KR101322224B1 - 기체혼합물을 탈산하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일종의 기체혼합물 탈산의 방법 및 시스템에 관한 것이며, 탈산 방법의 프로세스는, 흡수 유닛에서 흡수제로 기체혼합물을 접촉하며, 상기 흡수제는 서로 혼합되지 않는 캐리어 페이즈와 유기상이 포함되며; 상기 유기상은 산성가스를 흡수하고, 상기 산성가스를 흡수가 되는 산성가스로 전환시킴으로써, 상기 흡수제를 가스-리치 흡수제로 전환시키고, 상기 기체혼합물을 순수화된 기체혼합물로 전환시키며; 상기 흡수되는 산성가스를 상기 캐리어 페이즈로 옮겨, 상기 가스-리치 흡수제에서 제1가스-린 페이즈와 상기 가스-리치 페이즈가 형성되며; 상기 가스-리치 흡수제를 분리 유닛에 제공하여, 상기 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈가 분리되게 하며; 분리된 제1가스-린 페이즈은 순환되어 흡수 유닛에 되돌아가며; 분리된 가스-리치 페이즈를 재생 유닛에 제공하여, 상기 산성가스와 제2가스-린 페이즈를 생성하며; 및 상기 제2가스-린 페이즈는 순환되어 흡수 유닛에 되돌아가며; 을 포함하여 이루어지며, 본 발명의 탈산 방법을 현존하는 기술과 비교할 때, 총 에너지의 소모는 최저로 줄일 수 있고, 또한 흡수율은 최대로 증가할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

기체혼합물을 탈산하는 방법 및 시스템{METHODS AND SYSTEMS FOR DEACIDIZING GASEOUS MIXTURES}
본 발명은 일종의 기체혼합물 탈산의 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상(Phase)을 사용하여 가스액 흡수율을 높인 기체혼합물의 탈산프로세스를 제공하며, 이러한 프로세스는 기체혼합물의 산성가스 흡수율을 증가시키고, 동시에 탈산작업의 총 에너지 비용도 절감할 수 있다는 것이다.
원자재 천연가스 혹은 상당한 양의 산성가스를 포함하는 기체혼합물(예를 들면 황화수소, 이산화탄소 혹은 유사한 오염물질)은 활용되기 전에 탈산이 필수적이다.
탈산프로세스는 기체혼합물에서 산성가스의 불순물을 줄여 받아들일 수 있는 수준에 도달하게 한다. 이러한 프로세스는 보통 아민 가스의 처리 공정을 통하여 진행된다. 예를 들면 정제 공장, 천연가스 가공공장, 혹은 석유 화학공장 등 다양한 형태의 공업에서는 아민 가스의 처리 공정이 아주 보편적이다. 아민 가스의 처리 공정은 아민의 수용액을 사용하여 천연가스의 산성가스를 제거(예를 들면 황화수소, 이산화탄소)하는 것이 포함된다.
보통 탈산프로세스는 일종의 기-액 흡수이다. 이러한 프로세스는 보통 아민수용액이 기체혼합물과 접촉하여 기체혼합물의 산성가스를 제거한다. 여기서 아민용액은 산성가스를 흡수하는 흡수제이다. 산업에서 흔히 사용되는 아민은 알칸올아민이며, 예를 들면 모노에탄올아민과 디에탄올아민이다. 최근에 산업에서는 alkanolamine methyldiethanolamine(MDEA)을 사용하여 이산화탄소를 분리하는 기술이 주목받고 있는 실정이다. 현재 디이소프로판올아민(DIPA)는 습식탈황법(Sulfinol process)과 클라우스 플랜트에서 테일 산성가스의 순수화를 위한 SCOT process에 사용된다.
전형적인 기-액 흡수 프로세스는 산성가스가 흡수 유닛 중의 흡수제에 흡수된 후, 가스-리치 흡수제(gas-rich absorbent)는 재생 유닛에 이송되며, 재생을 거쳐 가스-리치 흡수제의 산성가스와 분리된 후, 가스-리치 흡수제는 가스-린 흡수제(gas-lean absorbent)로 변한다. 가스-린 흡수제는 재활용된 후 흡수 유닛에 되돌아가며, 사용자의 목적에 의해 산성가스가 수집되거나 폐기된다. 이러한 기-액 흡수에서 재생프로세스는 총에너지의 80%이상을 소모하며, 이는 흡수 유닛에서 재사용을 하기 위하여 흡수제는 반드시 재생을 거쳐야 하기 때문이다. 또한 전형적인 기-액 흡수 프로세스는 단상(단액체상) 흡수제만 사용하게 한정되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 강화한 기-액 흡수를 통하여 일종의 기체혼합물을 탈산하는 방법을 제공하며, 이러한 방법은 기체혼합물의 산성가스 흡수율을 증가하고, 또한 탈산작업의 총 에너지 소모를 줄이는데 그 목적이 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 기체혼합물의 탈산하는 방법은, 흡수 유닛에서 기체혼합물은 흡수제와 접촉하며, 상기 흡수제는 캐리어 페이즈(carrier phase)와 유기상(캐리어 페이즈와 혼합되지 않음)이 포함되며, 상기 유기상은 산성가스를 흡수하고, 상기 산성가스를 흡수되는 산성가스로 전환시킴으로써, 상기 흡수제를 가스-리치 흡수제로 전환시키고, 상기 기체혼합물을 순수화된 기체혼합물로 전환시키며, 상기 흡수되는 산성가스를 상기 캐리어 페이즈로 옮겨, 상기 가스-리치 흡수제에서 제1가스-린 페이즈(gas-lean phase)와 상기 가스-리치 페이즈가 형성되며; 상기 가스-리치 흡수제를 분리 유닛에 제공하여, 상기 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈가 분리되게 하며; 분리된 제1가스-린 페이즈은 순환되어 흡수 유닛에 되돌아가며, 분리된 가스-리치 페이즈를 재생 유닛에 제공하여, 상기 산성가스와 제2가스-린 페이즈를 생성하게 하며, 상기 제2가스-린 페이즈는 순환되어 흡수 유닛에 되돌아간다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 상기 흡수 유닛으로부터 상기 분리 유닛으로 하향 이동되고, 상기 분리된 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 상기 분리 유닛으로부터 상기 재생 유닛으로 하향 이동된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기체혼합물의 탈산하는 시스템은, 흡수 유닛은, 기체혼합물과 캐리어 페이즈와 유기상(캐리어 페이즈와 혼합되지 않음)으로 구성된 흡수제가 서로 접촉하게 하며, 상기 유기상은 산성가스를 흡수하고, 상기 산성가스를 흡수되는 산성가스로 전환시킴으로써, 상기 흡수제를 가스-리치 흡수제로 전환시키고, 상기 기체혼합물을 순수화된 기체혼합물로 전환시키며, 또한 상기 흡수되는 산성가스를 상기 캐리어 페이즈로 옮겨, 상기 가스-리치 흡수제에서 제1가스-린 페이즈와 상기 가스-리치 페이즈가 형성되며, 분리 유닛은 상기 가스-리치 흡수제로 하여금 분리된 제1가스-린 페이즈와 분리된 가스-리치 페이즈로 분리되게 하며, 재생 유닛은 상기 분리된 가스-리치 페이즈로 하여금 재생되게 하여, 상기 제2가스-린 페이즈를 생성하게 한다.
상기 분리 유닛의 포지션은 상기 흡수 유닛보다 낮아서, 상기 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 상기 흡수 유닛으로부터 상기 분리 유닛으로 하향 이동 된다. 상기 재생 유닛의 포지션은 상기 분리 유닛보다 낮아서, 상기 분리된 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 상기 분리 유닛으로부터 상기 재생 유닛으로 하향 이동된다.
본 발명의 실시예에서, 흡수 유닛, 분리 유닛과 재생 유닛은 동일한 탑에 배치되고, 상기 분리 유닛의 포지션은 상기 흡수 유닛보다 낮으며, 상기 재생 유닛의 포지션은 상기 분리 유닛보다 낮아서, 상기 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 상기 흡수 유닛으로부터 상기 분리 유닛으로 하향 이동 되며, 상기 분리된 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 상기 분리 유닛으로부터 상기 재생 유닛으로 하향 이동된다.
본 발명은 기-액 흡수의 증대를 통하여 일종의 기체혼합물을 탈산하는 프로세스를 제공하며, 현존하는 기술과 비교할 때, 총 에너지의 소모는 최저로 줄일 수 있고, 또한 흡수율은 최대로 증가할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 기체혼합물 탈산의 방법 및 시스템은, 기-액 흡수의 증대를 통하여 일종의 기체혼합물을 탈산하는 방법을 제공하는 것으로서, 이러한 방법은 기체혼합물의 산성가스의 흡수율을 최대로 증가하고, 또한 탈산작업의 총 에너지 소모를 최저로 줄이는데 그 목적이 있다.
전술한 과제의 해결 수단과 아래의 본 발명의 구체적인 내용과 함께 첨부된 도면을 보면 이해하기가 용이할 것이다. 본 발명의 목적을 설명하기 위해 첨부된 도면은 본 발명의 실시예에 관한 것이며, 본 발명은 실시예에 국한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예의 탈산프로세스에 대한 흐름도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예의 탈산프로세스에 대한 흐름도.
별도로 정의하지 않은 한 본 발명에서 사용되는 기술용어는 통상 인용되는 기술용어들과 같은 의미를 가진다. 그렇지 않으면, 여기서 사용되는 특별한 용어는 특정 전문성을 지니게 된다. 본 발명에서 인용되는 발명과 출판된 특허 또는 기타 인쇄 출판 문서(논문)는 모두 참고 문헌에서 찾아볼 수 있다.
전반적으로 본 발명은 강화한 기-액 흡수를 사용하여 기체혼합물의 탈산 프로세스를 제공하여, 에너지의 소모를 최저로 줄이고, 흡수율은 최대로 증가한다.
상(Phase) 강화한 기-액 흡수는 미국 특허 US Pat. No. 6,969,418에서 최초로 언급하였으며, 여기서는 참고로 한다. 연구 결과 일종의 유기 화합물 혹은 유기 혼합물을 기-액(보통 수상이라고 함)흡수시스템에 첨가시키면, 특정한 기체의 흡수율은 현저히 높아지게 된다. 상(Phase) 강화한 기-액 흡수에서, 하나 이상의 상(Phase)이 기체흡수에 참여하게 된다. 상(Phase)중의 하나가 기체를 흡수하고, 흡수된 기체를 다른 상(Phase)으로 옮겨 캐리어 페이즈로 되며, 흡수된 기체는 최종 캐리어 페이즈에 축적하게 된다.
본 발명의 실시예에서, 흡수제와 제거되려는 산성가스를 포함한 기체혼합물이 흡수 유닛에서 접촉하게 된다. 흡수제는 캐리어 페이즈와 캐리어 페이즈와 혼합되지 않는 유기상으로 구성된다. 여기서‘캐리어 페이즈와 혼합되지 않는 유기상’은, 흡수제에서 유기상은 캐리어 페이즈와 비율로 용액을 형성하지 않는다는 뜻이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 유기상과 캐리어 페이즈는 하나의 인터페이스를 소유하며, 즉 흡수제에서 2 개 상 사이에 분계선을 가지고 있다는 것이다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 유기상과 캐리어 페이즈는 다수의 인터페이스를 소유하며, 예를 들면 흡수제에서 유화액으로 존재한다.
유기상은 전달 매질(transfer medium)로서, 기체혼합물에서 산성가스를 흡수하고, 동시에 산성가스를 흡수가 되는 산성가스로 전환시킨다. 흡수 프로세스가 완료된 후, 흡수제는 가스-리치 흡수제로 전환되고, 기체혼합물은 아무도 함유되지 않거나 대량의 산성가스가 줄어든 순수화된 기체혼합물로 전환된다. 순수화된 기체혼합물은 사용자의 목적에 의해 수집되거나 폐기된다.
흡수가 되는 산성가스는 캐리어 페이즈로 옮긴 후, 여기서 흡수가 되는 산성가스를 최종 축적하게 된다. 옮기는 프로세스가 완료된 후, 가스-리치 흡수제에서 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈가 형성된다.
제1가스-린 페이즈는 한 개 혹은 여러 개 산성가스와 반응하지 않는 유기상의 성분으로 구성된다. 또한 제1가스-린 페이즈는, 유기상이 산성가스를 흡수할 때, 산성가스와 반응하는 유기상의 한 개 혹은 여러 개 성분으로 구성된다. 그러나 이러한 유기상의 성분은 캐리어 페이즈의 한 개 혹은 여러 개 성분으로 대체된다. 그러므로 흡수가 되는 산성가스를 캐리어 페이즈로 옮길 때, 유기상의 성분은 흡수가 되는 산성가스에서 방출(release)된다. 흡수가 되는 산성가스가 캐리어 페이즈로 옮기기 때문에, 제1가스-린 페이즈는 더 나아가 한 개 혹은 여러 개 캐리어 페이즈의 성분이 포함된다.
가스-리치 페이즈는 한 개 혹은 여러 개 캐리어 페이즈의 성분으로 구성된다. 또한 가스-리치 페이즈는, 유기상이 산성가스를 흡수할 때, 산성가스와 반응하는 유기상의 한 개 혹은 여러 개 성분으로 구성된다. 그러나 흡수가 되는 산성가스를 캐리어 페이즈로 옮길 때, 유기상의 성분은 흡수가 되는 산성가스에서 방출되지 않는다. 가스-리치 페이즈는 단일한 액체상으로 존재하며, 또한 다수의 상(Phase)도 포함된다.
가스-리치 흡수제는 분리 유닛에 제공되어 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈를 분리한다. 이러한 상(Phase)들은 분리 유닛에서 현재 공개된 상 분리 방법으로 분리된다. 예를 들면, 분리 드럼과 같이, 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈는 상의 밀도에 의해 분리된다. 더 예를 들면, 각각 다른 투과성을 지닌 상(Phase)들의 막(membrane)에 의한 것과 같이, 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈는 상의 기타 특성에 의해 분리된다.
본 발명의 실시예에서, 흡수가 되는 산성가스를 캐리어 페이즈로 옮긴 후, 가스-리치 흡수제는 분리 유닛에 제공된다. 이어서 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈가 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 흡수가 되는 산성가스를 캐리어 페이즈로 옮기기 전에, 또한 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈가 형성되기 전에, 가스-리치 흡수제는 분리 유닛에 제공된다.
가스-리치 흡수제를 분리 유닛에 제공되기 전, 동시에, 혹은 제공된 후에 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈가 형성된다. 재활용을 위해 분리된 제1가스-린 페이즈는 순환되어 흡수 유닛으로 되돌아간다. 가스-리치 페이즈는 재생 유닛에 제공되어, 여기서 가스-리치 페이즈는 재생이 되는 산성가스와 제2가스-린 페이즈를 생성한다. 재생이 되는 산성가스는 사용자의 목적에 의해 수집되거나 폐기된다. 이러한 가스-리치 페이즈는 현재 공개된 재생 방법으로 재생된다.
제2가스-린 페이즈는 한 개 혹은 여러 개의 캐리어 페이즈의 재생되는 성분으로 구성된다. 또한 제2가스-린 페이즈는 한 개 혹은 여러 개의 유기상의 재생되는 성분으로 구성되며, 예를 들면 유기상은 산성가스를 흡수할 때 산성가스와 반응하고, 흡수된 산성가스를 캐리어 페이즈로 옮길 때, 유기상의 성분은 흡수된 산성가스에서 방출되지 않는다. 제 2 가스-리치 페이즈는 단일한 액체상으로 존재하며, 또한 다수의 상도 포함된다. 재활용을 위해 제 2 가스-리치 페이즈는 순환되어 흡수 유닛으로 되돌아간다.
본 발명의 실시예에서, 펌프를 이용해 각종 상(phase)들은 한 유닛에서 다른 유닛으로 옮긴다. 본 발명의 다른 실시예에서, 각종 상(phase)들은 중력에 의해 몇 개 유닛사이에서 옮기게 된다.
본 발명의 실시예에서, 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 흡수 유닛으로부터 분리 유닛으로 하향 이동된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 분리되는 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 분리 유닛으로부터 재생 유닛으로 하향 이동된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 모두 중력에 의해, 가스-리치 흡수제는 흡수 유닛으로부터 분리 유닛으로 하향 이동되고, 분리되는 가스-리치 페이즈는 분리 유닛으로부터 재생 유닛으로 하향 이동된다.
한편, 본 발명은 산성가스가 포함된 기체혼합물의 탈산 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템은 전술된 바와 같이 흡수 유닛, 분리 유닛과 재생 유닛으로 구성된다.
본 발명의 실시예에서, 분리 유닛의 포지션은 흡수 유닛보다 낮아서, 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 흡수 유닛으로부터 분리 유닛으로 하향 이동 된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 재생 유닛의 포지션은 분리 유닛보다 낮아서, 분리된 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 분리 유닛으로부터 재생 유닛으로 하향 이동된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 흡수 유닛, 분리 유닛과 재생 유닛은 동일한 탑에 배치되고, 분리 유닛의 포지션은 흡수 유닛보다 낮으며, 재생 유닛의 포지션은 분리 유닛보다 낮아서, 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 상기 흡수 유닛으로부터 분리 유닛으로 하향 이동 되며, 분리된 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 분리 유닛으로부터 재생 유닛으로 하향 이동된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탈산 프로세스는 향상된 효율로 기체혼합물에서 불순한 산성가스를 제거한다. 혹은 본 발명의 실시예에 따르면, 탈산 프로세스는 향상된 효율로 기체혼합물에서 산성가스를 수집한다.
본 발명의 일면에 따르면, 본 발명의 실시예에서, 유기상은 흡수 유닛에서 산성가스의 흡수율을 향상시키는 역할을 한다. 산성가스는, 유기상에 흡수되는 비율이캐리어 페이즈에 직접 흡수되는 것보다 더 높다. 본 발명의 다른 면에 따르면, 흡수제의 일부와 가스-리치 페이즈는 재생이 필요하기 때문에, 또한 분리된 제1가스-린 페이즈는 즉시로 순환되어 흡수 유닛에서 재활용되기 때문에, 재생 프로세스에 소요되는 에너지는 감소된다. 본 발명의 또 다른 면에 따르면, 탈산프로세스에 소요되는 에너지는 더 감소할 수 있으며, 2 개 혹은 다수의 유닛이 동일한 탑에 배치되기 때문에, 펌프를 대체하여 각종 상(phase)들은 중력에 의해 몇 개 유닛사이에서 옮기게 된다. 동일한 탑에서 여러 개 유닛의 활용을 현실화할 수 있으며, 이는 가스-리치 페이즈의 작은 사이즈가 재생에 필요하기 때문이다. 종래의 액-기 분리 프로세스는, 가스-리치 흡수제가 재생에 필요 되는 용적이 본 발명의 실시예의 가스-리치 페이즈보다 현저히 크다. 그러므로 종래의 방법에서, 흡수 유닛과 재생 유닛을 포함하는 단일한 탑은 높지만 활용도가 낮다.
도 1은 본 발명의 실시예를 도시한 것이며, 도 1에 도시된 바와 같이, 기체혼합물(1)은 제거되기 위한 산성가스가 포함되고, 흡수제(3)는 흡수 유닛(10)에 제공된다. 기체혼합물(1)과 흡수제(3)는 흡수 유닛(10)에서 서로 접촉한다. 제거 되는 산성가스는, 예를 들면 CO2, SO2, H2S, COS, C2S, 메르캅탄, 플루오르화물, HCL중의 한 개 혹은 조합물이다. 산성가스가 제거됨에 따라, 순수화된 기체혼합물(2)은 흡수 유닛(10)에서 방출되며, 사용자의 목적에 의해 수집되거나 폐기된다. 본 발명의 실시예에서, 흡수 유닛(10)은, 예를 들면 흡수 칼럼, 막 컨트랙터, 혹은 당업자에게 공지된 기타 흡수 유닛이다. 흡수제는 캐리어 페이즈와 유기상(캐리어 페이즈와 혼합되지 않음)으로 구성된다. 당업자들은 흡수제가 2 개 혹은 여러 개 상으로 구성된 것을 선호한다. 예를 들면, 흡수제는 2 상이며, 유기상과 캐리어 페이즈와 같은 혼합되지 않는 수용액이 포함된다. 또한 흡수제는 다상(다수의 상)이며, 유기상과 혼합되지 않는 수용액 및 캐리어 페이즈와 같은 고체상이 포함된다. 고체상은, 유기상에서 산성가스가 흡수될 때 혹은 흡수된 산성가스가 수용액으로 옮길 때 형성된다.
캐리어 페이즈는, 예를 들면 수상 혹은 친수성 상(hydrophilic phase)이다. 캐리어 페이즈는 한 개 혹은 여러 개 염의 수용액으로 구성되며, 예를 들면 알칼리 염 용액, 암모늄 염 용액, 알칸올아민 염 용액, 알칼리 토류 염 용액이며, 상기 용액에 한정되지 않는다. 캐리어 페이즈는 단순히 물일 수도 있다. 또한 캐리어 페이즈는 고체상에서 한 개 혹은 여러 개의 염으로 구성되며, 예를 들면, 알칼리 염, 암모늄 염, 알칸올아민 염, 알칼리 토류 염이며, 상기 염에 한정되지 않는다.
유기상은 한 개 혹은 여러 개 성분으로 구성되며, 예를 들면 알칸, 불포화 탄화수소, 알코올, 글리콜, 에테르류, 알데히드, 케톤류, 탄수화물, 아민, 알칸올아민, 아미노산이며, 이에 한정되지 않는다. 바람직한 실시예에서, 알코올은 C8-C12 알코올로 구성된다. 본 발명의 실시예에서, 유기상은 아민 용액으로 구성되며, 예를 들면 모노에탄올아민, 다이에탄올아민, 피페리진, 다이부틸아민, 디이소프로필아민의 알코올, 글리콜, 혹은 글리콜-에테르의 용액이며, 이에 한정되지 않는다. 아민 용액의 농도는 약 0.1% 에서 99.99%이다(용적).
본 발명의 실시예에서, 흡수제에서 캐리어 페이즈와 유기상의 비율은 10000：1에서 1：10000 이다。예를 들면 캐리어 페이즈와 유기상의 비율은 10000：1, 1000：1, 100：1, 10：1, 5：1, 1：1, 1：2, 1：4, 1：10, 1：50, 1：100, 1：1000, 혹은 1：10000 이며, 이에 한정되지 않는다.
유기상은 전달 매질로서, 산성가스를 흡수하고, 그 후에 흡수가 되는 산성가스를 캐리어 페이즈로 옮긴다. 본 발명의 실시예에서, 산성가스와 유기상이 접촉할 때, 기체혼합물과 유기상사이의 인터페이스를 통해, 산성가스는 물리적, 화학적, 혹은 물리적과 화학적으로 유기상에 흡수된다. 산성가스는 유기상에 용해될 때, 유기상의 어느 하나의 성분과 화학반응이 없으며, 물리흡수는 이때 발생한다. 물리 흡수되는 동안, 산성가스는 그 안에 있는 어떠한 성분과도 화학 반응으로 인한 화학적인 변형없이 유기상에서 물리적으로 용해된다. 산성가스가 유기상에 물리 흡수되는 양은 혼합물의 증기-액체 평형에 의해 결정된다. 흡수되는 산성가스가 유기상의 한 개 혹은 여러 개의 성분과 화학 반응을 하여, 한 개 혹은 여러 개 반응물이 형성될 때, 화학흡수는 이때 발생된다. 산성가스가 유기상에 화학 흡수되는 양은, 산성가스와 유기상의 한 개 혹은 여러 개의 성분사이의 반응에 의해 결정된다.
흡수 유닛(10)에서 유기상의 활용은 프로세스의 흡수율을 향상시키며, 이는 산성가스가 흡수제에 흡수되는 비율이 캐리어 페이즈에 직접 흡수되는 것보다 높기 때문이다. 유기상이 산성 가스를 흡수할 때 물리적인지 아니면 화학적인지에 따라, 흡수되는 산성가스는 화학적인 변형이 없거나 혹은 변형이 있게 된다.
유기상과 캐리어 페이즈사이의 인터페이스를 통하여, 화학적인 변형이 있거나 혹은 없거나, 흡수되는 산성 가스는 캐리어 페이즈로 옮기게 된다.
본 발명의 실시예에서, 흡수되는 산성가스는 물리 흡수에 의하여 캐리어 페이즈로 옮기며, 캐리어 페이즈의 어떠한 성분과도 화학적인 반응이 없다. 흡수되는 산성가스는 캐리어 페이즈의 어떠한 성분과도 화학 반응으로 인한 화학적인 변형없이 유기상에서 물리적으로 용해된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 흡수되는 산성가스는, 캐리어 페이즈의 한 개 혹은 여러 개의 성분과 화학 반응을 하여 한 개 혹은 여러 개 반응물이 형성됨에 의하여, 캐리어 페이즈로 옮기게 된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 흡수되는 산성 가스는, 유기상과 캐리어 페이즈사이의 인터페이스를 통하여, 물리적과 화학적으로 캐리어 페이즈로 옮기게 된다. 흡수되는 산성가스는 캐리어 페이즈에서 축적하게 되며, 이는 캐리어 페이즈가 포화되거나 사용자가 흡수 프로세스를 중지하게 될 때 까지 지속된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 흡수 유닛(10)에서 흡수 프로세스가 완료된 후, 가스-리치 흡수제(5)를 분리 유닛(20)에 보내며, 이로 인해 상들은 서로 분리되게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 분리유닛(20)는 제1가스-린 페이즈(4)을 가스-리치 페이즈(6)에서 분리해 내는 역할을 한다. 또한 본 발명의 분리 스텝은, 한 개 혹은 여러 개 기타 유형의 상 침강(phase settlers)과 업계에 공지된 상 분리 유닛을활용하여 대량의 액상(liquid phases)들을 분리해 낸다. 예를 들면 단순 침강, 여과, 원심분리, 막 등이 포함된다.
분리되는 제1가스-린 페이즈(4)는 대부분 혹은 전부 유기상의 성분으로 구성되고, 흡수되는 산성가스는 조금 있거나 혹은 아예 없다. 분리되는 제 1 gas-lean phase(4)는, 별도 처리 혹은 미처리에 상관없이 재활용을 위해, 순환되어 흡수 유닛(10)에 되돌아간다.
분리된 가스-리치 페이즈(6)는, 캐리어 페이즈와 흡수되는 산성가스의 대부분 혹은 전부의 성분이 포함된다. 또한 분리되는 가스-리치 페이즈(6)는 유기상의 한 개 혹은 여러 개 성분이 포함된다. 분리되는 가스-리치 페이즈(6)는 재생 대상이 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 분리된 가스-리치 페이즈(6)는 재생 유닛(30)에 제공되고, 여기서 가스-리치 페이즈(6)는 처리가 되어, 나머지 가스-리치 페이즈에서 흡수되는 산성가스(12)를 분리하며, 제2가스-린 페이즈(14)의 일부처럼 재생이 된다. 흡수되는 산성가스(12)는 더 처리가 되는데, 나머지(16)에서 산성가스(18)를 분리하고, 나머지는 산성가스가 흡수되는 동안 혹은 흡수된 산성가스가 옮겨지는 동안에, 산성가스와 반응하는 유기상과 캐리어 페이즈의 한 개 혹은 여러 개의 성분으로 구성된다. 분리되는 산성가스(18)는 사용자의 목적에 의해 폐기되거나 수집된다. 나머지(16)는 제2가스-린 페이즈(14)의 일부처럼 재생이 된다. 제2가스-린 페이즈(14)는 대부분 혹은 전부 캐리어 페이즈의 성분으로 구성되고, 별도 처리 혹은 미처리에 상관없이 재활용을 위해, 순환되어 흡수 유닛(10)에 되돌아간다.
본 발명의 실시예에 따르면, 재생 프로세스는, 예를 들면 열분해, 탈기, 증기폭기, 증류(법), 삼투막, pervaporization, 압력차 트리트먼트 등이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 분리 유닛(20)의 제1가스-린 페이즈(4)와 재생 유닛(30)의 제2가스-린 페이즈(14)는 혼합기(40)에서 서로 혼합된다. 생성하는 흡수제(3)는 재활용을 위해 순환되어 흡수 유닛(10)으로 되돌아간다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1가스-린 페이즈(4)와 제2가스-린 페이즈(14)는, 혼합됨이 없이 각기 순환되어 재활용을 위해 흡수 유닛(10)으로 되돌아간다.
현재 당업자들이 선호하는 것은(미도시), 흡수제(3)의 성분이 순환되어 되돌아가는 것 외에, 흡수제(3)의 한 개 혹은 여러 개 추가 성분을 첨가하여, 탈산 프로세스에서 손실된 한 개 혹은 여러개 성분을 보충할 수 있는 것이다.
본 발명의 실시예에서, 제거 되려는 산성가스는 CO2이다. 유기상은, 예를 들면 모노에탄올아민, 다이에탄올아민, 피페리진, 다이부틸아민, 디이소프로필아민 중에서 한 개 혹은 여러 개 성분으로 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 유기상은 상술한 한 개 혹은 여러 개 성분의 C8-C12 알코올 용액으로 구성된다. 캐리어 페이즈는, 예를 들면, 모노에탄올아민 염, 다이에탄올아민 염, 피페리진 염, 다이부틸아민 염, 디이소프로필아민 염, 탄산수소칼륨, 탄산칼륨과 물 중에서 한 개 혹은 여러 개의 성분으로 구성된다. 본 발명의 실시예에서, 캐리어 페이즈는 상술한 한 개 혹은 여러 개 염 중의 수용액으로 구성된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 캐리어 페이즈는 고체상에서 상술한 염으로 구성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 특정 실시예에서, 이 프로세스에서, 흡수 유닛(10), 분리 유닛(20)과 재생 유닛(30)은 동일한 탑(100)에 조합된다. 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 흡수 유닛(10)으로부터 분리 유닛(20)으로 하향 이동되어, 가스-리치 페이즈와 제1가스-린 페이즈(4)를 분리한다. 가스-리치 페이즈는 분리된 후, 중력에 의해 재생 유닛(30)으로 하향 이동되며, 여기서 재생된 산성가스(18)와 제2가스-린 페이즈(14)가 생성된다. 제1가스-린 페이즈(4)와 제2가스-린 페이즈(14)는 혼합기(40)로 하향 이동되고, 혼합기(40)에서 혼합되어 흡수제(3)를 생성한다. 흡수제(3)는 펌프로 흡수 유닛(10)으로 되돌아가며, 여기서 기체혼합물(1)과 접촉되어, 또 하나의 순환이 시작된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제1가스-린 페이즈(4)와 제2가스-린 페이즈(14)는, 혼합됨이 없이 펌프로, 재활용을 위해 흡수 유닛(10)에 되돌아간다.
흡수제(3)의 성분이 순환되어 되돌아가는 것 외에, 흡수제(3)의 한 개 혹은 여러 개 추가 성분을 첨가하여, 탈산 프로세스에서 손실된 한 개 혹은 여러개 성분을 보충할 수 있다.
실시예에서, 흡수 유닛(10)에서 재생 유닛(30)으로 액체를 옮기는데, 펌프 에너지가 소요되지 않기 때문에, 에너지를 절약할 수 있는 것이다.
이하, 실시 예는 첨부된 도면과 함께 본 발명의 기술방안에 대해 더욱 상세히 설명한다.
제 1실시예
흡수제는 2상, 유기상과 캐리어 페이즈로 구성되고, 이산화탄소를 함유한 기체혼합물은 대기압 25°C～45°C에서 교반 셀 흡수 유닛으로 공급된다. 유기상은 용적비 20%의 모노에탄올아민과 용적비 80%의 데실알코올로 구성된다. 캐리어 페이즈는 모노에탄올아민과 이산화타소의 반응물로 구성된다.
유기상과 기체혼합물이 접촉할 때, 이산화탄소 가스는, 유기상에 있는 모노에탄올아민과의 반응에 의해, 화학적으로 유기상에 흡수된다. 흡수되는 이산화탄소와 모노에탄올아민 사이에서, 흡수되는 이산화탄소는 반응물의 형태로 존재한다. 반응물은, 유기상과 캐리어 페이즈 사이의 인터페이스를 통하여, 캐리어 페이즈로 옮기게 되며, 케리어 페이즈에서 축적을 하게 된다. 이산화탄소 가스의 흡수가 완료 후, 흡수제는 중력에 의해 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈로 분리된다. 제1가스-린 페이즈는 반응하지 않은 모노에탄올아민과 데실알코올로 구성되며, 재활용을 위해 순환되어 흡수 유닛으로 되돌아간다. 가스-리치 페이즈는 모노에탄올아민과 이산화탄소의 반응물로 구성되며, 재생 유닛으로 공급된다. 재생 프로세스는 열분해에 의해 진행된다. 재생 프로세스는 이산화탄소와 제2가스-린 페이즈를 분리하며, 제2가스-린 페이즈는 분리된 모노에탄올아민과 재생 프로세스에서 분리가 되지 않은 반응물로 구성된다. 재생 프로세스에서 방출된 이산화탄소는 수집된다. 제2가스-린 페이즈는 재활용을 위해 순환되어 흡수 유닛으로 되돌아간다.
제 2실시예
흡수제는 2 액체상, 유기상과 캐리어 페이즈로 구성되고, 이산화타소를 함유한 기체혼합물은 대기압 25°C～45°C에서 교반 셀 흡수 유닛으로 공급된다. 유기상은 용적비 20%의 디부틸아민과 용적비 80%의 이소옥탄올로 구성된다. 캐리어 페이즈는 150g/l의 탄산칼륨을 함유한 수용액으로 구성된다.
유기상과 기체혼합물이 접촉할 때, 이산화탄소 가스는, 유기상에 있는 디부틸아민과의 반응에 의해, 화학적으로 유기상에 흡수된다. 흡수되는 이산화탄소와 디부틸아민 사이에서, 흡수되는 이산화탄소는 반응물의 형태로 존재한다. 반응물은 캐리어 페이즈에서 탄산칼륨과 반응하여 탄산수소칼륨을 형성함에 의해, 유기상과 캐리어 페이즈 사이의 인터페이스를 통하여, 캐리어 페이즈로 옮기게 된다. 그러므로 흡수되는 이산화탄소는 최종 탄산수소칼륨으로 캐리어 페이즈에 존재한다.
이산화탄소 가스의 흡수가 완료 후, 흡수제는 중력에 의해 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈로 분리된다. 제1가스-린 페이즈는 이산화탄소와 반응하지 않은 디부틸아민으로 구성되고, 디부틸아민은 흡수되는 이산화탄소와 디부틸아민의 반응물에서 방출되고, 상기 반응물은 탄산칼륨, 이소옥탄올과 한 개 혹은 여러 개 추가 성분과 반응을 한 것 이다. 제1가스-린 페이즈는 재활용을 위해 순환되어 흡수 유닛으로 되돌아간다.
가스-리치 수상은 탄산수소칼륨과, 반응하지 않은 탄산칼륨으로 구성되며, 재생 유닛으로 공급된다. 재생 프로세스는 열분해와 탈기에 의해 진행된다. 재생 프로세스는 이산화탄소와 탄산칼륨(탄산수소칼륨에서 분리)을 분리하고, 제2가스-린 페이즈를 생성하며, 제2가스-린 페이즈는 탄산칼륨의 수용액으로 구성된다.
재생 프로세스에서 방출된 이산화탄소는 수집된다. 제2가스-린 페이즈는 재활용을 위해 순환되어 흡수 유닛으로 되돌아간다.
제 3실시예
흡수제는 유기상과 캐리어 페이즈로 구성된 2 액체상이고, 이산화타소를 함유한 기체혼합물은 대기압 25°C～45°C에서 교반 셀 흡수 유닛으로 공급된다. 유기상은 용적비 20%의 디부틸아민과 용적비 80%의 이소옥탄올로 구성된다. 캐리어 페이즈는 수용액으로 구성된다.
유기상과 기체혼합물이 접촉할 때, 이산화탄소 가스는, 유기상에 있는 디부틸아민과의 반응에 의해, 화학적으로 유기상에 흡수된다. 흡수되는 이산화탄소와 디부틸아민 사이에서, 흡수되는 이산화탄소는 반응물의 형태로 존재한다. 반응물은, 유기상과 캐리어 페이즈 사이의 인터페이스를 통하여, 캐리어 페이즈로 옮기게 되며, 여기서 축적을 하게 된다.
이산화탄소 가스의 흡수가 완료 후, 흡수제는 중력에 의해 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈로 분리된다. 제1가스-린 페이즈는 반응하지 않은 디부틸아민, 이소옥탄올과 한 개 혹은 여러 개 추가 성분으로 구성되고, 재활용을 위해 순환되어 흡수 유닛으로 되돌아간다.
가스-리치 수상은 흡수되는 이산화탄소와 디부틸아민사이의 반응물로 구성되며, 재생 유닛으로 공급된다. 재생 프로세스는 열분해와 탈기에 의해 진행된다.
재생 프로세스는 이산화탄소와 디부틸아민(반응물에서 분리)을 분리하고, 제2가스-린 페이즈를 생성하며, 제2가스-린 페이즈는 분리되는 디부틸아민으로 구성된다.
재생 프로세스에서 방출된 이산화탄소는 수집된다. 제2가스-린 페이즈는 재활용을 위해 순환되어 흡수 유닛으로 되돌아간다.
본 발명의 기체혼합물 탈산의 방법 및 시스템은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

Claims (25)

  1. 산성가스가 포함되어 있는 기체혼합물을 흡수 유닛에서 캐리어 페이즈(carrier phase)와 상기 캐리어 페이즈와 혼화되지 않는 유기상(organic phase)을 포함하는 흡수제와 접촉시키는 단계;
    상기 산성가스가 상기 유기상에 흡수되게 하여 상기 산성가스를 유기상에 흡수된 산성가스로 전환시킴으로써, 상기 흡수제에 대해서는 가스-리치(gas-rich) 흡수제로 전환되게 하고 상기 기체혼합물에 대해서는 순수화된 기체혼합물로 전환되게 하는 단계;
    상기 유기상에 흡수된 산성가스가 상기 캐리어 페이즈로 전이되게 하여, 가스-리치 흡수제에서 제1가스-린 페이즈(gas-lean phase)와 가스-리치 페이즈(gas-rich phase)가 형성되게 하는 단계;
    상기 가스-리치 흡수제를 분리 유닛에 제공하여 상기 제1가스-린 페이즈와 상기 가스-리치 페이즈를 분리하는 단계;
    상기 분리된 제1가스-린 페이즈를 상기 흡수 유닛으로 순환시키는 단계;
    상기 분리된 가스-리치 페이즈를 재생 유닛에 제공하여 산성가스와 제2가스-린 페이즈를 얻는 단계; 및
    상기 제2가스-린 페이즈를 흡수 유닛으로 순환시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유기상은 알칸,불포화탄화수소,알코올,글리콜,에테르,알데히드,케톤,탄수화물,아민,알칸올아민,아미노산 중의 성분으로 구성된 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 알코올은 C8-C12 알코올 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 캐리어 페이즈는 친수성인 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 캐리어 페이즈는 수상(aqueous phase)으로 구성된 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 캐리어 페이즈는 아민 염, 암모늄 염, 알카놀아민 염, 알칼리 염, 알칼리토 염, 아미노산염, 물중의 성분으로 구성된 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 캐리어 페이즈와 상기 유기상의 용적 비는 10000:1로부터 1:10000까지인 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 용적비는 50:1로부터 1:50까지인 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 가스-리치 페이즈는 프로세스를 통하여 재생되고, 상기 프로세스는 열분해, 탈기, 증기폭기(steam stripping), 증류(법), 삼투막, pervaporization, 압력차 트리트먼트 중의 한 개 혹은 조합체 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 산성가스는 이산화탄소, SO2, H2S, COS, C2S, 메르캅탄, 플루오르화물과 HCL 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 산성가스는 CO2인 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 유기상은 모노에탄올아민, 다이에탄올아민, 피페리진(piperizine), 다이부틸아민, 디이소프로필아민 중의 성분으로 구성되고, 상기 성분은 글리콜, 글리콜-에테르와 C8-C12 알코올 중에서 적어도 하나에 용해된다는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 캐리어 페이즈는 모노에탄올아민 염, 다이에탄올아민 염, 피페리진 염, 다이부틸아민 염, 디이소프로필아민 염, 탄산수소칼륨, 탄산칼륨 중의 성분으로 구성된 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 흡수제는 한 쌍의 상기 유기상과 상기 캐리어 페이즈를 포함하여 선택되어지되,
    (1) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 모노에탄올아민 용액과 한 개 혹은 여러 개 모노에탄올아민과 이산화탄소의 반응 생성물;
    (2) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 모노에탄올아민 용액과 한 개 혹은 여러 개 모노에탄올아민과 이산화탄소의 반응 생성물의 수용액;
    (3) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 다이에탄올아민 용액과 한 개 혹은 여러 개 다이에탄올아민과 이산화탄소의 반응 생성물;
    (4) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 다이에탄올아민 용액과 한 개 혹은 여러 개 다이에탄올아민과 이산화탄소의 반응 생성물의 수용액;
    (5) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 피페리진 용액과 한 개 혹은 여러 개 피페리진과 이산화탄소의 반응 생성물;
    (6) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 피페리진 용액과 한 개 혹은 여러 개 피페리진과 이산화탄소의 반응 생성물의 수용액;
    (7) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 다이부틸아민 용액과 한 개 혹은 여러 개 다이부틸아민과 이산화탄소의 반응 생성물;
    (8) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 다이부틸아민 용액과 한 개 혹은 여러 개 다이부틸아민과 이산화탄소의 반응 생성물의 수용액;
    (9) 알코올, 글리콜-에테르와 글리에 용해되는 적어도 하나의 다이부틸아민 용액과 탄산칼륨의 수용액;
    (10) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 디이소프로필아민 용액과 한 개 혹은 여러 개 디이소프로필아민과 이산화탄소의 반응 생성물;
    (11) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 디이소프로필아민 용액과 한 개 혹은 여러 개 디이소프로필아민과 이산화탄소의 반응 생성물의 수용액;
    (12) 알코올, 글리콜-에테르와 글리콜에 용해되는 적어도 하나의 디이소프로필아민 용액과 탄산칼륨의 수용액; 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 유기상은 물리적으로 상기 산성가스를 흡수하는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 유기상은 화학적으로 상기 산성가스를 흡수하는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 제1가스-린 페이즈와 상기 제2가스-린 페이즈는 순환되어 상기 흡수 유닛에 되돌아가기 전에 같이 혼합하는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 가스-리치 흡수제는 흡수된 산성가스가 상기 캐리어 페이즈에 옮기기 전, 후 혹은 동시에 분리 유닛에 제공되어, 상기 제1가스-린 페이즈와 상기 가스-리치 페이즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 상기 흡수 유닛으로부터 상기 분리 유닛으로 하향 이동되는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 분리된 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 상기 분리 유닛으로부터 상기 재생 유닛으로 하향 이동되는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  21. 제 1항에 있어서,
    상기 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 상기 흡수 유닛으로부터 상기 분리 유닛으로 하향 이동되고, 상기 분리된 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 상기 분리 유닛으로부터 상기 재생 유닛으로 하향 이동된다는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함되는 기체혼합물을 탈산하는 방법.
  22. 산성가스가 포함되어 있는 기체혼합물을 캐리어 페이즈와 상기 캐리어 페이즈와 혼화되지 않는 유기상을 포함하는 흡수제를 접촉시키기 위한 흡수 유닛으로서, 상기 산성가스가 상기 유기상에 흡수되게 하여 상기 산성가스를 유기상에 흡수된 산성가스로 전환시킴으로써 상기 흡수제에 대해서는 가스 리치 흡수제로 전환되게 하고 상기 기체혼합물에 대해서는 순수화된 기체혼합물로 전환되게 한 후, 상기 유기상에 흡수된 산성가스가 상기 캐리어 페이즈로 전이되게 하여, 가스-리치 흡수제에서 제1가스-린 페이즈와 가스-리치 페이즈가 형성되게 구성되어 있는 흡수 유닛;
    상기 가스-리치 흡수제를 분리하여 분리된 제1가스-린 페이즈와 분리된 가스-리치 페이즈가 형성되게 구성되어 있는 분리 유닛; 및
    상기 분리된 가스-리치 페이즈를 재생하여 상기 산성가스와 제2가스-린 페이즈가 생성되게 구성되어 있는 재생 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함된 기체혼합물을 탈산하는 시스템.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 분리 유닛의 포지션은 상기 흡수 유닛보다 낮아서, 상기 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 상기 흡수 유닛으로부터 상기 분리 유닛으로 하향 이동 되는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함된 기체혼합물을 탈산하는 시스템.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 재생 유닛의 포지션은 상기 분리 유닛보다 낮아서, 상기 분리된 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 상기 분리 유닛으로부터 상기 재생 유닛으로 하향 이동되는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함된 기체혼합물을 탈산하는 시스템.
  25. 제 22항에 있어서,
    상기 흡수 유닛, 상기 분리 유닛과 상기 재생 유닛은 동일한 탑에 배치되고, 상기 분리 유닛의 포지션은 상기 흡수 유닛보다 낮으며, 상기 재생 유닛의 포지션은 상기 분리 유닛보다 낮아서, 상기 가스-리치 흡수제는 중력에 의해 상기 흡수 유닛으로부터 상기 분리 유닛으로 하향 이동 되며, 상기 분리된 가스-리치 페이즈는 중력에 의해 상기 분리 유닛으로부터 상기 재생 유닛으로 하향 이동되는 것을 특징으로 하는 일종의 산성가스가 포함된 기체혼합물을 탈산하는 시스템.
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