KR20200109327A - 이젝터에 의한 비용효율적인 가스 정제 방법 및 시스템 - Google Patents

이젝터에 의한 비용효율적인 가스 정제 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20200109327A
KR20200109327A KR1020207022486A KR20207022486A KR20200109327A KR 20200109327 A KR20200109327 A KR 20200109327A KR 1020207022486 A KR1020207022486 A KR 1020207022486A KR 20207022486 A KR20207022486 A KR 20207022486A KR 20200109327 A KR20200109327 A KR 20200109327A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
ejector
absorbent
purification system
gas purification
Prior art date
Application number
KR1020207022486A
Other languages
English (en)
Inventor
마르주크 베날리
하메드 바시리
지네 아둔
칼레드 아뮤르
흐리스토 사파운지예프
Original Assignee
허 마제스티 더 퀸 인 라이트 오브 캐나다 에즈 리프레젠티드 바이 더 미니스터 오브 내츄럴 리소시스 캐나다
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 허 마제스티 더 퀸 인 라이트 오브 캐나다 에즈 리프레젠티드 바이 더 미니스터 오브 내츄럴 리소시스 캐나다 filed Critical 허 마제스티 더 퀸 인 라이트 오브 캐나다 에즈 리프레젠티드 바이 더 미니스터 오브 내츄럴 리소시스 캐나다
Publication of KR20200109327A publication Critical patent/KR20200109327A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/14—Separation 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
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1462—Removing mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/14—Separation 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
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/14—Separation 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
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/14—Separation 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
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B01D53/526—Mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/202—Alcohols or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/202—Alcohols or their derivatives
    • B01D2252/2021—Methanol
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/204—Amines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/302—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/308—Carbonoxysulfide COS
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

본 발명은 물리적 또는 화학적 흡수제를 사용하는 가스 정제 프로세스의 비용 및 에너지 소비를 줄이기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 이 방법 및 시스템은 이젝터 기술을 가스 정제 프로세스에 최적으로 통합함으로써 열역학적 비효율성 및 폐열을 포함하는 프로세스 에너지 낭비를 평가하는 새로운 접근법을 제공한다.
이 방법 및 시스템은 용기들 사이에서 유체를 재순환시키기 위한 기계식 압축기 또는 펌프의 대안으로서 또는 가스 정제 프로세스에 관련된 냉각 시스템의 일부로서 단상 및/또는 2 상 이젝터를 사용한다.

Description

이젝터에 의한 비용효율적인 가스 정제 방법 및 시스템
본 발명은 액체 흡수제에 의해 CO2 또는 H2S 또는 SO2 또는 COS 또는 이들 성분 중 2 종 이상의 조합을 포함하는 산성 성분을 제거하기 위한 가스 정제 프로세스에 관한 것이다.
본 발명은 액체 흡수제에 의해 CO2 또는 H2S 또는 SO2 또는 COS 또는 이들 성분 중 2 종 이상의 조합을 포함하는 산성 성분을 제거하기 위한 가스 정제 프로세스에 관한 것이다. 이들 산성 성분을 함유하는 가스의 예는 가스화 가스, 합성 가스, 코크스로 가스, 연소 가스 및 천연 가스이다.
합성 가스(syngas) 또는 산업의 오프가스 중의 산성 가스는 환경친화적이지 않은 경우가 많고, 액체 연료 또는 부가가치 제품의 제조에 종종 사용되는 하류의 촉매를 오염시킬 수도 있고, 또한 전기 생산에 사용되는 터빈의 부식을 촉진시킬 수도 있으므로 가스 정제 프로세스는 중요한 단계이다. 예를 들면, 황 화합물 종에 대한 제한은 FT(Fischer-Tropsch) 합성 프로세스에서 사용되는 촉매의 경우에는 50 ppb(parts-per-billion, 10-9)이고, 가스 터빈의 경우에는 50 ppm(parts-per-million, 10-6)이다.
기존의 종래 기술에서 가스 흐름 내의 산성 가스 및 불순물이 흡수 컬럼 내에서 물리적 흡수제나 화학적 흡수제에 의해 제거될 수 있다는 것이 개시되어 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 컬럼이라는 용어는 액체상 및 증기상이, 예를 들면, 컬럼 내에 장착된 일련의 수직으로 이격된 트레이나 플레이트 상에서 및 또는 구조화된 패킹 또는 랜덤 패킹과 같은 패킹 요소 상에서 증기상 및 액체상의 접촉에 의해 유체 혼합물을 분리시키도록 병류나 향류로 접촉되는 것이다. 그 후에, 흡수제는 플래시 컬럼, 스트리핑(stripping) 컬럼 및/또는 재생 컬럼을 포함하는 용기 내에서 재생될 수 있다.
가스 정제 프로세스와 관련된 전체적인 자본 및 운영 지출액은 수백만 달러 정도로 상당히 높다.
특히 이러한 프로세스를 에너지 집약적으로 만드는 3 가지 주요 이유가 있다.
(1) 이러한 프로세스에서 고품질 에너지원으로 전기를 사용하는 기계식 압축기 및 펌프가 압축의 목적으로 전형적으로 사용되고;
(2) 리보일러의 듀티(duty)를 충족시키기 위해 흡수제 재생 컬럼의 리보일러 내에서 다량의 고품질 수증기가 종종 사용되고;
(3) 흡수는 발열 현상이므로 이러한 가스 정제 프로세스의 유효성을 유지하기 위해서는 에너지 집약적인 냉각이 필요하다.
최근, 이러한 시스템의 효율을 개선하기 위해 기계식 증기 재압축(MVR) 또는 종래의 히트 펌프가 사용되어 왔다.
현재의 접근법은 많은 단점이 있다. 예를 들면, MVR 시스템은 고품질 에너지(전기)를 사용하여 압축기를 가동한다. 또한, 이러한 기술은, 무엇보다도, 다수의 움직이는 부품들을 사용함으로써 작동 불량 및 고액의 수리의 영향을 받는다. 흡수, 흡착 및 화학적 히트 펌프 기술은 폐에너지 회수를 사용할 수 있으나, 이러한 기술은 적절한 성능으로 작동시키기에는 복잡하고, 비용이 많이 들고, 번거롭기 때문에 신뢰할 수 없는 것으로 밝혀졌다.
그러나, 가스 정제 프로세스 및 시스템을 비용효율적으로 만드는 몇 가지 요인이 있으며, 이는 일반적인 최적화 문제에서 잘 반영될 수 없는 것으로, 예를 들면, 작동상의 병목의 이해, 프로세스 또는 시스템 내에서 실제 에너지 분포, 열 에너지 회수 프로세스에서의 고도의 지식을 갖는 것 등이다.
이와 관련하여, 과거에는 가스 정제와 같은 산업적 프로세스에서 주로 진공 환경을 발생시키고 또한 공기 조화 시스템 및 냉각 시스템을 생성하기 위해 기계식 압축기 대신 다양한 설계의 이젝터가 사용되어 왔다.
이젝터는 상이한 에너지 수준의 2 가지 유체 흐름 사이의 상호작용의 원리에 기초하여 작동한다. 가스 또는 액체일 수 있는 1 차 흐름 또는 추진 흐름은 더 높은 총 에너지 수준을 가지며, 2 차 흐름 또는 피동 흐름은 더 낮은 총 에너지를 갖는다. 1 차 흐름으로부터 2 차 흐름으로의 기계적 에너지 전달은 2 차 흐름 상에 압축 효과를 부여한다.
이젝터의 전반적인 효율은 일반적으로 기계식 압축기와 같은 대안적 기술보다 낮지만 이젝터는 움직이는 부품이 없는 그 설계 및 구조의 단순성 뿐만 아니라 낮은 제조 비용 및 유지 보수 비용과 같은 큰 장점이 있다. 이것의 주요 장점은 고품질 에너지를 절약하면서 작동하는 추진 에너지로서 프로세스의 폐열 또는 열역학적 비효율성을 회복하는 능력이다.
따라서, 이러한 프로세스에서 이젝터 기술의 최적의 통합을 사용하는 가스 정제 시스템의 에너지 및 자본 지출 관리의 방법의 필요성이 남아 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 프로세스에서 이젝터 기술의 최적의 통합을 사용하는 가스 정제 시스템의 에너지 및 자본 지출 관리의 방법의 제안함에 있다.
본 발명의 하나의 양태에 따르면, 본 발명은 가스 정제 프로세스에 존재하는 고압 가스 흐름을 하나 이상의 단상 이젝터(들)에서 추진류(motive flow)로서 사용하여 종래 기술에서 사용되는 기계식 압축기의 높은 자본 비용 및 작동 비용을 제거하거나 저감시키는 것을 개시한다. 흡수기로의 공급 가스, 청정 합성가스 또는 고순도 CO2 흐름이 상기 이젝터를 활성화시키는 고압 흐름으로서 사용된다. 이 흐름은 하류 설비의 설계 사양을 위반하지 않는 방식으로 사용된다. 단상 이젝터는 가스를 압축하여 물리적 흡수제의 흡수 컬럼(들)과 같은 상류 고압 용기에 반송되게 하거나 또는 하류 압축기 또는 펌프의 압축 작업을 줄여준다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 가스 정제 프로세스에서 고압 액체 흐름을 하나 이상의 액체-가스 이젝터(들) 내에서 추진류로서 사용하여 종래 기술에서 사용되는 MVR 시스템 내의 고비용의 기계식 압축기를 제거하거나 저감시키는 것을 개시한다. 로딩(loading)되거나 부분적으로 로딩된 흡수제는 가스를 압축하여 증가된 압력의 가스-액체 혼합물을 생성하는데 사용된다. 다음에 이 혼합물은 하류 설비의 설계 사양을 위반하지 않는 방식으로 탈리 컬럼(예를 들면, 스트리퍼)로 이송된다.
본 발명의 추가의 양태에 따르면, 본 발명은 가스 정제 프로세스 내의 더 고압의 액체 흐름을 하나 이상의 액체-가스 이젝터 내에서 추진류로서 사용하여 종래 기술에서 사용되는 리보일러에서 만나는 고비용의 듀티를 제거하거나 저감시키는 것을 개시한다. 로딩되거나 부분적으로 로딩된 흡수제는 가스를 압축하여 증가된 압력의 가스-액체 혼합물을 생성하는데 사용된다. 다음에 이 혼합물은 하류 설비의 설계 사양을 위반하지 않는 방식으로 탈리 컬럼(예를 들면, 스트리퍼)로 이송된다.
본 발명의 추가의 양태에 따르면, 본 발명은 리보일러의 듀티를 제거하거나 저감시키기 위해 임의의 유형의 폐열에 의해 활성화되는 적어도 2 개의 이젝터를 개시한다. 이젝터의 수는 가스 정제 프로세스에서의 조건과 요구에 따라 달라진다. 예를 들면, 흡수는 발열 프로세스이고, 생성된 열은 흡수 컬럼 내에 인터쿨러(intercooler)에 의해 제거되어야 한다. 다음에 이 열은 단상 이젝터를 활성화시키는데 사용되고; 리보일러로부터 완전히 그리고 부분적으로 인출되는 액체는 플래싱(flashing)되고, 기화되고, 스트리퍼 컬럼에 재압축된다.
본 발명의 하나의 양태에 따르면, 가스 정제 시스템에서 이젝터의 용도가 제공되며, 가스 정제 시스템 내의 고압 가스 흐름 또는 액체 흐름이 이젝터 내의 추진류로서 사용되고, 상기 이젝터는 상기 가스 흐름을 압축하여 상류 고압 용기로 반송되게 한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 가스 정제 시스템이 제공되며, 여기서 산성 가스를 포함하는 미가공 가스의 공급물이 흡수 컬럼 내에서 흡수 컬럼 내로 들어가서 상기 산성 가스와 접촉하는 희박 흡수제에 의해 처리되고, 상기 희박 흡수제는 산성 가스를 흡수하여 레이든(laden) 흡수제를 제공하고, 다음에 산성 가스를 함유하는 상기 레이든 흡수제는 밸브에 의해 감압되어 산성 가스와 함께 흡수된 휘발성 연료 종을 분리기 내에서 분리하여 로딩된 흡수제를 제공하고, 이 로딩된 흡수제는 이젝터를 사용하여 공급 가스 내에 주입됨으로써 흡수 컬럼 내로 복귀한다.
본 발명의 추가의 양태에 따르면, 가스 정제 시스템이 제공되며, 여기서 산성 가스를 포함하는 미가공 가스의 공급물이 흡수 컬럼 내에서 흡수 컬럼 내로 들어가서 상기 산성 가스와 접촉하는 희박 흡수제에 의해 처리되고, 상기 희박 흡수제는 산성 가스를 흡수하여 레이든 흡수제를 제공하고, 다음에 산성 가스를 함유하는 상기 레이든 흡수제는 제 1 밸브에 의해 감압되어 산성 가스와 함께 흡수된 휘발성 연료 종을 분리기 내에서 분리하여 로딩된 흡수제를 제공하고, 로딩된 흡수제는 제 2 밸브를 사용하여 감압되고, 이젝터를 사용하여 흡수제 재생 유닛에 공급된다.
본 발명의 하나의 양태에 따르면, 본 발명은 가스 정제 프로세스에 존재하는 고압 가스 흐름을 하나 이상의 단상 이젝터(들)에서 추진류(motive flow)로서 사용하여 종래 기술에서 사용되는 기계식 압축기의 높은 자본 비용 및 작동 비용을 제거하거나 저감시키는 것을 개시한다. 흡수기로의 공급 가스, 청정 합성가스 또는 고순도 CO2 흐름이 상기 이젝터를 활성화시키는 고압 흐름으로서 사용된다. 이 흐름은 하류 설비의 설계 사양을 위반하지 않는 방식으로 사용된다. 단상 이젝터는 가스를 압축하여 물리적 흡수제의 흡수 컬럼(들)과 같은 상류 고압 용기에 반송되게 하거나 또는 하류 압축기 또는 펌프의 압축 작업을 줄여준다.
도 1은 가스 정제 프로세스의 개요도(종래 기술)이고;
도 2는 이젝터의 부분 단면 개략도(종래 기술)이고;
도 3은 가스 정제 프로세스의 흡수 섹션(1 섹션 흡수)의 개략도(종래 기술)이고;
도 4는 가스 정제 프로세스의 흡수 섹션(2 섹션 흡수의 개략도(종래 기술)이고;
도 5는 연료 종을 흡수 컬럼 내로 재순환시키기 위해 고가의 기계식 증기 압축기 대신 이젝터가 사용되는 본 발명에 따른 개략 프로세스 흐름도이고;
도 6은 가스 정제 프로세스의 탈리 섹션의 개략도(종래 기술)이고;
도 7은 가스 정제 프로세스의 대안적인 탈리 섹션의 개략도(종래 기술)이고;
도 8은 리보일러의 비용을 줄이기 위해 MVR 시스템이 사용되는 가스 정제 프로세스의 탈리 섹션의 개략도이고;
도 9는 리보일러의 비용을 줄이기 위해 MVR 시스템에서 고비용의 기계식 증기 압축기 대신 이젝터가 사용되는 가스 정제 프로세스의 탈리 섹션에 대한 본 발명에 따른 개략 프로세스 흐름도이고;
도 10은 리보일러의 사용을 제거하기 위해 이젝터가 사용되는 가스 정제 프로세스의 탈리 섹션에 대한 본 발명에 따른 개략 프로세스 흐름도이고;
도 11은 화학적 흡수제를 사용하고 통합된 MVR 시스템을 구비하는 전형적인 가스 정제 프로세스의 개략도(종래 기술)이고;
도 12는 폐열을 활용함으로써 리보일러의 비용을 줄이기 위해 이젝터가 사용되는 본 발명에 따른 개략 프로세스 흐름도이다.
이하에서 본 발명의 전체의 실시형태가 아닌 일부의 실시형태를 도시한 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 가스 정제 프로세스의 개요도이다. 1 내지 90 몰%의 CO2 , 1 몰 ppm 내지 50 몰%의 H2S, 및 기타 유형의 불순물(예를 들면, COS, SOx 등)을 더 포함하는 산성 가스를 포함하는 미가공 가스(1)가 흡수 컬럼(2) 내에서 처리되며, 여기서 상기 산성 가스는 희박 흡수제(5)와 접촉하고, 상기 희박 흡수제는 물리적 흡수제(예를 들면, Rectisol®, SelexolTM, PurisolTM), 화학적 흡수제(예를 들면, MEA, MDEA, DEA, 고온 탄산 칼륨, 탄산 나트륨, Shell CansolvTM 등), 또는 둘 모두(예를 들면, Shell SulfinolTM), 및/또는 기타 화학물질을 포함할 수 있다.
이들 희박 흡수제(5)는 (1) 흡수 속도를 촉진하고; (2) 화학 용매의 분해를 방지하고(억제제); (3) 부식을 방지하기 위해 사용된다. 희박 흡수제의 최적의 선택은 공급 가스 조성, 압력 및 산성 성분의 특성 및 농도의 의존한다.
상기 희박 흡수제(5)는 흡수 컬럼(2)으로 이송되기 전에 냉각기 또는 냉각 장치(6), 예를 들면, 열교환기를 사용하여 종종 냉각된다. 산성 성분은 흡수 컬럼(2) 내에서 용매에 흡수된다. 산성 가스는 단일 또는 복수의 흡수 컬럼(2)에서 처리될 수 있다. 흡수 컬럼(2)은 사용되는 흡수제에 따라 1-110 bars 범위의 압력 및 -60 내지 110 ℃ 범위의 온도를 각각 가질 수 있다. 다음에 정제된 가스(3)는 흡수 컬럼(2)의 상부로부터 그리고 상기 흡수 컬럼(들)에 신선한 흡수제가 도입되는 섹션의 상방으로부터 취출된다. 다음에 산성 가스를 포함한 레이든 흡수제(4)는 흡수 구역(들)의 저부에서 취출된다.
종래 기술에는 레이든 흡수제(4)가 CO 또는 H2를 포함하는 산성 가스와 함께 흡수된 일부의 휘발성 연료 종을 기화시켜 컬럼 입구로 재순환시키기 위해 흡수 컬럼(들)보다 낮은 압력을 갖는 일 세트의 플래시 드럼(flash drum)으로 임의선택적으로 이송될 수 있다는 것이 개시되어 있다. 이들 용기의 작동 압력은 산성 가스가 레이든 용매 내에 유지되는 범위에 유지된다. 일 세트의 기계식 압축기를 사용하여 이들 연료 종의 압력을 상승시켜 이들 연료 종을 더 고압으로 작동하는 흡수 컬럼(들) 내로 이송시킨다. 이것은 일반적으로 폴리에틸렌 글리콜(DMPEG)의 디메틸에테르, 메탄올, N-포르밀과 N-아세틸 모르핀의 혼합물, N-메틸-2-피롤리돈 및 설포란과 같은 물리적 용매에 사용되었다.
레이든 흡수제(4)는 종종 하나 이상의 가열 장치(7), 예를 들면, 열교환기에 의해 가열될 필요가 있고, 다음에 사용되는 흡수제에 따라 플래시 드럼(들) 또는 스트리퍼(들)과 같은 일 세트의 흡수제 재생 유닛(8)으로 이송되고, 여기서 산성 성분은 복수의 흡수제 회수 단계에서 산성 가스(9)로서 선택적으로 또는 동시에 제거된다. 그 후에, 산성 성분의 농도가 낮은 얻어지는 희박 흡수제는 종종 하나 이상의 냉각 장치(6), 예를 들면, 열교환기를 사용하여 냉각되고, 다음에 흡수 컬럼(2)으로 복귀될 필요가 있다.
종래 기술에는 리보일러(미도시)를 장착한 스트리퍼 컬럼을 사용하여 용매로부터 산성 가스(9)를 분리하는 것이 더 개시되어 있다. 일부의 종래 기술에서, 특히 물리적 용매가 흡수제로서 사용되는 경우, 불활성 가스(예를 들면, 질소)를 사용하여 산성 가스(9)를 제거하고, 희박 흡수제 또는 용매를 생성하고, 결과적으로 산성 가스 로딩된 용매의 수증기 스트리핑 및 가열과 같은 에너지 집약적인 단계가 줄어들거나 제거되었다.
도 2는 이젝터의 부분 단면도를 도시한다. 추진 유체가 이젝터의 입구 단부(10)에 전달되고, 수렴노즐(12) 및 발산 노즐(13) 중 하나 또는 수렴 노즐(12)을 통해서만 고속 및 저압 흐름으로 팽창된다. 이러한 고속 및 저압 흐름은 흡인 노즐(11)을 통해 흡인 유체를 운반한다. 다음에 이 추진 유체와 흡인 유체는 2 차 노즐 섹션(14) 및 일정한 단면(15)을 포함하는 혼합 섹션 또는 혼합 체임버 내에서 혼합된다. 그 후에, 얻어진 고속 혼합류는 디퓨저(16)에서 감속되고, 정압이 회복되고, 그 결과 이젝터의 전체에 걸쳐 흡인 흐름에 압력 증가(17)가 제공된다.
도 3은 종래 기술에 공지된 가스 정제 프로세스의 흡수 섹션을 도시하며, 여기서 산성 가스의 농도가 매우 낮은 희박 흡수제(5)가 냉각 장치(6)에 의해 냉각된다. 다음에 냉각된 희박 흡수제는 흡수 컬럼(2) 내로 유입되고, 가스 압축기(18) 및 가스 냉각기(19)를 각각 사용하여 그 압력 및 온도가 만족스러운 수준에 도달한 후에, 흡수 컬럼(2) 내로 유입되는 미가공 가스의 공급물(1)(또는 다른 정제 유닛으로부터의 가스)와 접촉한다. 흡수 컬럼(2)는 흡수제 액체 흐름을 냉각시킴으로써 흡수 열의 일부(즉, 상변화의 결과로서 산성 가스에 의해 방출되는 열)를 제거하기 위해 하나 이상의 사이드 쿨러(side cooler; 미도시)를 가질 수 있다. 다음에 레이든 흡수제(4)는 분리기(21) 내에서 산성 가스와 함께 흡수된 휘발성 연료 종(23)을 분리하기 위해 밸브(20)를 사용하여 감압되고, 이들을 기계식 압축기(22)를 사용하여 공급 가스 내에 주입함으로써 흡수 컬럼(2) 내로 복귀된다. 로딩된 흡수제의 나머지(예를 들면, 로딩된 용매)(24)는 기타 불순물을 제거하기 위해 다른 흡수제 유닛으로 이송되거나 재생된다. 정제된 가스(3)는 흡수 컬럼(2)의 상부로부터 벗어난다.
도 4에 도시된 바와 같이, 산성 가스(예를 들면, H2S, SO2, COS 등) 및 CO2 를 함유하는 황이 미가공 가스(1) 중에 공존하는 경우, 흡수 컬럼(2)은 2 개의 섹션으로 분할될 수 있다: 저부에서 본질적으로 산성 가스를 함유하는 모든 황이 제거되고, 상부에서 나머지 CO2가 가스로부터 제거된다. 이는 설계 사향을 충족시키기 위해 단일의 또는 복수의 컬럼에서 얻어질 수 있다. 이러한 설계 구성은 엄격한 순도 요건(예를 들면, 식품 등급 CO2, 또는 오일 회수를 높이기 위해 사용되어야 하는 CO2)을 갖는 다른 프로세스에서 CO2 가 사용되는 경우에 당업자에게 알려져 있다. 다음에 레이든 흡수제(4')(더 고농도의 CO2를 함유하는 것) 및 레이든 흡수제(4)(더 고농도의 H2S를 함유하는 것)가 각각 밸브(20' 및 20)를 사용하여 감압되어, 분리기(21' 및 21) 내에서 산성 가스와 함께 흡수된 휘발성 연료 종(23' 및 23)을 각각 분리시키고, 각각 기계식 압축기(22' 및 22)를 사용하여 이들을 공급 가스 내에 주입함으로써 흡수 컬럼(2) 내로 복귀된다. 로딩된 흡수제(예를 들면, 로딩된 용매)(24' 및 24)의 나머지는 각각 다른 흡수제 유닛으로 이송되어 기타 불순물이 제거되거나 재생된다. 정제된 가스(3)는 흡수 컬럼(2)의 상부로부터 벗어난다.
도 5는 연료 종을 흡수 컬럼 내로 재순환시키기 위해 고가의 기계식 압축기 대신 이젝터가 사용되는 본 발명에 따른 개략 프로세스 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 이젝터가 고가의 기계식 가스 압축기 대신 사용되어 산성 가스와 함께 흡수된 휘발성 연료 종을 컬럼 입구로 복귀시킨다. 미가공 가스/공급 가스(1)(또는 다른 정제 유닛으로부터의 가스)는 유리하게도 각각 가스 압축기(18) 및 가스 냉각기(19)를 사용하여 그 압력 및 온도가 만족스러운 수준에 도달한 후에 흡수 컬럼(2)의 저부로 유입된다. 산성 가스의 농도가 매우 낮은 희박 흡수제(5)는 냉각 장치(6)에 의해 냉각된 다음에 흡수 컬럼(2) 내로 유입되어 미가공 가스(1)와 접촉한다. 흡수 컬럼(2)는 흡수제 액체 흐름을 냉각시킴으로써 흡수 열의 일부(즉, 상변화로 인해 산성 가스에 의해 방출되는 열)를 제거하기 위해 하나 이상의 사이드 쿨러(미도시)를 가질 수 있다. 레이든 흡수제(4')(더 고농도의 CO2를 함유하는 것) 및 레이든 흡수제(4)(더 고농도의 H2S를 함유하는 것)은 각각 밸브(20' 및 20)를 사용하여 감압되어 각각 분리기(21' 및 21) 내에서 휘발성 연료 종을 분리시킨다. 로딩된 흡수제(24' 및 24)는 각각 가스-가스 이젝터(25' 및 25)를 사용하여 이들을 공급 가스 내에 주입함으로써 흡수 컬럼(2) 내로 복귀된다.
이 시스템은 시스템의 의도된 최종 용도 및 작동 환경에 따라 작동가능하게 위치될 수 있는 복수의 초음속 이젝터(미도시)를 임의선택적으로 포함할 수 있고, 직렬로, 병렬로, 또는 이들의 조합으로 위치될 수 있다. 이러한 이젝터는 이젝터의 출구에서 혼합물의 배압이 공급물/미가공 가스의 압력보다 약간 높으므로 가압된 공급물/미가공 가스의 작은 분율에 의해 작동된다. 이젝터는 도 2에 도시된 것과 동일한 형상을 가질 수 있다. 이러한 추진류(가압된 공급물/미가공 가스)는 1 차 수렴 노즐(12)에서 초음속으로 가속되고, 2 차 노즐 섹션(14)에서 감속되고, 저압으로 분리기로부터 2 차 흐름을 인출한다. 두 흐름은 접촉한 후에 혼합 체임버의 일정한 단면(15)에 도달하고, 이곳에서 두 속도는 일정한 압력에서 균등해지고, 일련의 충격파가 발생하고, 상당한 압력 상승이 뒤따르고, 속도는 아음속으로 저하된다. 그 후에, 이 흐름은 디퓨저(16)로 들어가고, 이곳에서 이 흐름은 더 느려져서 나머지 속도를 정압으로 변환시킬 수 있고, 혼합류는 중간 압력에 도달하고, 이는 공급 가스의 압력보다 약간 더 높다. 로딩된 흡수제(24' 및 24)의 나머지는 다른 흡수제 유닛으로 이송되어 기타 불순물이 제거되거나 재생된다. 정제된 가스(3)는 흡수 컬럼(2)의 상부로부터 벗어난다.
도 6은 종래 기술의 탈리 섹션을 도시하며, 여기서 로딩된 흡수제(예를 들면, 24/24')는 밸브(20)를 사용하여 감압되고, 유닛(들) 내부로 플래싱(flashing)되고 불순물을 증기 상태로 방출하는 상부에서 흡수제 재생 유닛(8)에 공급되고, 재생된 용매는 흘러 내려서 유닛의 하부를 세척한다. 유닛(들)의 저부에서 리보일러(26)(예를 들면, 케틀 리보일러(kettle reboiler))는 흡수제 중의 산성 가스를 더 제거할 수 있고, 흡수제의 추가의 정제를 위해 희박 흡수제(5)를 흡수 유닛 또는 다른 탈리 유닛으로 이송한다.
도 7은 종래 기술에 개시된 다른 설계의 탈리 섹션을 도시하며, 여기서 로딩된 흡수제(예를 들면, 24/24')는 밸브(20)를 사용하여 감압되어 중간에 있는 흡수제 재생 유닛(8)에 공급되고, 여기서 불순물이 증기 상태로 방출되고, 재생된 용매가 흘러 내려서 유닛(들)의 하부를 세척한다. 이러한 구성에서, 흡수제 재생 유닛(8)의 상부에서 응축기(27)가 사용되고, 여기서 증기 상태의 모든 흡수제가 응축되고, 유닛(들)로 복귀되어 유닛(들)의 상부를 세척한다. 유닛(들)의 저부에서 리보일러(26)(예를 들면, 케틀 리보일러(kettle reboiler))는 흡수제 중의 산성 가스를 더 제거할 수 있고, 흡수제의 추가의 정제를 위해 희박 흡수제(5)를 흡수 유닛 또는 다른 탈리 유닛으로 이송한다.
도 8은 종래 기술에 개시된 탈리 섹션의 다른 설계 변경을 도시하며, 여기서는 MVR 시스템이 도 7에 도시된 시스템의 에너지 관리를 위해 사용된다. 로딩된 흡수제(예를 들면, 24/24')는 밸브(20)를 사용하여 감압되어 상부에 있는 흡수제 재생 유닛(8)에 공급되고, 여기서 불순물이 증기 상태로 방출되고, 재생된 용매가 흘러 내려서 유닛(들)의 하부를 세척한다. 유닛(들)의 저부에서 리보일러(26)(예를 들면, 케틀 리보일러(kettle reboiler))는 흡수제 중의 산성 가스를 더 제거할 수 있고, 흡수제의 추가의 정제를 위해 희박 흡수제(5)를 흡수 유닛 또는 다른 탈리 유닛으로 이송한다. 다음에 유닛(들)의 저부로부터 인출되는 액체의 일부는 팽창 밸브(28)로 안내된 다음에 온도가 열교환기(29)에서 조절된다. 기계식 압축기(22)가 분리기(21)로부터 증기를 인출하고, 이것을 흡수제 재생 유닛(8)으로 이송한다. 이 방법은 리보일러(26)의 에너지 소비를 저감시키는 것으로 밝혀졌다.
도 9는 리보일러의 비용을 줄이기 위해 도 8에 도시된 MVR 시스템에서 고비용의 기계식 압축기 대신 이젝터가 사용되는 가스 정제 프로세스의 탈리 섹션의 본 발명에 따른 일 실시형태의 개략 프로세스 흐름도이다.
도 9를 참조하면, MVR 시스템에서 고가의 가스 압축기 대신 이젝터가 사용된다. 로딩된 흡수제(예를 들면, 24/24')는 밸브(20)를 사용하여 감압되어 상부에 있는 흡수제 재생 유닛(8)에 공급되고, 여기서 불순물이 증기 상태로 방출되고, 재생된 용매가 흘러 내려서 유닛(들)의 하부를 세척한다. 유닛(들)의 저부에서 리보일러(26)(예를 들면, 케틀 리보일러(kettle reboiler))는 흡수제 중의 산성 가스를 더 제거하고, 흡수제의 추가의 정제를 위해 희박 흡수제(5)를 흡수 유닛 또는 다른 탈리 유닛으로 이송한다. 유닛(들)의 저부로부터 인출되는 액체의 일부는 팽창 밸브(28)로 안내된 다음에 온도가 열교환기(29)에서 조절된다. 액체-가스 이젝터(30)는 저압에서 분리기(21)로부터 증기를 인출하고, 이것을 비교적 고압의 흡수제 재생 유닛(8)에 이송한다. 이러한 방법을 사용하여, 이 시스템은 재생된 흡수제 흐름을 냉각시킬 수 있고, 이는 (예를 들면, 도시되지 않은 냉각 장치(6)에서) 냉각 에너지 요건을 상당히 저감시킬 수 있다. 흡수제 재생 유닛(8)에 비해 고압을 가진 흡수 유닛 또는 기타 탈리 유닛으로부터 나오는 로딩된 액체 흡수제의 일부가 액체-가스 이젝터(30)를 활성화시키는데 사용될 수 있다.
액체-가스 이젝터(30)는 도 2에 도시된 것과 동일한 형상을 가질 수 있다. 액체-가스 이젝터의 작동 메커니즘은 1 차 유체(고압)가 액체이고 2 차 유체(저압)가 증기인 점을 제외하고는 가스-가스 이젝터(25)의 것과 유사한 원리이다. 추진 유체(고압 액체)는 비교적 고압에서 노즐(12 및/또는 13) 내로 유입된다. 노즐(12 및/또는 13) 내의 액체의 압력의 감소는 액체의 운동 에너지로의 변환을 위한 포텐셜 에너지(potential energy)를 제공한다. 구동류는 분리기(21)로부터 증기를 운반한다. 액체 상과 증기 상은 2 차 노즐 섹션(14) 및 일정한 단면(15)을 포함하는 혼합 체임버 내에서 혼합되고, 디퓨저(16) 내에서 압력을 회복한 후에 혼합 체임버를 떠난다. 결과적으로, 흡수제 재생 유닛(8)에 주입될 수 있는 중간 압력의 2 상 혼합물이 얻어진다.
이 시스템은 시스템의 의도된 최종 용도 및 작동 환경에 따라 작동가능하게 위치될 수 있는 복수의 액체-가스 이젝터를 임의선택적으로 포함할 수 있고, 직렬로, 병렬로, 또는 이들의 조합으로 위치될 수 있다. 이러한 이젝터는 이젝터의 출구에서 혼합물의 배압이 재생 컬럼의 압력보다 약간 높으므로 가압된 액체에 의해 활성화된다. 이젝터(들)을 가스 정제 프로세스의 탈리 섹션 내에 통합하는 전략은 리보일러(26)의 에너지 소비를 상당히 저감시킨다.
도 10은 리보일러의 사용을 제거하기 위해 이젝터가 사용되는 가스 정제 프로세스의 탈리 섹션에 대한 본 발명에 따른 다른 실시형태의 개략 프로세스 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 여기서 로딩된 흡수제(예를 들면, 24/24')는 밸브(20)를 사용하여 감압되고, 흡수제 재생 유닛(8)에 공급되고, 이 흡수제 재생 유닛의 상부는 유닛(들) 내부로 플래싱되고, 불순물을 증기 상태로 방출하고, 재생된 용매가 흘러 내려서 유닛(들)의 하부를 세척한다. 유닛(들)의 저부로부터 인출되는 액체는 팽창 밸브(28)로 안내된 다음에 온도가 열교환기(29)에서 조절된다. 액체-가스 이젝터(30)는 저압에서 분리기(21)로부터 증기를 인출하고, 이것을 비교적 고압의 흡수제 재생 유닛(8)에 이송한다. 이러한 방법을 사용하여, 이 시스템은 재생된 흡수제 흐름을 냉각시킬 수 있고, 이는 (예를 들면, 도시되지 않은 냉각 장치(6)에서) 냉각 에너지 요건을 상당히 저감시킬 수 있다. 흡수제 재생 유닛(8)에 비해 고압을 가진 흡수 유닛 또는 기타 탈리 유닛으로부터 나오는 로딩된 액체 흡수제의 일부가 액체-가스 이젝터(들)를 활성화시키는데 사용될 수 있다.
액체-가스 이젝터(30)는 도 2에 도시된 것과 동일한 형상을 가질 수 있다. 액체-가스 이젝터의 작동 메커니즘은 1 차 유체(고압)가 액체이고 2 차 유체(저압)가 증기인 점을 제외하고는 가스-가스 이젝터(25)의 것과 유사한 원리이다. 추진 유체(고압 액체)는 비교적 고압에서 노즐(12 및/또는 13) 내로 유입된다. 노즐(12 및/또는 13) 내의 액체의 압력의 감소는 액체의 운동 에너지로의 변환을 위한 포텐셜 에너지(potential energy)를 제공한다. 구동류는 분리기(21)로부터 증기를 운반한다. 액체 상과 증기 상은 2 차 노즐 섹션(14) 및 일정한 단면(15)을 포함하는 혼합 체임버 내에서 혼합되고, 디퓨저(16) 내에서 압력을 회복한 후에 혼합 체임버를 떠난다. 결과적으로, 흡수제 재생 유닛(8)에 주입될 수 있는 중간 압력의 2 상 혼합물이 얻어진다.
이 시스템은 시스템의 의도된 최종 용도 및 작동 환경에 따라 작동가능하게 위치될 수 있는 복수의 액체-가스 이젝터를 임의선택적으로 포함할 수 있고, 직렬로, 병렬로, 또는 이들의 조합으로 위치될 수 있다. 이러한 이젝터는 이젝터의 출구에서 혼합물의 배압이 재생 컬럼의 압력보다 약간 높으므로 소량의 가압된 액체에 의해 활성화된다. 이젝터(들)을 가스 정제 프로세스의 탈리 섹션 내에 통합하는 전략은 종래 기술의 리보일러의 에너지 소비를 제거한다.
도 11은 종래 기술에 개시된 바와 같은 화학적 흡수제를 사용하는 전형적인 가스 정제 프로세스를 도시한다. 공급 가스/미가공 가스(1)는 부스터 팬(booster fan) 또는 가스 압축기(18)로 이송되어, 공급 가스/미가공 가스의 온도를 만족스러운 수준으로 만들기 위해 하류 설비를 통해 흡수기 스택 및 가스 냉각기(19)(예를 들면, 열교환기)로 추진하기 위한 충분한 압력을 제공한다. 공급 가스/미가공 가스(1)로부터 산성 가스의 흡수는 희박 흡수제(5)와의 (물리적 또는 화학적) 향류 접촉에 의해 발생하며, 희박 흡수제(5)는 냉각 장치(6)를 사용하여 냉각된다. 다음에 냉각된 희박 흡수제는 흡수 컬럼(2)의 상부에 공급되며, 공급 가스/미가공 가스는 흡수 컬럼(2)의 저부에 유입된다. 산성 가스는 공급 가스/미가공 가스로부터 흡수제에 흡수되고, 레이든 흡수제(4)는 흡수 컬럼(2)의 저부로부터 나오고, 반면에 정제된 가스(3)는 흡수 컬럼(2)의 상부로부터 나온다. 화학적 흡수는 발열 반응이다. 흡수 컬럼(2) 내에서 열 축적을 방지하고, 흡수제의 흡수 능력을 향상시키기 위해, 고온 흡수제가 수집되어 인터쿨러(31)로 펌핑되고, 흡수 컬럼(2)으로 복귀되어 흡수 컬럼(2)의 저부 섹션에서 산성 가스 흡수를 재개한다. 다음에 흡수 컬럼(2)의 상부를 떠나는 정제된 가스(3)는 세척 섹션(미도시)을 통과하여 정제된 가스로부터 임의의 휘발성의 혼입된 흡수제 미스트(mist)를 포획한다. 흡수 컬럼(2)의 저부로부터의 레이든 흡수제(4)는 린-리치 교환기(lean-rich exchanger; 32)에서 가열되어 흡수제 재생 유닛(8)으로 이송되고, 여기서 흡수제는 리보일러(26) 및 기계식 증기 압축기(MVR)에 의해 제공되는 열에 의해 재생된다. 흡수제 재생 유닛(8)의 저부에서 리보일러(26)(예를 들면, 케틀 리보일러)는 흡수제 중의 산성 가스를 제거하고, 희박 흡수제(5)를 흡수 유닛으로 이송한다. 흡수제 재생 유닛(8)의 저부로부터 인출되는 액체의 일부는 팽창 밸브(28)로 안내된 다음에 온도가 열교환기(29)에서 조절된다. 기계식 압축기(22)가 분리기(21)로부터 증기를 인출하고, 이것을 흡수제 재생 유닛(8)으로 이송한다. 이는 산성 가스의 스트리핑 및 수증기 요건의 최소화에 기여한다. MVR 시스템의 분리기(21)의 저부로부터 재생된 희박 흡수제(5)는 흡수 컬럼(2)으로 반송된다. 흡수제 재생 유닛(8)으로부터 오버헤드 증기(overhead vapour)는 응축기(27)에 의해 냉각되고, 2 상 혼합물은 분리되고, 환류(reflux)는 재생기로 복귀되고, 반면에 증기(산성 가스)는 다른 프로세스 유닛(예를 들면, CO2 압축 시스템, 클라우스(Claus) 유닛)으로 이송된다.
도 12는 폐열을 활용함으로써 리보일러의 비용을 줄이기 위해 이젝터가 사용되는 본 발명에 따른 일 실시형태의 개략 프로세스 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 도 11에 도시된 바와 같은 MVR 시스템에서 고가의 기계식 가스 압축기 대신 이젝터가 사용된다. 공급 가스/미가공 가스(1)는 부스터 팬 또는 압축기(18)로 이송되어, 공급 가스/미가공 가스의 온도를 만족스러운 수준으로 만들기 위해 하류 설비를 통해 흡수기 스택 및 가스 냉각기(19)(예를 들면, 열교환기)로 추진하기 위한 충분한 압력을 제공한다. 공급 가스/미가공 가스로부터 산성 가스의 흡수는 희박 흡수제(5)와의 (물리적 또는 화학적) 향류 접촉에 의해 발생하며, 희박 흡수제(5)는 냉각 장치(6)를 사용하여 냉각된다. 다음에 냉각된 희박 흡수제는 상부에 공급되며, 공급 가스/미가공 가스는 흡수 컬럼(2)의 저부에 유입된다. 산성 가스는 공급 가스/미가공 가스로부터 흡수제에 흡수되고, 레이든 흡수제(4)는 흡수 컬럼(2)의 저부로부터 나오고, 반면에 정제된 가스(3)는 흡수 컬럼(2)의 상부로부터 나온다. 화학적 흡수는 발열 반응이다. 흡수 컬럼(2) 내에서 열 축적을 방지하고, 흡수제 흡수 능력을 향상시키기 위해, 고온 흡수제가 수집되어 인터쿨러(31)로 펌핑되고, 흡수 컬럼(2)으로 복귀되어 흡수 컬럼(2)의 저부 섹션에서 산성 가스 흡수를 재개한다. 다음에 흡수 컬럼(2)의 상부를 떠나는 정제된 가스(3)는 세척 섹션(미도시)을 통과하여 정제된 가스로부터 임의의 휘발성의 혼입된 흡수제 미스트(mist)를 포획한다. 흡수 컬럼(2)의 저부로부터의 레이든 흡수제(4)는 린-리치 교환기(32)에서 가열되어 흡수제 재생 유닛(8)으로 이송되고, 여기서 흡수제는 리보일러(26) 및 본 발명에 의해 제공되는 열에 의해 재생된다. 컬럼의 저부에서 리보일러(26)(예를 들면, 케틀 리보일러)는 흡수제 중의 산성 가스를 제거하고, 희박 흡수제(5)를 흡수 유닛으로 이송한다. 흡수제 재생 유닛(8)의 저부로부터 인출되는 액체의 일부는 팽창 밸브(28)로 안내된 다음에 온도가 열교환기(29)에서 조절된다.
단상 가스-가스 이젝터(25)는 분리기(21)로부터 증기를 인출하여 이것을 흡수제 재생 유닛(8)으로 이송한다.
이 시스템은 시스템의 의도된 최종 용도 및 작동 환경에 따라 작동가능하게 위치될 수 있는 복수의 초음속의 이젝터를 임의선택적으로 포함할 수 있고, 직렬로, 병렬로, 또는 이들의 조합으로 위치될 수 있다. 흡수 컬럼(2) 내에서 열 축적을 방지하고, 흡수제의 흡수 능력을 향상시키기 위해, 고온 흡수제가 수집되어 인터쿨러 열교환기(33) 및 인터쿨러(31)로 펌핑되고, 흡수 컬럼(2)의 저부 섹션에서 산성 가스 흡수를 재개하도록 흡수 컬럼(2)으로 복귀되므로, 흡수 컬럼(2)에서 생성되는 폐열은, 이젝터의 출구에서 혼합물의 배압이 흡수제 재생 유닛(8)의 압력보다 약간 높으므로, 이들 이젝터를 활성화시키도록 충분한 압력을 갖는 적합 유체(예를 들면, 물)의 증기 형태를 생성하는데 사용될 수 있다.
이젝터는 도 2에 도시된 것과 동일한 형상을 가질 수 있다. 이러한 추진류(가압된 공급물/미가공 가스)는 초음속으로 수렴/발산 노즐에서 가속되고, 노즐 출구에서 감속되고, 저압으로 분리기로부터 2 차 흐름을 인출한다. 두 흐름은 접촉한 후에 2 차 노즐 섹션 및 일정한 단면을 포함하는 혼합 체임버의 일정한 단면에 도달하고, 이곳에서 두 속도는 일정한 압력에서 균등해지고, 일련의 충격파가 발생하고, 상당한 압력 상승이 뒤따르고, 속도는 아음속으로 저하된다. 그 후에, 이 흐름은 디퓨저로 들어가고, 이곳에서 이 흐름은 더 느려져서 나머지 속도를 정압으로 변환시킬 수 있고, 혼합류는 중간 압력에 도달하고, 이는 흡수제 재생 유닛(들)의 압력보다 약간 더 높다. 이는 산성 가스의 스트리핑 및 수증기 요건의 최소화에 기여한다. 또한, 이러한 방법을 사용하면 재생된 흡수제 흐름을 냉각시킬 수 있고, 이는 (예를 들면, 냉각 장치에서) 냉각 에너지 요건을 상당히 저감시킬 수 있다. 본 발명의 스트리퍼 저부 및 분리기로부터 재생된 희박 흡수제는 흡수 컬럼(들)로 반송된다. 흡수제 재생 유닛(들)으로부터 오버헤드 증기는 응축기에 의해 냉각되고, 2 상 혼합물은 분리되고, 환류는 재생기로 복귀되고, 반면에 증기(산성 가스)는 다른 프로세스 유닛(예를 들면, CO2 압축 시스템, 클라우스 유닛)으로 이송된다.
도 5, 도 8 및 도 9, 도 10 및 도 12를 참조하면, 이들 도면은 단일 이젝터의 용도를 개략적으로 도시한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 본 발명의 각각의 실시형태에서, 이들 도면에 도시된 단일 이젝터는 유리하게도 많은 상황에서 직렬로, 또는 병렬로, 또는 일부는 직렬로 다른 일부는 병렬로 설치되는 복수의 이젝터로 교체될 수 있다. 이젝터의 구성 및 내부 형상은 특정 시스템에서 사용가능한 특성의 조합을 최대화하기 위해 다양하게 선택된다.
실시례
실시례 1:
Rectisol® 가스 세정 유닛의 흡수 섹션에 일반적으로 사용되는 설계 구성의 개략이 도 4에 도시되어 있다.
가스화장치로부터 유래하는 합성가스 또는 미가공 가스(1)는 전형적으로 10-50 bar의 압력을 갖는다. 이 흐름의 압력은 Rectisol® 세척 유닛의 흡수 컬럼(2) 내에 이송되기 위해 60-80 bar까지 가스 압축기(18)에 의해 증가되어야 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 흡수제 중에 함께 흡수된 연료 종은 레이든 흡수제(4' 및 4)를 감압 밸브(20' 및 20)를 사용하여 감압시킴으로써 회수될 수 있다. 이 가스는 플래시 드럼 내에서 레이든 흡수제로부터 분리된다. 따라서, 현재 가스 상인 이들 연료 종을 흡수 컬럼(들)의 공급물로 재순환시키기 위해서는 일 세트의 압축기(22' 및 22)가 사용되어야 한다. 가스 세정 유닛의 능력에 따라 이들 압축기에는 CAPEX를 매우 높게 설치할 수 있다. 예를 들면, 9500 톤/일의 산성 합성가스를 처리할 수 있는 Rectisol® 세척 유닛에서, 이들 압축기의 CAPEX는 이 유닛의 총 CAPEX의 5%를 초과할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시형태에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 연료 종을 흡수 컬럼(들)로 재순환시키기 위한 Rectisol® 프로세스의 공통의 설계 구성에서 사용되는 일 세트의 압축기(22' 및 22)는 단상 가스-가스 이젝터(25 및 25')로 대체된다. 고압 흐름의 작은 부분(2-7 질량%)는 이들 이젝터(25 및 25')의 추진류로서 사용되어 연료 종의 압력을 상승시켜 이들을 흡수기 섹션의 공급물 흐름 내로 되돌릴 수 있다. 이러한 이젝터 통합 전략으로 인해 이러한 산성 가스 제거 유닛의 총 CAPEX를 5% 이상 저감시킬 수 있다. 또한, 기계식 증기 압축기의 고유의 유틸리티 비용(고품질 에너지원으로서의 전기) 및 이것에 수반되는 GHG 배출이 배제된다.
합성가스 및 정제된 가스의 전형적인 조성 및 작동 조건은 표 1에 표시되어 있다.
유동 흐름 몰% 온도(℃) 압력(bar)
CO2 H2S CO N2 H2
미가공 가스(1) 28.0 1.3 23.4 0.4 46.9 30 35
정제된 가스(3) 0.7 16 ppb 32.7 0.6 66.1 -45 60
표 1. Rectisol® 프로세스에서 미가공 가스 및 정제된 가스의 전형적인 조성 및 작동 조건
실시례 2:
Rectisol® 가스 세정 유닛의 흡수제 재생 섹션에 일반적으로 사용되는 개략적인 설계 구성이 도 7에 도시되어 있다.
로딩된 흡수제(24' 또는 24)는 전형적으로 각각 5-20 몰% 및 약 1 몰%의 CO2 및 H2S에 의해 로딩되어 있다. 로딩된 흡수제(24' 또는 24)의 온도는 각각 -45℃ 내지 -10℃ 범위이고, 그 압력은 2 내지 20 bar 범위이다. 흡수 섹션은 더 높은 압력에서 작동되므로, 이 흐름은 밸브(20)를 사용하여 감압되고, 유닛(들)의 내부에서 플래싱되고 증기 상태로 불순물을 방출하는 중앙에서 흡수제 재생 유닛(8)에 공급되고, 재생된 용매는 흘러내려서 유닛(들)의 하부를 세척한다. 이러한 구성에서 유닛(들)의 상부에서 응축기(27)가 사용되고, 여기서 증기 상태의 모든 흡수제가 응축되고, 유닛(들)로 복귀되어 유닛(들)의 상부를 세척한다. 이러한 유닛(들)에서, H2S 및 잔류 CO2가 스트리핑되고, 클라우스 프로세스와 같은 다른 처리 유닛으로 이송된다. 유닛(들)의 저부에서 리보일러(26)(예를 들면, 케틀 리보일러)는 흡수제 중의 산성 가스를 더 제거할 수 있고, 거의 순수한 희박 흡수제(5)(예를 들면, 메탄올)를 흡수 유닛에 이송할 수 있다. 산성 가스(9) 및 희박 흡수제(5)(예를 들면, 메탄올)의 전형적인 조성 및 작동 조건은 아래의 표 2에 제시되어 있다.
리보일러는 다량의 생증기(live steam)를 사용하여 필요한 탈리 열을 제공한다. 예를 들면, 9500 톤/일의 산성 합성가스/미가공 가스를 처리할 수 있는 Rectisol® 세척 유닛에서, 필요한 생증기는 전체 유닛의 총 유틸리티 비용의 약 45%에 상당한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, Rectsiol® 프로세스의 새로운 개량 전략은 도 8의 감압 밸브(20)를 고압의 로딩된 액체 흡수제에 의해 활성화되는 2 상 액체-가스 이젝터(30)로 대체함으로써 도입된다. 레이든 흡수제의 일부는 흡수제 재생 유닛(8)의 저부에서 취출되고, 플래싱되어 기화되고, 2 상 이젝터(들)을 사용하여 흡수제 재생 유닛(8) 내로 재순환된다.
이러한 새로운 구성은 생증기 소비에서 적어도 5%의 비용 절감 및 4000 톤/년의 CO2 배출량 저감으로 이어질 수 있다. 또한, 이러한 새로운 설계 구성에서, 플래시 증발은 흡수기의 리보일러보다 낮은 온도에서 작동하며, 이것은 재생된 희박 흡수제(5)(예를 들면, 메탄올)을 냉각시킬 수 있고, 이는 냉각 에너지 요건을 10 내지 20% 만큼 저감시킬 수 있다.
유동 흐름 몰% 온도(℃) 압력(bar)
CO2 H2S 메탄올
산성 가스(9) 79.34 19.81 0.85 -19 1.2
희박 흡수제(5)(메탄올) 0 100 ppb 100 68-69 1.2
표 2. Rectisol® 프로세스에서 산성 가스 및 희박 흡수제의 전형적인 조성 및 작동 조건
실시례 3:
MVR 시스템을 통합함으로써 업그레이드되는 화학적 흡수제(즉, 아민계)를 사용하는 가스 정제 프로세스에 일반적으로 사용되는 설계 구성의 개략도가 도 11에 도시되어 있다.
전형적으로 5-15 %의 CO2를 함유하는 파워 보일러로부터의 연도 가스는 흡수 컬럼(2)을 통과한다. 흡수는 발열 반응이므로, 타워 내에서의 열 축적을 방지하고 흡수 능력을 향상시키기 위해 냉각되어야 한다. 따라서, 고온 흡수제가 굴뚝의 트레이에 수집되고, 인터쿨러(31)로 펌핑되고, 흡수 컬럼(2)으로 복귀된다. 처리된 연도 가스는 대기로 방출된다. 흡수기의 저부로부터 CO2 부화된 아민은 린-리치 교환기(32)에서 가열되고, 아민 재생기로 이송된다. 아민은 리보일러(26) 및 MVR에 의해 제공되는 열에 의해 재생된다.
도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 흡수제 재생 유닛(8)의 저부로부터 희박 아민의 일부가 팽창 밸브(28) 및 열교환기(29)로 이송되고, 분리기(21)로부터 수증기가 생성되어 방출된다. 기계식 증기 압축기(22)로부터 압축된 수증기는 CO2의 스트리핑에 기여하고 흐름 요건을 최소화하는 흡수제 재생 유닛(8)(예를 들면, 아민 재생기)의 저부에 도입된다.
흡수제 재생 유닛(8)(예를 들면, 아민 재생기)의 오버헤드는 응축기(27)에 의해 냉각되고, 환류는 재생기로 복귀되고, 반면에 CO2는 종종 가스 압축 시스템으로 이송된다. MVR 시스템이 흡수제 재생 유닛(8)(예를 들면, 아민 재생기)의 수증기 요건을 감소시킬 수 있으나, 이 시스템에서 사용되는 기계식 압축기는 고가이고 고품질의 에너지(즉, 전기)를 소비한다. CO2의 90%를 제거하여 약 1,200 내지 1,400 톤/일의 연도 가스를 처리할 수 있는 아민 세척 유닛에서, 평균 수증기 소비는 약 2-3 GJ/톤의 CO2 포획량이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 12는 이젝터 기술의 통합을 위한 새로운 구성을 개시한다. 이 새로운 구성으로 인해 이 프로세스의 에너지 소비를 상당히 저감시킬 수 있다.
이러한 구성에서, 흡수 컬럼 및 기타 상류 및 하류의 프로세스 유닛(예를 들면, 타르 제거 유닛 및 촉매 반응기)에서 생성되는 160 내지 170℃의 온도의 폐열은 열압축기로서 사용되는 단상 이젝터(25)를 활성화시키기 위해 인터쿨러 열교환기(33)를 통해 이용될 수 있다. 이젝터 기술에 의한 이러한 새로운 폐에너지 관리를 사용하면, 스트리퍼 컬럼의 리보일러에서의 수증기 소비가 최대 15%까지 저감될 수 있다. 또한, 고가의 설비인 기존의 전기 또는 기계식 증기 압축기가 제거될 수 있다.
실시례 4:
이 실시례는 도 12에 도시된 것과 동일한 시스템을 사용하는 합성가스/미가공 가스의 정제에 관한 것이다.
이 소위 합성가스/ 미가공 가스는 H2(13.10, 몰%), CO2(19.40, 몰%), CO(8.10, 몰%, H2O)(50.70, 몰%), CH4(7.80, 몰%), C2H4(0.10, 몰%), C2H6(0.20, 몰%), C10H8(0.10, 몰%), NH3(0.10, 몰%), 및 H2S(0.04, 몰%)로 구성된다.
목표는 적어도 95%의 CO2 및 99.99%의 H2S를 제거하는 것이다. 합성가스/ 미가공 가스의 입구 온도는 169℃이다. 사용되는 아민 흡수기는77 스테이지 및 0.48 bar의 평균 압력 강하로 구성된다. 온도는 40.6℃(스테이지 1에 해당함)으로부터 68.3℃로 증가한다. 아민 재생기는 리보일러 및 응축기를 구비한 23 스테이지 및 0.70 bar의 압력 강하로 구성된다. 플래시 탱크와 아민 재생기 사이에 이젝터가 통합되어 95%의 CO2 및 99.996%의 H2S가 제거되며, 리보일러에서의 수증기는 약 12% 절약된다. 이젝터(25)는 6 bar의 생성된 수증기에 의해 활성화되고, 분리기(21)로부터의 인출된 2 차 흐름의 압력을 1 bar로부터 1.5 bar로 증가시킨다.
본 발명이 특정의 바람직한 실시형태를 참조하여 상당히 상세하게 설명되었으나, 다른 실시형태 및 변경형태도 가능하다. 따라서, 첨부한 청구항의 범위는 이 실시례에서 설명된 바람직한 실시형태에 의해 제한되어서는 안 되며, 그 설명 전체와 일치하는 가장 넓은 해석이 부여되어야 한다.
1 미가공 가스/합성가스/공급 가스
2 흡수 컬럼(들)
3 정제된 가스
4 레이든 흡수제
5 희박 흡수제
6 냉각 장치
7 가열 장치
8 흡수제 재생 유닛(들)
9 산성 가스
10 이젝터의 입구 단부
11 이젝터의 흡인 노즐
12 이젝터의 수렴 노즐
13 이젝터의 발산 노즐
14 이젝터의 2 차 노즐 섹션
15 이젝터의 일정한 단면
16 이젝터의 디퓨저
17 압력 증가
18 가스 압축기
19 가스 냉각기
20 감압 밸브
21 분리기
22 기계식 압축기
23 휘발성 연료 종
24 로딩된 흡수제
25 가스-가스 이젝터
26 리보일러
27 응축기
28 팽창 밸브
29 열교환기
30 액체-가스 이젝터
31 인터쿨러
32 린-리치 교환기
33 인터쿨러 열교환기

Claims (18)

  1. 가스 정제 시스템에서 이젝터(ejector)의 용도로서,
    상기 가스 정제 시스템 내의 고압 가스 흐름 또는 액체 흐름이 상기 이젝터 내의 추진류(motive flow)로서 사용되고, 상기 이젝터는 상기 가스 흐름을 압축하여 상류 고압 용기로 반송되게 하는, 가스 정제 시스템에서 이젝터의 용도.
  2. 제 1 항에 있어서,
    고압 가스 흐름이 사용되고, 상기 이젝터는 단상(single-phase) 가스-가스 이젝터인, 가스 정제 시스템에서 이젝터의 용도.
  3. 제 1 항에 있어서,
    고압 액체 흐름이 사용되고, 상기 이젝터는 2 상 액체-가스 이젝터인, 가스 정제 시스템에서 이젝터의 용도.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 정제 시스템은 CO2, H2S, SO2, COS 또는 이들 성분 중 적어도 2 가지 성분의 조합을 포함하는 산성 성분을 제거하기 위한 것인, 가스 정제 시스템에서 이젝터의 용도.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 이젝터가 사용되고, 상기 이젝터는 직렬로, 병렬로, 또는 이들의 조합으로 작동가능하게 위치되는, 가스 정제 시스템에서 이젝터의 용도.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로딩(loading)되거나 부분적으로 로딩된 흡수제가 사용되어 상기 가스를 압축하여 압력이 증가된 가스-액체 혼합물을 생성하는, 가스 정제 시스템에서 이젝터의 용도.
  7. 가스 정제 시스템으로서,
    흡수 컬럼 내에 들어가서 상기 산성 가스와 접촉하는 희박 흡수제에 의해 흡수 컬럼 내에서 산성 가스를 포함하는 미가공 가스의 공급물이 처리되고,
    상기 희박 흡수제는 산성 가스를 흡수하여 레이든 흡수제(laden absorbent)를 제공하고,
    다음에 산성 가스를 갖는 상기 레이든 흡수제는 밸브에 의해 감압되어 분리기 내에서 산성 가스와 함께 흡수된 휘발성 연료 종을 분리하여 로딩된 흡수제(loaded absorbent)를 제공하고,
    상기 로딩된 흡수제는 이젝터를 사용하여 공급 가스 내에 주입됨으로써 상기 흡수 컬럼 내로 복귀되는, 가스 정제 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이젝터는 단상 가스-가스 이젝터인, 가스 정제 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 이젝터는 2 상 액체-가스 이젝터인, 가스 정제 시스템.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 정제 시스템은 CO2, H2S, SO2, COS 또는 이들 성분 중 적어도 2 가지 성분의 조합을 포함하는 산성 성분을 제거하기 위한 것인, 가스 정제 시스템.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 이젝터가 사용되고, 상기 이젝터는 직렬로, 병렬로, 또는 이들의 조합으로 작동가능하게 위치되는, 가스 정제 시스템.
  12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로딩되거나 부분적으로 로딩된 흡수제가 사용되어 상기 가스를 압축하여 압력이 증가된 가스-액체 혼합물을 생성하는, 가스 정제 시스템.
  13. 가스 정제 시스템으로서,
    흡수 컬럼 내에 들어가서 상기 산성 가스와 접촉하는 희박 흡수제에 의해 흡수 컬럼 내에서 산성 가스를 포함하는 미가공 가스의 공급물이 처리되고,
    상기 희박 흡수제는 산성 가스를 흡수하여 레이든 흡수제를 제공하고,
    다음에 산성 가스를 갖는 상기 레이든 흡수제는 제 1 밸브에 의해 감압되어 분리기 내에서 산성 가스와 함께 흡수된 휘발성 연료 종을 분리하여 로딩된 흡수제를 제공하고,
    상기 로딩된 흡수제는 제 2 밸브를 사용하여 감압되고, 이젝터를 사용하여 흡수제 재생 유닛에 공급되는, 가스 정제 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 이젝터는 단상 가스-가스 이젝터인, 가스 정제 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 이젝터는 2 상 액체-가스 이젝터인, 가스 정제 시스템.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 정제 시스템은 CO2, H2S, SO2, COS 또는 이들 성분 중 적어도 2 가지 성분의 조합을 포함하는 산성 성분을 제거하기 위한 것인, 가스 정제 시스템.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 이젝터가 사용되고, 상기 이젝터는 직렬로, 병렬로, 또는 이들의 조합으로 작동가능하게 위치되는, 가스 정제 시스템.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로딩되거나 부분적으로 로딩된 흡수제가 사용되어 상기 가스를 압축하여 압력이 증가된 가스-액체 혼합물을 생성하는, 가스 정제 시스템.
KR1020207022486A 2018-01-24 2019-01-24 이젝터에 의한 비용효율적인 가스 정제 방법 및 시스템 KR20200109327A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862621266P 2018-01-24 2018-01-24
US62/621,266 2018-01-24
PCT/CA2019/050085 WO2019144229A1 (en) 2018-01-24 2019-01-24 Cost-effective gas purification methods and systems by means of ejectors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200109327A true KR20200109327A (ko) 2020-09-22

Family

ID=67394471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207022486A KR20200109327A (ko) 2018-01-24 2019-01-24 이젝터에 의한 비용효율적인 가스 정제 방법 및 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200346163A1 (ko)
EP (1) EP3731952A4 (ko)
JP (1) JP2021510621A (ko)
KR (1) KR20200109327A (ko)
CA (1) CA3086694A1 (ko)
WO (1) WO2019144229A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112691508B (zh) * 2021-01-13 2022-10-28 江苏大学 一种双胺类三元低共熔溶剂的制备方法及其高效捕集so2的用途
EP4351763A1 (en) * 2021-07-07 2024-04-17 Bechtel Energy Technologies & Solutions, Inc. Systems and methods for removing carbon dioxide from a combustion flue gas and/or air

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1951278A1 (de) * 1968-10-15 1970-07-16 Giuseppe Giammarco Verbessertes Verfahren zur Beseitigung von CO2 und/oder anderen sauberen Gasen aus Gasgemischen
DE2043190C3 (de) * 1969-09-09 1979-02-15 Benson, Field & Epes, Berwyn, Pa. (V.St.A.) Verfahren zur Abtrennung von sauren Gasen aus heißen wasserdampfhaltigen Gasgemischen
NL7514993A (nl) * 1974-12-24 1976-06-28 Hecke Francis Van Werkwijze voor het regenereren van waterige wasoplossingen, gebruikt voor het verwijderen van zure gassen uit gasmengsels.
DE3518368A1 (de) * 1985-05-22 1986-11-27 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zum entfernen von co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und/oder h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s aus gasen
DE3613110A1 (de) * 1986-04-18 1987-10-22 Linde Ag Verfahren zum entfernen unerwuenschter bestandteile aus gasen
GB2195916B (en) * 1986-08-18 1990-09-19 Union Carbide Corp Removal of acid gases from gas mixtures
AU750865B2 (en) * 1997-09-15 2002-08-01 Propure As Fluid separation system
FR2848218B1 (fr) * 2002-12-10 2005-01-28 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification et de deshydratation d'un gaz naturel
PL217545B1 (pl) * 2009-03-24 2014-07-31 Inst Nawozów Sztucznych Sposób absorpcyjnego usuwania ditlenku węgla z przemysłowych mieszanin gazowych
NO20092229L (no) * 2009-06-09 2010-12-10 Aker Clean Carbon As Reclaimer for absorbent
US9017451B2 (en) * 2012-03-16 2015-04-28 Membrane Technology And Research, Inc. Membrane-based gas separation process using ejector-driven gas recycle

Also Published As

Publication number Publication date
US20200346163A1 (en) 2020-11-05
CA3086694A1 (en) 2019-08-01
WO2019144229A1 (en) 2019-08-01
EP3731952A1 (en) 2020-11-04
JP2021510621A (ja) 2021-04-30
EP3731952A4 (en) 2022-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2358792C2 (ru) Регенерация водного раствора, образующегося в процессе абсорбции кислых газов, путем многоступенчатого равновесного испарения и отгонки
EP1551532B1 (en) Improved split flow apparatus
RU2508158C2 (ru) Способ и устройство для отделения диоксида углерода от отходящего газа работающей на ископаемом топливе энергоустановки
US7488463B2 (en) Carbon dioxide recovery and power generation
US8425655B2 (en) Gas pressurized separation column and process to generate a high pressure product gas
KR20110110244A (ko) 화석 연료 발전 설비의 배기 가스로부터 이산화탄소를 분리하기 위한 방법 및 장치
CN114768488B (zh) 一种燃煤机组烟气二氧化碳捕集系统
EA016314B1 (ru) Способ и конфигурация оборудования для получения диоксида углерода и водорода из синтез-газа
KR20120112604A (ko) 포집 매질의 재생방법
JP2012223661A (ja) Ｃｏ２回収システム及びｃｏ２ガス含有水分の回収方法
US20150078973A1 (en) Heat recovery in absorption and desorption processes
EP2668994A1 (en) Integrated CO2 phase changing absorbent for CO2 separation system
KR20120110122A (ko) 포집 매질의 재생방법
KR20200109327A (ko) 이젝터에 의한 비용효율적인 가스 정제 방법 및 시스템
CN103402608A (zh) 气化装置的构造和方法
CA2706267C (en) Methods and system for separating carbon dioxide from syngas
EA012853B1 (ru) Способ удаления кислотных газов из находящегося под давлением природного газа, загрязнённого соединениями кислотных газов, и получение извлеченных кислотных газов при повышенном уровне давления
WO2022189039A1 (en) Chilled ammonia-based carbon dioxide abatement system with stacked sections
CN116694370A (zh) 一种处理未变换气的低温甲醇洗系统及方法