KR20040023586A - 이산화탄소 회수 플랜트 - Google Patents

이산화탄소 회수 플랜트 Download PDF

Info

Publication number
KR20040023586A
KR20040023586A KR20037010090A KR20037010090A KR20040023586A KR 20040023586 A KR20040023586 A KR 20040023586A KR 20037010090 A KR20037010090 A KR 20037010090A KR 20037010090 A KR20037010090 A KR 20037010090A KR 20040023586 A KR20040023586 A KR 20040023586A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxygen
carbon dioxide
column
absorbent
stream
Prior art date
Application number
KR20037010090A
Other languages
English (en)
Inventor
쉬리카 차크라바티
아미타브 굽타
Original Assignee
프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 filed Critical 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드
Publication of KR20040023586A publication Critical patent/KR20040023586A/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/62Carbon oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/14Separation 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
    • B01D53/1418Recovery of products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/14Separation 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
    • B01D53/1456Removing acid components
    • B01D53/1475Removing carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/50Carbon dioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/504Carbon dioxide
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Abstract

산소 함유 혼합물로부터 이산화탄소와 같은 피흡수질을 회수하기 위한 시스템으로서, 이산화탄소는 흡착 유체를 포함하는 알카놀아민에 농축되고(4), 산소는 흡착 유체로부터 분리되고(151, 102), 결과적으로 유체는 가열되고, 이산화탄소는 흡착유체로부터 스트림으로 제거되어 회수된다.

Description

이산화탄소 회수 플랜트{CARBON DIOXIDE RECOVERY PLANT}
이산화탄소는 다양하게 사용된다. 예를 들면, 이산화탄소는 음료를 탄산화하고, 해산물, 육류, 새고기, 구운 제품, 과일 및 채소를 냉각, 냉동 및 포장하고 유제품의 유효유통기간을 연장하기 위해 사용된다. 이산화탄소는 pH 레벨을 제어하기 위한 황산의 대체물로서 산업 폐기 및 프로세스 물 처리에서 중요한 환경 성분이다. 이 밖의 사용은 음료수 처리, 채소의 성장을 개선하기 위한 온실에서의 대기 부가물 및 환경 친화적인 살충제를 포함한다.
일반적으로 이산화탄소는 유기 또는 무기 화학 프로세스의 부산물인 폐기 스트림을 정화함으로써 생성된다. 고 농도의 이산화탄소를 포함하는 폐기 스트림은 다중 단계에서 농축 및 정화되고 그리고나서 제품급 이산화탄소(product grade carbon dioxide)를 생산하기 위해 증류된다.
이산화탄소에 대한 요구가 계속적으로 증가하기 때문에, 이산화탄소의 다른 공급원이 정화 시스템으로 천연 이산화탄소를 공급하기 위해 사용된다. 이 같은 다른 공급은, 제품급 이산화탄소가 효율적으로 생산되기 전에, 매우 낮은 농도의이산화탄소를 가져 품질향상, 즉 이산화탄소의 농도가 증가되어야 하는 것이 요구된다. 매우 낮은 농도의 이산화탄소의 이러한 다른 공급은 희박 공급(lean feed)으로 지칭된다. 이러한 희박 공급의 일 예는 예를 들면 가열기, 내연 기관, 가스 터빈 또는 석회로와 같은 연소 공급원으로부터의 배출 가스이다.
공급물에서의 이산화탄소 농도의 향상은 많은 방법에 의해 수행된다. 하나의 특별한 바람직한 방법은 알카놀아민 기재 흡수제로의 천연 이산화탄소 공급물로부터 이산화탄소를 화학적으로 흡수하는 것이다. 결과적으로 이산화탄소가 흡수제에 로딩되고 회수를 위해 이산화탄소 제품 및 알카놀아민 함유 흡수제로 분리되는데, 알카놀아민 함유 흡수제는 회수 시스템내에서의 재사용을 위해 재순환될 수 있다.
종종 천연 이산화탄소 공급물은 회수 시스템에서 유용성을 감소시키는 알카놀아민의 등급 저하를 일으키고 시스템에서 부식 문제를 일으키는 상당한 수준의 산소를 포함한다. 본 기술분야의 기술자는 두 가지 방법 중 하나의 방법으로 이러한 문제를 해결한다. 하나의 방법에서, 화학 억제제가 흡수 유체로 부가되어 알카놀아민의 산화를 방지함으로써 등급 저하를 방지한다. 또 다른 방법에서, 알카놀아민 기재 흡수제와 천연 이산화탄소의 상호 작용 전에 천연 이산화탄소로부터 산소를 제거한다. 이러한 방법의 하나의 예에서, 연소 연료가 촉매 연소 반응에서 산소와의 연소를 위해 천연 이산화탄소 공급물로 첨가된다. 두 개의 방법이 효과적이지만, 이 두 개의 방법은 둘다 비용이 많이들고 작동이 복잡하다.
본 발명은 이산화탄소의 회수에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산소도 함유하는 공급 혼합물로부터 이산화탄소를 회수하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 특히 바람직한 일 실시예를 나타내며, 여기서 산소 분리기가 산소 제거 컬럼을 포함하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 특히 바람직한 다른 실시예를 나타내며, 여기서 산소 분리기는 플래시 탱크를 포함한다.
따라서, 본 발명의 목적은 알카놀아민 기재 흡수제를 사용하여 산소를 함유하는 공급물로부터 이산화탄소 또는 다른 피흡수질을 효과적으로 회수할 수 있어 공급물의 품질을 향상시키는 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적 및 다른 목적은 본 명세서를 읽음으로써 본 기술분야의 기술자에게 명백하게 되고, 본 발명에 의해 달성된다.
산소를 함유하는 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치는,
(A) 흡수 컬럼, 상기 흡수 컬럼의 하부로 산소 및 피흡수질을 포함하는 공급물을 통과시키기 위한 수단, 및 상기 흡수 컬럼의 상부로 하나 이상의 알카놀아민을 포함하는 흡수제를 통과시키기 위한 수단과,
(B) 산소 분리기 및 유체를 흡수 컬럼의 하부로부터 산소 분리기로 통과시키기 위한 수단과,
(C) 열 교환기 및 유체를 산소 분리기로부터 열 교환기로 통과시키기 위한 수단과,
(D) 제거 컬럼 및 유체를 열 교환기로부터 제거 컬럼의 상부로 통과시키기 위한 수단, 및
(E) 제거 컬럼의 상부로부터 피흡수질을 회수하기 위한 수단을 포함한다.
여기서, 용어 "흡수 컬럼(absorption column)"은 적절한 용매,즉 흡수제가 하나 이상의 다른 성분을 함유하는 유체로부터 피흡수질을 선택적으로 흡수할 수 있는 매스 이송 장치를 의미한다.
여기서, 용어 "제거 컬럼(stripping column)"은 피흡수질과 같은 성분이 일반적으로 에너지의 적용을 통하여 흡수제로부터 분리되는 매스 이송 장치를 의미한다.
여기서, 용어 "플래시 탱크(flash tank)"는 진공 펌프에 의한 것과 같이 압력 감소를 통하여 액체로부터 용해 가스의 상 분리를 허용하는 용기를 의미한다.
여기서, 용어 "억제제(inhibitor)"는 반응율을 억제 또는 감소시키는 화학물 또는 화학물의 혼합물을 의미한다. 예를 들면, 하나 또는 그 이상의 디하이드록시에틸글리신과 결합된 탄화 구리(copper carbonate), 알칼리 금속 과망간산염, 알칼리 금속 티오시안산염, 알칼리 금속 탄산염을 구비하거나 구비하지 않은 니켈 또는 비스무트 산화물은 알카놀아민의 산화성의 품질 저하를 억제한다.
여기서, 용어 "산소 소기 가스(oxygen scavenging gas)"는 2 몰 퍼센트보다 적은, 바람직하게는 0.5 몰 퍼센트 보다 적은 산소 농도를 가지는 가스를 의미하며 이는 액체로부터 용해된 산소를 제거하기 위해 사용될 수 있다.
여기서, 용어 "상부(upper portion)" 및 "하부(lower portion)"는 각각 컬럼의 중간지점 위 및 아래 컬럼의 섹션을 의미한다.
여기서, 용어 "간접 열 교환(indirect heat exchange)"은 두 개의 유체를 어떠한 물리적 교환 또는 유체를 서로 혼합하지 않는 열 교환함을 의미한다.
본 발명은 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 지금부터 도 1을 참조하면, 공급 가스 혼합물(1)은 통상적으로 미립자 및 황 산화물(SOx) 및 질소 산화물(NOx)과 같은 다른 불순물의 감소를 위해 처리되고 냉각되며, 압축기 또는 송풍기(2)로 통과되어, 일반적으로 14.7 내지 30 매 평당 인치당 파운드 절대 압력(psia)의 범위내의 압력으로 압축된다. 공급 가스 혼합물(1)은 일반적으로 피흡수질로서 2 내지 50 몰 퍼센트 이산화탄소를 함유하며, 통상적으로 3 내지 25 몰 퍼센트의 범위내의 이산화탄소 농도를 갖는다. 공급 가스 혼합물(1)은 또한 1 내지 약 18 몰 퍼센트 보다 작은 범위 내의 이산화탄소 농도를 갖는다. 공급 가스 혼합물(1)은 또한 미량의 탄화수소, 질소, 일산화탄소, 수증기, 황 산화물, 질소 산화물 및 미립자와 같은 하나 이상의 다른 성분을 포함한다.
압축된 공급 가스 혼합물(3)은 송풍기(2)로부터 흡수 컬럼(4)의 하부로 통과하는데, 흡수 컬럼은 컬럼의 상부에서 40 내지 45℃의 범위 내의 일반적인 온도 및 컬럼의 바닥에서 50 내지 60℃의 범위 내의 일반적인 온도에서 작동된다. 흡수제(6)는 흡수 컬럼(4)의 상부로 통과한다. 흡수제(6)는 하나 이상의 알카놀아민종을 포함한다. 본 발명의 실행에서 흡수제 유체(6)에 적용될 수 있는 알카놀아민의 예는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 디이스포로파놀아민, 메틸디에탄올아민 및 트리에탄올아민이다. 일반적으로 알카놀아민은 수용액으로서 적용된다. 흡수제(6)에 있는 알카놀아민의 농도는 5 내지 80 웨이트 퍼센트, 바람직하게는 10 내지 50 웨이트 퍼센트의 범위내에 있게 된다. 본 발명의 실행에서 흡수제 유체에 사용하기 위한 바람직한 주요 알카놀아민은 모노에탄올아민이며 바람직하게는 10 내지 15 웨이트 퍼센트의 범위내의 농도이다. 본 발명의 실행에서 흡수제 유체에서 사용하기 위한 바람직한 보조 알카놀아민은 디에탄올아민 및 디이소프로파놀아민이다.
흡수 컬럼(4)내에서 공급 가스 혼합물은 아래로 유동하는 흡수제에 대한 역 유동으로 상승한다. 흡수 컬럼(4)은 트레이 또는 임의적 또는 구조화된 패킹과 같은 컬럼 내부 또는 매스 이송 부재를 포함한다. 공급 가스가 상승할 때, 공급 가스내의 대부분의 이산화탄소, 산소, 및 질소와 같은 소량의 다른 종류는 하방으로 유동하는 흡수 액체로 흡수되어 이산화탄소가 컬럼(4)의 상부 증기에서 고갈되도록 하여 이산화탄소가 컬럼(4)의 바닥에서 용해된 산소를 포함하는 흡수제에 로딩된다. 상부 증기는 스트림(5)에서 컬럼(4)의 상부로부터 철회되어 흡수제에 로딩된 이산화탄소가 스트림(7)에서 컬럼(4)의 하부로부터 철회된다.
용해된 산소는 결국 알카놀아민의 품질 저하를 초래하여 부식 및 다른 작동의 어려움을 초래한다. 본 발명의 이산화탄소 회수 플랜트에서 흡수제에 로딩된 이산화탄소가 산소 분리기로 통과한다. 도 1에 도시된 시스템에서, 흡수제에 로딩된 이산화탄소에 있는 용해된 산소의 레벨은 산소 제거 컬럼과 같은 매스 이송 장치에서 산소 소기 가스와 흡수제를 접촉함으로써 감소된다.
용해된 산소를 함유하는 흡수제에 로딩된 이산화탄소는 흡수 컬럼(4)의 하부로부터 부가적인 제거 컬럼(151)의 상부로 통과한다. 스트림(7)을 포함하는 유체가 흡수 컬럼(4)으로부터 통로로 산소 제거 컬럼(151)과 같은 산소 분리기로 철회로부터 어떠한 가열도 되지 않는다는 점이 본 발명의 중요한 면이다. 산소 소기 가스는 스트림(152)으로 제거 컬럼(151)의 하부로 통과한다. 산소 소기 가스의 하나의 공급원은 산소가 없는 이산화탄소 스트림이다. 이 같은 스트림의 예는 스트림(71)으로서 도 1에 도시된 부 이산화탄소 증기 스트림(16), 저장 탱크로부터의 이산화탄소, 또는 추가적인 하류 프로세스로부터의 이산화탄소를 포함한다. 질소와 같은 다른 산소없는 가스도 사용될 수 있다.
제거 컬럼(151)내에서 산소 소기 가스는 이산화탄소가 로딩된 흡수제의 하방 유동에 대해 역 유동으로 상승한다. 제거 컬럼(151)은 트레이 또는 임의적 또는 구조화된 패킹과 같은 매스 이송 부재 또는 컬럼 내부를 포함한다. 산소 소기 가스가 상승할 때, 흡수제내의 산소는 하방 유동 흡수제로부터 제거 컬럼(151)의 상부에 산소 함유 소기 가스를 초래하는 상방 유동 소기 가스로 그리고 제거 컬럼(151)의 바닥에서 산소가 고갈된 이산화탄소 로딩 흡수제로 제거된다. 산소 함유 소기 가스는 스트림(150)에서 컬럼(151)의 상부로부터 철회된다. 스트림(150)은 통상적으로 산소 및 다른 종류가 부가된 소정의 이산화탄소를 포함한다. 이 스트림은 대기로 배출되어 사용되거나, 스트림(72)으로서 도 1에 도시된 바와 같은, 스트림(16)에서의 최종 이산화탄소 제품과 혼합된다. 2ppm 산소 보다 적게 바람직하게는 0.5ppm보다 적게 통상적으로 포함하는 산소 고갈 이산화탄소 로딩 흡수제는 스트림(153)으로 컬럼(151)의 하부로부터 철회되어 액체 펌프(8)로 통과하여 스트림(9)으로 액체 펌프로부터 열 교환기(10)로 그리고 열 교환기를 통과하는데, 열 교환기에서 산소 고갈 이산화탄소 로딩 흡수제는 직접 열교환으로 일반적으로 90 내지 120℃, 바람직하게는 100 내지 110℃의 범위내의 온도로 가열된다.
가열된 이산화탄소 로딩 흡수제는 스트림(11)으로 열 교환기(10)로부터 제 2 또는 주 제거 컬럼(12)의 상부로 통과하는데, 이 제거 컬럼은 컬럼의 상부에서 100 내지 110℃의 범위내의 통상적인 온도와 컬럼의 바닥에서 119 내지 125℃의 범위내의 통상적인 온도로 작동된다. 가열된 이산화탄소 로딩 흡수제가 크레이 또는 임의적 또는 구조화된 패킹일 수 있는 매스 이송 부재위로 제거 컬럼(12)을 통하여 하방으로 유동할 때, 흡수제내의 이산화탄소는 흡수제로부터 일반적으로 스팀인 상방 유동 증기로 제거되어, 부 이산화탄소 상부 증기 및 남아있는 흡수제를 생산한다. 부 이산화탄소 유체는 상부 증기 스트림(13)으로 제거 컬럼(12)의 상부로부터 철회되어 부분적으로 응축되는 리플럭스 응축기(47)를 통과한다. 결과적으로 2상 스트림(14)은 리플럭스 드럼 또는 상 분리기(15)로 통과하여 여기서 부 이산화탄소 가스 및 응축물로 분리된다. 부 이산화탄소 가스는 스트림(16)에서 상 분리기(15)로부터 분리되어 건조 상태에서 일반적으로 95 내지 99.9 몰 퍼센트의 범위내의 이산화탄소 농축물을 갖는 이산화탄소 제품 유체로서 회수된다. 여기서 사용되는 "회수되는(recovered)"은 최종 제품으로서 회수되거나, 처분, 다른 사용, 다른 프로세싱 또는 제거와 같은 어떠한 이유를 위해 분리되는 것을 의미한다. 주로 물 및 알카놀아민을 포함하는 응축물은 스트림(17)으로 상 분리기(15)로부터 철회되어, 액체 펌프(18)를 통하여 제거 컬럼(12)의 상부로 스트림(19)으로서 통과한다
물도 포함하는 남아있는 알카놀아민-함유 흡수제는 스트림(20)으로 제거 컬럼(12)의 하부로부터 철회되어 재가열기(21)를 통과하는데, 여기서 간접 열 교환에 의해 119 내지 125℃의 범위 내의 통상적인 온도로 가열된다. 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에서, 재가열기(21)는 28 매 평당 인치당 파운드 절대 압력(psia) 이상의 압력에서 포화된 스팀(48)에 의해 구동되는데, 이는 스트림(49)으로 재가열기(21)로부터 철회된다. 재가열기(21)에서의 알카놀아민 함유 흡수제의 열은 스트림(22)으로 스팀으로서 재가열기(21)로부터 제거 컬럼(12)의 하부로 통과하는 소정의 물로 제거되는데, 여기서 스트림(22)은 상술된 상부 유동 증기로서 작용한다. 결과적으로 알카놀아민 함유 흡수제는 액체 스트림(23)으로 재가열기(21)로부터 철회된다. 스트림(23)의 일 부분(24)은 이러한 액체가 증발되는 리클레이머(reclaimer) 또는 정화기(25)로 공급된다. 리클레이머로의 소다회 또는 가성 소다의 부가는 소정의 분해 부산물 및 열 안정 아민 소금의 강하를 촉진한다. 스트림(27)은 소정의 분해 부산물 및 열 안정 아민 소금의 처리를 나타낸다. 증발된 아민 용액(26)은 도 1에 도시된 바와 같이 제거 컬럼(12)으로 재도입된다. 증발된 아민 용액은 또한 냉각되어 흡수 컬럼(4)의 상부로 들어가는 스트림(6)과 직접 혼합된다. 또한, 도면에 도시된 리클레이머(25) 대신, 이온 교환 또는 전기투석과 같은 다른 정화 방법이 적용될 수 있다.
가열된 알카놀아민 함유 흡수제(23)의 남아있는 부분(148)은 통과하여 용매 펌프(35)를 통과하여 스트림(29)으로 용매 펌프로부터 열 교환기(10)로 통과하는데, 여기서 이산화탄소 로딩 흡수제의 상술된 가열을 수행하고 여기로부터 냉각된 알카놀아민 함유 흡수제(34)로서 나온다.
스트림(34)은 냉각기(37)를 통과하여 약 40℃의 온도로 냉각되어 냉각된 흡수제(38)를 형성한다. 스트림(38)의 일 부분(40)은 기계적 필터(41)를 통과하여, 기계적 필터로부터 스트림(42)으로서 탄소 베드 필터(43)를 통하여 그리고 탄소 베드 필터에서 불순물, 고체, 분해 부산물 및 열 안정 아민 소금의 제거를 위한 기계적 필터(45)를 통하여 스트림(44)으로서 통과한다. 결과적으로 정화 스트림(46)은 스트림(38)의 나머지인 스트림(39)과 재결합되어 스트림(55)을 형성한다. 저장 탱크(30)는 보충을 위한 부가적인 알카놀아민을 함유한다. 알카놀아민 흡수제는 저장 탱크(30)로부터 스트림(32)으로서 스트림(31)으로 철회된다. 저장 탱크(50)는 보충수를 함유한다. 물은 저장 탱크(50)로부터 스트림(51)으로 철회되어 스트림(53)으로서 액체 펌프(52)에 의해 스트림(55)으로 펌핑된다. 스트림(53)과 함께 스트림(33 및 53)은 전술된 바와 같이 흡수 컬럼(4)의 상부로의 통과를 위한 결합된 흡수제 스트림(6)을 형성한다.
도 2는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 나타내는데, 여기서 플래시 탱크와 진공 펌프가 이산화탄소 로딩 흡수제의 탈 산소를 수행하기 위해 사용된다. 도 2의 도면부호는 동일한 요소에 대해 도 1의 도면부호와 동일하며 이러한 통상적인 요소는 다시 상세하게 설명되지 않는다.
지금부터 도 2를 참조하면, 이산화탄소 로딩 흡수제(7)는 압력이 거의 대기 압력으로부터, 일반적으로 진공 펌프(104)의 작동에 의해, 1 내지 10 psia의 범위, 바람직하게는 2 내지 6 psia의 범위내인 대기보다 낮은 압력으로 감소되는 플래시 탱크(102)를 통과한다. 이러한 감압의 결과로서, 분해된 산소는 흡수제로부터 방출된다. 일반적으로 감압은 흡수제(7)에서 분해된 산소의 적어도 50 퍼센트가 방출된다. 방출된 산소는 플래시 탱크(102)로부터 스트림(103)으로 통과하여 진공 펌프(104)를 통하고 스트림(105)으로 시스템으로부터 제거된다. 감압은 어떠한 이산화탄소가 산소 및 다른 종류를 따라 방출되도록 한다. 스트림은 대기로 배출되어 사용되거나 최종 이산화탄소 제품과 혼합된다. 결론적인 산소가 제거된 이산화탄소 로딩 흡수제는 통상적으로 2ppm 산소 보다 적게 바람직하게는 0.5ppm 보다 적게 함유하고 플래시 탱크(102)로부터 스트림(106)으로 철회되어 액체 펌프(8)로 통과하여 액체 펌프로부터 스트림(9)으로 도 1에 도시된 실시예와 관련하여 전술된 바와 같은 추가적인 프로세싱을 위해 열 교환기(10)로 통과한다.
본 발명은 산소로부터 알카놀아민을 보호하는 억제제를 제공하거나 알카놀아민과 접촉하기 전에 산소를 제거하는 종래의 시스템과 상이하다. 출원인은 산소와 알카놀아민과 혼합하고나서 산소를 제거하는 외관상으로 비능률적인 장치가 기대하지 않은 전체 시스템의 장점을 가진다는 것을 알았다.
비록 본 발명은 소정의 특히 바람직한 실시예를 참조하여 상세하게 설명되었지만, 본 기술분야의 기술자는 청구범위의 범주 및 사상내에서 본 발명의 다른 실시예가 있다는 것을 인정할 것이다. 예를 들면 본 발명은 이산화탄소에 부가하여 또는 황화수소와 같은 이산화탄소가 아닌 다른 성분을 분리하기 위해 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치로서,
    (A) 흡수 컬럼(4), 산소 및 피흡수질을 포함하는 공급 혼합물(3)을 상기 흡수 컬럼(4)의 하부로 통과시키기 위한 수단, 및 하나 이상의 알카놀아민을 포함하는 흡수제(6)를 상기 흡수 컬럼(4)의 상부로 통과시키기 위한 수단과,
    (B) 산소 분리기(151, 102) 및 유체(7)를 상기 흡수 컬럼(4)의 하부로부터 상기 산소 분리기(151, 102)로 통과시키기 위한 수단과,
    (C) 열 교환기(10) 및 유체(9)를 상기 산소 분리기(151, 102)로부터 상기 열 교환기(10)로 통과시키기 위한 수단과,
    (D) 제거 컬럼(12) 및 유체(11)를 상기 열 교환기(10)로부터 상기 제거 컬럼(12)의 상부로 통과시키기 위한 수단, 및
    (E) 피흡수질(16)을 상기 제거 수단(12)의 상부로부터 회수하기 위한 수단을 포함하는,
    산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산소 분리기는 산소 제거 컬럼(151)을 포함하는,
    산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 산소 분리기는 플래시 탱크(102)를 포함하는,
    산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    재가열기(21), 유체(20)를 상기 제거 컬럼의 하부로부터 상기 재가열기로 통과시키기 위한 수단, 유체(29)를 상기 재가열기(21)로부터 상기 열 교환기(10)로 통과시키기 위한 수단, 및 유체(34, 6)를 상기 열 교환기(10)로부터 상기 흡수 컬럼(4)의 상부로 통과시키기 위한 수단을 더 포함하는,
    산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    유체(23, 26)를 상기 재가열기(21)부터 상기 제거 컬럼(12)의 하부로 통과시키기 위한 수단을 더 포함하는,
    산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    정화기(25), 유체(23, 24)를 상기 재가열기(21)로부터 상기 정화기(25)로 통과시키기 위한 수단, 및 유체(26)를 상기 정화기(25)로부터 상기 제거 컬럼(12)의 하부로 통과시키기 위한 수단을 더 포함하는,
    산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제거 컬럼의 상부로부터 피흡수질을 회수하기 위한 수단은 응축기(47) 및 상 분리기(15)를 포함하는,
    산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    유체(17, 19)를 상기 상 분리기(15)로부터 상기 제거 컬럼(12)의 상부로 통과시키기 위한 수단을 더 포함하는,
    산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 산소 분리기(151, 102)로부터 피흡수질을 회수하기 위한 수단을 더 포함하는,
    산소 함유 공급 혼합물로부터 피흡수질을 회수하기 위한 장치.
KR20037010090A 2001-01-31 2002-01-11 이산화탄소 회수 플랜트 KR20040023586A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/774,031 2001-01-31
US09/774,031 US6592829B2 (en) 1999-06-10 2001-01-31 Carbon dioxide recovery plant
PCT/US2002/000614 WO2002064238A1 (en) 2001-01-31 2002-01-11 Carbon dioxide recovery plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040023586A true KR20040023586A (ko) 2004-03-18

Family

ID=25100036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20037010090A KR20040023586A (ko) 2001-01-31 2002-01-11 이산화탄소 회수 플랜트

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6592829B2 (ko)
EP (1) EP1355723A4 (ko)
JP (1) JP2004524147A (ko)
KR (1) KR20040023586A (ko)
CN (1) CN1499998A (ko)
AR (1) AR032414A1 (ko)
BR (1) BR0206824A (ko)
CA (1) CA2437120A1 (ko)
MX (1) MX233801B (ko)
WO (1) WO2002064238A1 (ko)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6735978B1 (en) * 2003-02-11 2004-05-18 Advanced Technology Materials, Inc. Treatment of supercritical fluid utilized in semiconductor manufacturing applications
JP4690659B2 (ja) 2004-03-15 2011-06-01 三菱重工業株式会社 Co2回収装置
US7727374B2 (en) * 2004-09-23 2010-06-01 Skyonic Corporation Removing carbon dioxide from waste streams through co-generation of carbonate and/or bicarbonate minerals
US7390353B2 (en) * 2005-07-18 2008-06-24 Siemens Power Generation, Inc. System for removing water from flue gas
CN101340958B (zh) * 2005-12-19 2011-04-13 氟石科技公司 集成的压缩装置/汽提装置配置及方法
US20070148068A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-28 Burgers Kenneth L Reclaiming amines in carbon dioxide recovery
US20070148069A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-28 Shrikar Chakravarti Carbon dioxide recovery from flue gas and the like
US7632476B2 (en) * 2006-03-09 2009-12-15 Praxair Technology, Inc. Method of recovering carbon dioxide from a synthesis gas stream
WO2008090168A1 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for reducing carbon dioxide emission in a power plant
AU2008302064B9 (en) * 2007-09-20 2012-11-22 Skyonic Corporation Removing carbon dioxide from waste gas streams through co-generation of carbonate and/or bicarbonate minerals
JP5072627B2 (ja) * 2008-02-01 2012-11-14 三菱重工業株式会社 Co2回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法
CN101612512B (zh) * 2008-06-25 2011-05-25 苏庆泉 二氧化碳分离系统以及分离方法
EP2145667A1 (de) * 2008-07-17 2010-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von Kohlendioxid aus einem Abgas einer fossilbefeuerten Kraftwerksanlage
JP5173941B2 (ja) * 2009-06-04 2013-04-03 三菱重工業株式会社 Co2回収装置
NO20092229L (no) * 2009-06-09 2010-12-10 Aker Clean Carbon As Reclaimer for absorbent
JP2011115709A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Toshiba Corp 二酸化炭素分離回収装置
US8795508B2 (en) 2009-12-18 2014-08-05 Skyonic Corporation Carbon dioxide sequestration through formation of group-2 carbonates and silicon dioxide
EA023492B1 (ru) 2010-07-08 2016-06-30 Скайоник Корпорейшн Связывание диоксида углерода, включающее термолитические процессы на основе двух солей
AU2011274797B2 (en) 2010-07-09 2015-05-21 Arnold Keller Carbon dioxide capture and liquefaction
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
US20120107473A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-03 The Wittemann Company LLC Reduction of fuel requirements in carbon dioxide production for beverage filling operation
JP2013108108A (ja) 2011-11-17 2013-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 直接還元鉄製造システム
JP2013108109A (ja) 2011-11-17 2013-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 直接還元鉄製造システム
JP5659176B2 (ja) * 2012-03-06 2015-01-28 株式会社東芝 二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収方法
US9968883B2 (en) 2014-01-17 2018-05-15 Carbonfree Chemicals Holdings, Llc Systems and methods for acid gas removal from a gaseous stream
BR112017017948B1 (pt) 2015-02-23 2022-11-08 Carbonfree Chemicals Holdings, Llc Método de regeneração de hidróxido de magnésio em um processo que reduz a quantidade de dióxido de carbono contida em uma corrente de gás
EP3546043A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-02 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Method and apparatus for deoxygenation of liquids
CN113521966A (zh) * 2021-07-26 2021-10-22 浙江大学 基于传质-反应调控的分区多级循环co2捕集浓缩方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2559580A (en) 1947-01-30 1951-07-10 Girdler Corp Stabilization of aqueous amine solutions against oxidation and corrosion in gas separation processes
US2926753A (en) * 1958-10-06 1960-03-01 Fluor Corp Process for carbon dioxide absorption
DE1517586A1 (de) 1964-04-13 1969-07-31 Thyssen Huette Ag Verfahren zur Aufbereitung fuer die Warmwasserbereitung bestimmten Wasser
SU654274A1 (ru) 1977-06-27 1979-03-30 Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры Способ регенерации абсорбента
US4150956A (en) * 1978-03-30 1979-04-24 Vaseen Vesper A Producing medical grade oxygen for human, animal, or laboratory use by paramagnetic separation of oxygen from air
JPS56161806A (en) 1980-05-15 1981-12-12 Ebara Infilco Co Ltd Removal of dissolved gas in liquid
US4364915A (en) 1981-05-21 1982-12-21 Procon International Inc. Process for recovery of carbon dioxide from flue gas
JPS6014633B2 (ja) 1981-06-03 1985-04-15 サントリー株式会社 水中の酸素の除去方法
US4440731A (en) 1981-09-08 1984-04-03 The Dow Chemical Company Process for removal of carbon dioxide from industrial gases
US4477419A (en) 1983-03-03 1984-10-16 The Dow Chemical Company Process for the recovery of CO2 from flue gases
US4624839A (en) 1983-12-12 1986-11-25 The Dow Chemical Company Process for the recovery of CO2 from flue gases
US4548620A (en) * 1984-02-07 1985-10-22 Key Engineering, Inc. Process for treating natural gas
US4766229A (en) * 1985-01-18 1988-08-23 Agency Of Industrial Science And Technology Materials for gas separation
EP0417342A1 (en) 1989-09-13 1991-03-20 British Steel plc De-aeration of water
FR2722110B1 (fr) * 1994-07-08 1996-08-30 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz pour production de gaz acides concentres
DE19858473A1 (de) * 1998-12-17 2000-06-21 Linde Ag Verfahren zur Entschwefelung eines Gases
US6337059B1 (en) * 1999-05-03 2002-01-08 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Absorbent compositions for the removal of acid gases from gas streams
US6174506B1 (en) * 1999-06-10 2001-01-16 Praxair Technology, Inc. Carbon dioxide recovery from an oxygen containing mixture
US6165433A (en) * 1999-06-10 2000-12-26 Praxair Technology, Inc. Carbon dioxide recovery with composite amine blends

Also Published As

Publication number Publication date
BR0206824A (pt) 2004-02-25
US6592829B2 (en) 2003-07-15
MX233801B (es) 2006-01-18
JP2004524147A (ja) 2004-08-12
US20010026779A1 (en) 2001-10-04
EP1355723A4 (en) 2006-04-19
MXPA03006846A (es) 2003-11-13
CA2437120A1 (en) 2002-08-22
AR032414A1 (es) 2003-11-05
EP1355723A1 (en) 2003-10-29
CN1499998A (zh) 2004-05-26
WO2002064238A1 (en) 2002-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100464840B1 (ko) 산소 함유 혼합물로부터 이산화탄소를 회수하는 방법
US6592829B2 (en) Carbon dioxide recovery plant
US6146603A (en) System for recovering carbon dioxide from a lean feed
KR100490937B1 (ko) 복합 아민 혼합물에 의해 이산화탄소를 회수하는 방법
US9133407B2 (en) Systems and processes for removing volatile degradation products produced in gas purification
US6939393B2 (en) Method for neutralizing a stream of fluid, and washing liquid for use in one such method
US20060162559A1 (en) Method for deacidifying a fluid stream and washing liquid used in such a method
EA016189B1 (ru) Способ выделения высокочистого диоксида углерода
US7276153B2 (en) Method for neutralising a stream of hydrocarbon fluid
KR20100092507A (ko) 공정 스트림으로부터 산성 성분을 제거하기 위한 시스템 및 방법
EP0034901B1 (en) Acid gas scrubbing process using hindered amine solution with hindered amine recovery from side-product cyclic urea

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application