化炭素を含んでお
り、負荷吸収液２０と熱交換し、さらに３８℃に冷却さ
れて吸収塔２の下部吸収部３に供給された。部分再生吸
収液２１の残り２００ｍ3 ／ｈｒは、低圧再生塔１１に
供給され、０．８５ｋｇＧ／ｃｍ2 に減圧されて二酸化
炭素及び水を塔頂より放出して再生された。塔底液は、
低圧再生塔１１の下部に設けられたリボイラ１２により
約１１０℃に加熱されて低圧再生塔１１にリサイクルさ
れ、５Ｎｍ3 ＣＯ2 ／ｍ3 吸収液の二酸化炭素を含む再
生吸収液２２が得られた。遊離された二酸化炭素、水及
び少量の吸収剤はコンデンサ１３で冷却されて気液分離
器１４により二酸化炭素１９と分離される。冷却分離さ
れた二酸化炭素１９は、約４０℃で圧力０．３５ｋｇＧ
／ｃｍ2 で、流量５，５００Ｎｍ3 ／ｈｒであった。
【００２７】低圧再生塔１１の塔底から抜き出される再
生吸収液２２は温度約１１０℃であり、吸収塔２の上部
吸収部４に供給される。この間、１１０℃の再生吸収液
２２は低温の負荷吸収液２０と熱交換し、さらに３８℃
まで冷却された。二酸化炭素の回収量は、高圧再生塔８
から回収されたものが９０％であり、低圧再生塔１１か
ら回収されたものが１０％であった。このように、アン
モニア合成原料ガス中の二酸化炭素はアンモニア合成工
程に供給するに十分な濃度まで低下され、且つ回収され
た二酸化炭素の圧力は高いので尿素合成に必要な圧縮動
力が節約され、また設備の規模も軽減された。
生吸収液２２は温度約１１０℃であり、吸収塔２の上部
吸収部４に供給される。この間、１１０℃の再生吸収液
２２は低温の負荷吸収液２０と熱交換し、さらに３８℃
まで冷却された。二酸化炭素の回収量は、高圧再生塔８
から回収されたものが９０％であり、低圧再生塔１１か
ら回収されたものが１０％であった。このように、アン
モニア合成原料ガス中の二酸化炭素はアンモニア合成工
程に供給するに十分な濃度まで低下され、且つ回収され
た二酸化炭素の圧力は高いので尿素合成に必要な圧縮動
力が節約され、また設備の規模も軽減された。
【００２８】（実施例３）天然ガス中の二酸化炭素を、
吸収液として４５ｗｔ％ＭＤＥＡ水溶液を用いて図１の
工程図に示す方法により除去する場合について説明す
る。二酸化炭素濃度２６ｖｏｌ％の天然ガスを、圧力５
８ｋｇＧ／ｃｍ2 、２５℃の条件下で吸収塔２の下部に
供給した。吸収塔２では下部吸収部３において、部分再
生吸収液２１と上昇する天然ガス１が効率よく気液接触
できるように、例えば濡壁型充填物等が充填されてい
る。下部吸収部３では天然ガス１は、二酸化炭素濃度が
約３ｖｏｌ％にまで部分除去された。さらに、天然ガス
１は上部吸収部４において、同様な濡壁型充填層で再生
吸収液２２と上昇する天然ガス１が効率よく気液接触
し、精製ガス１７となり吸収塔頂部より排出された。
精製ガス１７は、二酸化炭素濃度５０ｐｐｍ、温度５０
℃、圧力５８ｋｇＧ／ｃｍ2 であった。
吸収液として４５ｗｔ％ＭＤＥＡ水溶液を用いて図１の
工程図に示す方法により除去する場合について説明す
る。二酸化炭素濃度２６ｖｏｌ％の天然ガスを、圧力５
８ｋｇＧ／ｃｍ2 、２５℃の条件下で吸収塔２の下部に
供給した。吸収塔２では下部吸収部３において、部分再
生吸収液２１と上昇する天然ガス１が効率よく気液接触
できるように、例えば濡壁型充填物等が充填されてい
る。下部吸収部３では天然ガス１は、二酸化炭素濃度が
約３ｖｏｌ％にまで部分除去された。さらに、天然ガス
１は上部吸収部４において、同様な濡壁型充填層で再生
吸収液２２と上昇する天然ガス１が効率よく気液接触
し、精製ガス１７となり吸収塔頂部より排出された。
精製ガス１７は、二酸化炭素濃度５０ｐｐｍ、温度５０
℃、圧力５８ｋｇＧ／ｃｍ2 であった。
【００２９】二酸化炭素を吸収した負荷吸収液２０は熱
交換後、１３０℃に加熱され、高圧再生塔８に供給さ
れ、部分再生された。高圧再生塔８では前記加熱により
遊離状態になった二酸化炭素と吸収液２０を分離し、部
分再生吸収液２１とするので、特にリボイラ１２等の加
熱器は不要であるが、必要に応じて設置してもよい。遊
離された二酸化炭素，水及び少量の吸収剤はコンデンサ
９で冷却されて気液分離器１０により二酸化炭素１８と
分離された。冷却分離された二酸化炭素１８は、約４０
℃で圧力５５ｋｇＧ／ｃｍ2 と原料の天然ガス１とほぼ
同じ高圧であり、図示されない圧縮機により１５０ｋｇ
Ｇ／ｃｍ2 に圧縮され、原油の３次回収に使用された
り、地中保存に利用できる。
交換後、１３０℃に加熱され、高圧再生塔８に供給さ
れ、部分再生された。高圧再生塔８では前記加熱により
遊離状態になった二酸化炭素と吸収液２０を分離し、部
分再生吸収液２１とするので、特にリボイラ１２等の加
熱器は不要であるが、必要に応じて設置してもよい。遊
離された二酸化炭素，水及び少量の吸収剤はコンデンサ
９で冷却されて気液分離器１０により二酸化炭素１８と
分離された。冷却分離された二酸化炭素１８は、約４０
℃で圧力５５ｋｇＧ／ｃｍ2 と原料の天然ガス１とほぼ
同じ高圧であり、図示されない圧縮機により１５０ｋｇ
Ｇ／ｃｍ2 に圧縮され、原油の３次回収に使用された
り、地中保存に利用できる。
【００３０】一方、高圧再生塔８の塔底から抜き出され
る部分再生吸収液２１は温度約１３０℃であり、所定量
が吸収塔２の下部吸収部３に供給された。この間、１３
０℃の部分再生吸収液２１は低温の負荷吸収液２０と熱
交換したり、さらに必要な温度まで冷却された。部分再
生吸収液２１の残りは、低圧再生塔１１に供給され、
０．８５ｋｇＧ／ｃｍ2 に減圧されて二酸化炭素１９及
び水を塔頂より放出して再生された。塔底液は、低圧再
生塔１１の下部に設けられたリボイラ１２により約１３
０℃に加熱されて低圧再生塔１１にリサイクルされ、約
４５ｗｔ％ＭＤＥＡの再生吸収液２２が得られた。遊離
された二酸化炭素、水及び少量の吸収剤はコンデンサ１
３で冷却されて気液分離器１４により二酸化炭素１９と
分離された。冷却分離された二酸化炭素１９は、約４０
℃で圧力０．３５ｋｇＧ／ｃｍ2 であり、工業用ガスと
して使用される。
る部分再生吸収液２１は温度約１３０℃であり、所定量
が吸収塔２の下部吸収部３に供給された。この間、１３
０℃の部分再生吸収液２１は低温の負荷吸収液２０と熱
交換したり、さらに必要な温度まで冷却された。部分再
生吸収液２１の残りは、低圧再生塔１１に供給され、
０．８５ｋｇＧ／ｃｍ2 に減圧されて二酸化炭素１９及
び水を塔頂より放出して再生された。塔底液は、低圧再
生塔１１の下部に設けられたリボイラ１２により約１３
０℃に加熱されて低圧再生塔１１にリサイクルされ、約
４５ｗｔ％ＭＤＥＡの再生吸収液２２が得られた。遊離
された二酸化炭素、水及び少量の吸収剤はコンデンサ１
３で冷却されて気液分離器１４により二酸化炭素１９と
分離された。冷却分離された二酸化炭素１９は、約４０
℃で圧力０．３５ｋｇＧ／ｃｍ2 であり、工業用ガスと
して使用される。
【００３１】低圧再生塔１１の塔底から抜き出された再
生吸収液２２は温度約１３０℃であり、吸収塔２の上部
吸収部４に供給された。この間、１３０℃の再生吸収液
２２は低温の負荷吸収液２０と熱交換したり、さらに必
要な温度まで冷却された。二酸化炭素の回収量は、高圧
再生塔８から回収されたものが８５％であり、低圧再生
塔１１から回収されたものが１５％であった。このよう
に、精製天然ガス１７中の二酸化炭素はＬＮＧ製造時に
固体のドライアイスを発生しない濃度まで低下され、且
つ回収された二酸化炭素の圧力は高いので、原油の３次
回収に使用される液化炭酸を製造するのに必要な圧縮動
力が節約され、また設備の規模も軽減された。
生吸収液２２は温度約１３０℃であり、吸収塔２の上部
吸収部４に供給された。この間、１３０℃の再生吸収液
２２は低温の負荷吸収液２０と熱交換したり、さらに必
要な温度まで冷却された。二酸化炭素の回収量は、高圧
再生塔８から回収されたものが８５％であり、低圧再生
塔１１から回収されたものが１５％であった。このよう
に、精製天然ガス１７中の二酸化炭素はＬＮＧ製造時に
固体のドライアイスを発生しない濃度まで低下され、且
つ回収された二酸化炭素の圧力は高いので、原油の３次
回収に使用される液化炭酸を製造するのに必要な圧縮動
力が節約され、また設備の規模も軽減された。
【００３２】（実施例４）天然ガスを改質して得られた
合成用原料水素ガス中の二酸化炭素を、吸収液として４
０ｗｔ％トリエタノールアミン（ＴＥＡ）に反応促進剤
としてピペラジン４％を含む水溶液を用いて図１の工程
図に示す方法により除去する場合について説明する。水
素６８ｍｏｌ％、メタン１２ｍｏｌ％、二酸化炭素１９
ｍｏｌ％、その他イナートガスを含む原料ガス１は、圧
力３３ｋｇＧ／ｃｍ2 、温度６０℃で吸収塔２の下部に
供給された。
合成用原料水素ガス中の二酸化炭素を、吸収液として４
０ｗｔ％トリエタノールアミン（ＴＥＡ）に反応促進剤
としてピペラジン４％を含む水溶液を用いて図１の工程
図に示す方法により除去する場合について説明する。水
素６８ｍｏｌ％、メタン１２ｍｏｌ％、二酸化炭素１９
ｍｏｌ％、その他イナートガスを含む原料ガス１は、圧
力３３ｋｇＧ／ｃｍ2 、温度６０℃で吸収塔２の下部に
供給された。
【００３３】吸収塔２では下部吸収部３において、部分
再生吸収液２１と上昇する原料ガス１が気液接触した。
下部吸収部３では原料ガス１は二酸化炭素濃度が約１ｖ
ｏｌ％にまで部分除去された。さらに、原料ガス１は上
部吸収部４において、再生吸収液２２と気液接触し、二
酸化炭素濃度２００ｐｐｍ、温度４０℃、圧力３２ｋｇ
Ｇ／ｃｍ2 の精製ガス１７となり吸収塔頂部より排出さ
れた。二酸化炭素を吸収した負荷吸収液２０は、熱交換
後、１２０℃に加熱され、高圧再生塔８に供給され、負
荷吸収液２０中の約６０％の二酸化炭素が放出された。
遊離された二酸化炭素、水及び少量の吸収剤はコンデン
サ９で冷却されて気液分離器１０により二酸化炭素１８
と分離された。冷却分離された二酸化炭素１８は約４０
℃で圧力９ｋｇＧ／ｃｍ2 であり、図示されない圧縮機
により１００ｋｇＧ／ｃｍ2 に圧縮され、液化炭酸ガス
合成用に使用された。
再生吸収液２１と上昇する原料ガス１が気液接触した。
下部吸収部３では原料ガス１は二酸化炭素濃度が約１ｖ
ｏｌ％にまで部分除去された。さらに、原料ガス１は上
部吸収部４において、再生吸収液２２と気液接触し、二
酸化炭素濃度２００ｐｐｍ、温度４０℃、圧力３２ｋｇ
Ｇ／ｃｍ2 の精製ガス１７となり吸収塔頂部より排出さ
れた。二酸化炭素を吸収した負荷吸収液２０は、熱交換
後、１２０℃に加熱され、高圧再生塔８に供給され、負
荷吸収液２０中の約６０％の二酸化炭素が放出された。
遊離された二酸化炭素、水及び少量の吸収剤はコンデン
サ９で冷却されて気液分離器１０により二酸化炭素１８
と分離された。冷却分離された二酸化炭素１８は約４０
℃で圧力９ｋｇＧ／ｃｍ2 であり、図示されない圧縮機
により１００ｋｇＧ／ｃｍ2 に圧縮され、液化炭酸ガス
合成用に使用された。
【００３４】一方、高圧再生塔８の塔底から抜き出され
た部分再生吸収液２１は、負荷吸収液２０と熱交換し、
さらに冷却されて吸収塔２の下部吸収部３に循環され
た。部分再生吸収液２１の残り約１０％は、低圧再生塔
１１に供給され、０．８５ｋｇＧ／ｃｍ2 に減圧されて
二酸化炭素及び水を塔頂より放出して再生された。塔底
液は、低圧再生塔１１の下部に設けられたリボイラ１２
により約１３０℃に加熱されて低圧再生塔１１にリサイ
クルされた。このようにして再生された吸収液２２は、
元の負荷吸収液２０を基準にして約９８％の二酸化炭素
が放出された。気液分離器１４により分離された二酸化
炭素１９は約４０℃で圧力０．３５ｋｇＧ／ｃｍ2 であ
るが、これも圧縮機により１００ｋｇＧ／ｃｍ2 に圧縮
され、液化炭酸ガス合成用に使用された。
た部分再生吸収液２１は、負荷吸収液２０と熱交換し、
さらに冷却されて吸収塔２の下部吸収部３に循環され
た。部分再生吸収液２１の残り約１０％は、低圧再生塔
１１に供給され、０．８５ｋｇＧ／ｃｍ2 に減圧されて
二酸化炭素及び水を塔頂より放出して再生された。塔底
液は、低圧再生塔１１の下部に設けられたリボイラ１２
により約１３０℃に加熱されて低圧再生塔１１にリサイ
クルされた。このようにして再生された吸収液２２は、
元の負荷吸収液２０を基準にして約９８％の二酸化炭素
が放出された。気液分離器１４により分離された二酸化
炭素１９は約４０℃で圧力０．３５ｋｇＧ／ｃｍ2 であ
るが、これも圧縮機により１００ｋｇＧ／ｃｍ2 に圧縮
され、液化炭酸ガス合成用に使用された。
【００３５】低圧再生塔１１の塔底から抜き出される再
生吸収液２２は温度約１３０℃であり、吸収塔２の上部
吸収部４に供給される。この間、再生吸収液２２は低温
の負荷吸収液２０と熱交換され、さらに冷却水で冷却さ
れた。二酸化炭素の回収量は、高圧再生塔８から回収さ
れたものが９２％であり、低圧再生塔１１から回収され
たものが８％であった。このように、合成用原料水素ガ
ス中の二酸化炭素は後処理工程に供給するに十分な濃度
まで低下され、且つ高圧で回収された二酸化炭素の比率
が高いので液化炭酸ガス製造のために必要な圧縮動力が
節約され、また設備の規模も軽減された。
生吸収液２２は温度約１３０℃であり、吸収塔２の上部
吸収部４に供給される。この間、再生吸収液２２は低温
の負荷吸収液２０と熱交換され、さらに冷却水で冷却さ
れた。二酸化炭素の回収量は、高圧再生塔８から回収さ
れたものが９２％であり、低圧再生塔１１から回収され
たものが８％であった。このように、合成用原料水素ガ
ス中の二酸化炭素は後処理工程に供給するに十分な濃度
まで低下され、且つ高圧で回収された二酸化炭素の比率
が高いので液化炭酸ガス製造のために必要な圧縮動力が
節約され、また設備の規模も軽減された。
【００３６】（比較例１）実施例３で使用した高圧天然
ガス原料及び吸収剤を使用し、従来プロセス（図２参
照）により、天然ガスを二酸化炭素濃度５０ｐｐｍにま
で減少させ、更に、二酸化炭素の回収をおこなった。二
酸化炭素負荷吸収液１２０は、第１フラッシュドラム１
２３において３．８ｋｇＧ／ｃｍ2 でフラッシュさせ、
負荷吸収液１２０中の二酸化炭素の一部を遊離させ部分
再生吸収液とする。該部分再生吸収液は更に加熱器１０
７で加熱され、次いで第２フラッシュドラム１２４に供
給し、再度フラッシュさせ、再生吸収液１２２を得た。
ガス原料及び吸収剤を使用し、従来プロセス（図２参
照）により、天然ガスを二酸化炭素濃度５０ｐｐｍにま
で減少させ、更に、二酸化炭素の回収をおこなった。二
酸化炭素負荷吸収液１２０は、第１フラッシュドラム１
２３において３．８ｋｇＧ／ｃｍ2 でフラッシュさせ、
負荷吸収液１２０中の二酸化炭素の一部を遊離させ部分
再生吸収液とする。該部分再生吸収液は更に加熱器１０
７で加熱され、次いで第２フラッシュドラム１２４に供
給し、再度フラッシュさせ、再生吸収液１２２を得た。
【００３７】第１フラッシュドラム１２３で得られた二
酸化炭素の圧力は、３．８ｋｇＧ／ｃｍ2 であり、実施
例１で得られた二酸化炭素の圧力５５ｋｇＧ／ｃｍ2 と
比較して大幅に低く、原油の３次回収に使用される液化
炭酸を製造するには圧縮動力及び設備の点で実施例１に
比較して不利であった。なお、天然ガス１０１は吸収塔
１０２に供給され、精製ガス１１７となる。また、１０
９は第２フラッシュドラム１２４と分離ドラム１１０と
の間に配置されたオーバヘッドコンデンサ、１１８は分
離ドラム１１０から放出された二酸化炭素、１３２は第
１フラッシュドラム１２３から放出された二酸化炭素、
１１６は冷却器である。
酸化炭素の圧力は、３．８ｋｇＧ／ｃｍ2 であり、実施
例１で得られた二酸化炭素の圧力５５ｋｇＧ／ｃｍ2 と
比較して大幅に低く、原油の３次回収に使用される液化
炭酸を製造するには圧縮動力及び設備の点で実施例１に
比較して不利であった。なお、天然ガス１０１は吸収塔
１０２に供給され、精製ガス１１７となる。また、１０
９は第２フラッシュドラム１２４と分離ドラム１１０と
の間に配置されたオーバヘッドコンデンサ、１１８は分
離ドラム１１０から放出された二酸化炭素、１３２は第
１フラッシュドラム１２３から放出された二酸化炭素、
１１６は冷却器である。
【００３８】
【発明の効果】本発明により、高圧の天然ガス及び各種
合成ガス中の高濃度二酸化炭素を１０００ｐｐｍ以下の
微量濃度まで除去し、また、二酸化炭素を高圧で回収す
ることが可能になり、二酸化炭素の後利用に対して圧縮
動力が節約され、また設備の規模も軽減された。
合成ガス中の高濃度二酸化炭素を１０００ｐｐｍ以下の
微量濃度まで除去し、また、二酸化炭素を高圧で回収す
ることが可能になり、二酸化炭素の後利用に対して圧縮
動力が節約され、また設備の規模も軽減された。
【図１】本発明に係る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を示す工程図である。
度除去及び高圧回収方法を示す工程図である。
【図２】従来の高圧原料ガス中の二酸化炭素の高度除去
及び高圧回収方法を示す工程図である。
及び高圧回収方法を示す工程図である。
１ 原料ガス ２ 脱炭酸塔 ３ 下部吸収部 ４ 上部吸収部 ５ 熱交換器 ６ 熱交換器 ７ 加熱器 ８ 高圧再生塔 ９ コンデンサ １０ 気液分離器 １１ 低圧再生塔 １２ リボイラ １３ コンデンサ １４ 気液分離器 １５ 熱交換器 １６ 熱交換器 １７ 精製ガス １８ 高圧二酸化炭素 １９ 低圧二酸化炭素 ２０ 負荷吸収液 ２１ 部分再生吸収液 ２２ 再生吸収液
Claims (9)
- 【請求項１】 二酸化炭素を含む高圧の原料ガスを、下
部吸収部及び上部吸収部からなる脱炭酸塔に供給し、原
料ガスを下部吸収部で部分再生吸収液と気液接触して二
酸化炭素を部分吸収し、上部吸収部で再生吸収液と気液
接触して二酸化炭素を微量濃度になるまで吸収し、この
二酸化炭素を除去した精製ガスを系外に排出すると共
に、脱炭酸塔で生じた二酸化炭素負荷吸収液を加熱し
て、高圧再生塔に供給し、二酸化炭素の一部を加圧下に
放出して部分再生吸収液を得た後、該部分再生吸収液の
一部は下部吸収部に供給し、残部は低圧再生塔に供給し
二酸化炭素を放出して再生吸収液を得、該再生吸収液は
上部吸収部に供給し、一方、高圧再生塔で加圧下に放出
された二酸化炭素を冷却して同伴する水分から気液分離
して加圧下の二酸化炭素を回収し、低圧再生塔で放出さ
れた二酸化炭素を冷却して同伴する水分から気液分離し
て二酸化炭素を回収することを特徴とする高圧原料ガス
中の二酸化炭素の高度除去及び高圧回収方法。 - 【請求項２】 上記高圧の原料ガス中の二酸化炭素濃度
が２〜５０％である請求項１記載の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。 - 【請求項３】 上記高圧の原料ガスの圧力が２ｋｇ／ｃ
ｍ2 （絶対圧）以上である請求項１または２に記載の高
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。 - 【請求項４】 上記精製ガス中の二酸化炭素濃度が１０
〜１００００ｐｐｍである請求項１から３のいずれかに
記載の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。 - 【請求項５】 上記二酸化炭素負荷吸収液から二酸化炭
素の一部を放出して部分再生吸収液を得るときの二酸化
炭素負荷吸収液の加熱温度が、９０〜１５０℃である請
求項１から４のいずれかに記載の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。 - 【請求項６】 上記二酸化炭素負荷吸収液から二酸化炭
素の一部を放出して部分再生吸収液を得るときの圧力
が、２ｋｇ／ｃｍ2 （絶対圧）〜原料ガス圧である請求
項１から５のいずれかに記載の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。 - 【請求項７】 上記部分再生吸収液の残部から二酸化炭
素を放出して再生吸収液を得るときの部分再生吸収液の
加熱温度が、１００〜１５０℃である請求項１から６の
いずれかに記載の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。 - 【請求項８】 上記部分再生吸収液の残部から二酸化炭
素を放出して再生吸収液を得るときの圧力が、２ｋｇ／
ｃｍ2 （絶対圧）未満である請求項１から７のいずれか
に記載の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。 - 【請求項９】 下部吸収部及び上部吸収部からなる脱炭
酸塔と、二酸化炭素負荷吸収液の加熱器と、二酸化炭素
負荷吸収液の高圧再生塔と、高圧再生塔頂部に設けられ
た冷却器及び気液分離器と、部分再生吸収液の低圧再生
塔と、低圧再生塔底液の加熱器と、低圧再生塔頂部に設
けられた冷却器及び気液分離器とから成り、二酸化炭素
を含む高圧の原料ガスを脱炭酸塔に供給し、原料ガスを
下部吸収部で部分再生吸収液と気液接触して二酸化炭素
を部分吸収し、上部吸収部で再生吸収液と気液接触して
二酸化炭素を微量濃度まで吸収し、この二酸化炭素を除
去した精製ガスを系外に排出すると共に、脱炭酸塔で生
じた二酸化炭素負荷吸収液を加熱して高圧再生塔に供給
し、二酸化炭素の一部を加圧下に放出して部分再生吸収
液を得た後、部分再生吸収液の一部は下部吸収部に供給
し、残部は低圧再生塔に供給し、二酸化炭素を放出して
再生吸収液を得、再生吸収液は上部吸収部に供給し、高
圧再生塔で加圧下に放出された二酸化炭素を高圧再生塔
頂部に設けられた冷却器及び気液分離器により冷却して
同伴する水分から気液分離して加圧下の二酸化炭素を回
収し、低圧再生塔で放出された二酸化炭素を低圧再生塔
頂部に設けられた冷却器及び気液分離器により冷却して
同伴する水分から気液分離して二酸化炭素を回収するよ
うにしたことを特徴とする高圧原料ガス中の二酸化炭素
の高度除去及び高圧回収装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22654396A JP3675980B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 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 |
| AU28540/97A AU728167B2 (en) | 1996-08-28 | 1997-07-10 | Process for the removal and high-pressure recovery of carbon dioxide from a high-pressure raw gas and system therefor |
| MYPI97003349A MY118691A (en) | 1996-08-28 | 1997-07-23 | Process for the removal and high-pressure recovery of carbon dioxide from a high-pressure raw gas and system therefor |
| IDP972948A ID18130A (id) | 1996-08-28 | 1997-08-25 | Proses untuk menghilangkan dan pengambilan kembali dengan tekanan tinggi karbon dioksida dari gas mentah bertekanan tinggi dan sistemnya |
| CN97117692A CN1074040C (zh) | 1996-08-28 | 1997-08-27 | 去除并高压回收原料气体中的二氧化碳的工艺及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22654396A JP3675980B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1067994A true JPH1067994A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3675980B2 JP3675980B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=16846806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22654396A Expired - Lifetime JP3675980B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 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 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3675980B2 (ja) |
| CN (1) | CN1074040C (ja) |
| AU (1) | AU728167B2 (ja) |
| ID (1) | ID18130A (ja) |
| MY (1) | MY118691A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002544113A (ja) * | 1999-05-14 | 2002-12-24 | テキサコ デベロプメント コーポレーション | 膜を使用した水素の再生利用及び酸性ガスの除去 |
| JP2003535209A (ja) * | 2000-06-09 | 2003-11-25 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | 炭化水素の流体流の脱酸法 |
| US20060178259A1 (en) * | 2003-07-22 | 2006-08-10 | Schubert Craig N | Regeneration of acid gas-containing treatment fluids |
| JP2006312143A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Renaissance Energy Investment:Kk | 低濃度メタンの分解方法 |
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