NL1021454C2 - Wassen van CO2 uit methaan bevattende gassen onder toepassing van een waterige stroom. - Google Patents
Wassen van CO2 uit methaan bevattende gassen onder toepassing van een waterige stroom. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1021454C2 NL1021454C2 NL1021454A NL1021454A NL1021454C2 NL 1021454 C2 NL1021454 C2 NL 1021454C2 NL 1021454 A NL1021454 A NL 1021454A NL 1021454 A NL1021454 A NL 1021454A NL 1021454 C2 NL1021454 C2 NL 1021454C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- stream
- aqueous stream
- gas
- methane
- fischer
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 196
- 239000007789 gas Substances 0.000 title description 108
- 238000005406 washing Methods 0.000 title description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 122
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 78
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 42
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 39
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 39
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 20
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 19
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 18
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 273
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 137
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 46
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 23
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 18
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 6
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 but not limited to Substances 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 3
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 2
- 210000000941 bile Anatomy 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- KDRIEERWEFJUSB-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;methane Chemical compound C.O=C=O KDRIEERWEFJUSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010960 commercial process Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012035 limiting reagent Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical class C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 150000005673 monoalkenes Chemical class 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
- C10G2/30—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
- C10G2/32—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
-
- 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
- B01D53/1475—Removing carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/11—Purification; Separation; Use of additives by absorption, i.e. purification or separation of gaseous hydrocarbons with the aid of liquids
-
- 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
- Y02C20/20—Capture or disposal of greenhouse gases of methane
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
<Λ
Wassen van CO2 uit methaan bevattende gassen onder toepassing van een waterige stroom
Achtergrond van de uitvinding 5 1. Gebied van de uitvinding
[0001] De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de verwijdering van CO2 uit CH4 bevattende gassen. In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op 10 het wassen van CO2 uit een CH4 bevattend gas onder toepassing van een waterige stroom, het vormen van een CH4 bevattend gas met een verlaagd CCh-gehalte en een met CO2 verrijkte waterige stroom, het verwerken van het CH4 bevattende gas met een verlaagd CCVgehalte voor het vormen van verkoopbare vloeibare producten en het lozen van de met CO2 verrijkte waterige stroom.
15 2. Beschrijving van de stand der techniek
[0002] De omzetting van afgelegen aardgasvoorraden in transportbrandstoffen wordt steeds meer gewenst vanwege de noodzaak van het exploiteren van bestaande 20 aardgasvoorraden als een manier om te voldoen aan de toenemende eis naar transportbrandstoffen. In het algemeen heeft de uitdrukking “afgelegen aardgas” betrekking op een aardgasvoorraad die niet economisch met een pijpleiding naar een commerciële markt getransporteerd kan worden.
[0003] Gewoonlijk bestaan er twee benaderingen voor het omzetten van afgelegen 25 aardgas in gebruikelijke transportbrandstoffen en smeermiddelen waaronder, maar niet beperkt tot, benzine, dieselbrandstof, vliegtuigbrandstof, smeermiddelbasisgrondstoffen en dergelijke. De eerste benadering omvat het omzetten van aardgas in synthesegas door gedeeltelijke oxidatie, gevolgd door een Fischer-Tropsch-proces en het verder raffineren van de verkregen Fischer-Tropsch-producten. De tweede benadering omvat 30 het omzetten van aardgas in synthesegas door gedeeltelijke oxidatie, gevolgd door me-thanol-synthese, waarbij de gesynthetiseerde methanol vervolgens wordt omgezet in benzine met een hoog gehalte aan aromaten door een methanol-tot-benzine (MTG) proces. Bij beide benaderingen wordt synthesegas als tussenproduct gebruikt. Hoewel er 1021454 2 \ andere benaderingen zijn voor het gebruiken van aardgas op afgelegen lokaties geven deze benaderingen geen gebruikelijke transportbrandstoffen en smeermiddelen, maar worden in plaats daarvan andere aardolieproducten geproduceerd, waaronder, maar niet beperkt tot, vloeibaar gemaakt aardgas (LNG) en omgezette methanol. De Fischer-5 Tropsch- en MTG-processen hebben beide voordelen en nadelen. Bijvoorbeeld heeft het Fischer-Tropsch-proces het voordeel dat producten worden gevormd die sterk pa-raffinisch zijn. Sterk paraffinische producten worden gewenst omdat deze uitstekende verbrandings- en smeereigenschappen vertonen. Ongelukkigerwijs is een nadeel van het Fischer-Tropsch-proces dat bij het Fischer-Tropsch-proces betrekkelijk grote hoe-10 veelheden CO2 vrijkomen tijdens de omzetting van aardgasvoorraden in verkoopbare producten. Een voordeel van het MTG-proces is dat met het MTG-proces benzine- en LPG-ffacties (b.v. propaan en butaan) met een hoog gehalte aan aromaten worden geproduceerd. Hoewel benzine met een hoog gehalte aan aromaten dat is geproduceerd met het MTG-proces in het algemeen geschikt is voor toepassing in gebruikelijke ben-15 zinemotoren kan MTG-benzine met een hoog gehalte aan aromaten geneigd zijn tot het vormen van dureen en andere polymethylaromaten met lage kristallisatietemperaturen die vaste stoffen vormen bij bewaren. Daarnaast is het MTG-proces duurder dan het Fischer-Tropsch-proces en kunnen de producten die worden geproduceerd met het MTG-proces niet worden gebruikt als smeermiddelen, brandstof voor dieselmotoren of 20 brandstof voor straalturbines.
[0004] Katalysatoren en omstandigheden voor het uitvoeren van Fischer-Tropsch-reacties zijn bekend bij de deskundige en worden bijvoorbeeld beschreven in EP-A1-0921184, waarvan de inhoud in zijn geheel als hierin ingelast dient te worden beschouwd. Een schema van een gebruikelijk Fischer-Tropsch-proces wordt getoond in 25 figuur 1.
[0005] Het Fischer-Tropsch-proces kan worden begrepen door het onderzoeken van de stoichiometrie van de reactie die plaatsvindt tijdens een Fischer-Tropsch-proces. Tijdens de Fischer-Tropsch-verwerking wordt bijvoorbeeld synthesegas (d.w.z. een mengsel dat koolomonoxide en waterstof omvat) gevormd, gewoonlijk uit ten minste 30 een van drie basisreacties. Gebruikelijke Fischer-Tropsch-reactieproducten omvatten paraffïnen en alkenen, in het algemeen weergegeven met de formule nCH2. Hoewel deze formule nauwkeurig monoalkeenpoducten definieert, definieert deze slechts bij benadering Cs+ paraffine-producten. De waarde van n (d.w.z. het gemiddelde koolstof- 1021454
X
3 getal van het product) wordt bepaald door de reactie-omstandigheden, waaronder, maar niet beperkt tot, de temperatuur, druk, ruimtesnelheid, soort katalysator en samenstelling van het synthesegas. De gewenste netto stoichiometrie van synthesegas voor een Fischer-Tropsch-reactie is onafhankelijk van het gemiddelde koolstofgetal (n) van het 5 product en bedraagt ongeveer 2,0, zoals bepaald aan de hand van de volgende reactie-vergelijking: nCO + 2nH2 11H2O + nCH2 10 waarbij nCEfe gebruikelijke Fischer-Tropsch-reactieproducten zoals bijvoorbeeld alkenen en paraffïnen voorstelt.
[0006] De drie algemene reacties waarmee synthesegas uit methaan wordt gevormd zijn als volgt: 1. stoomreformeren van methaan: CH4 + H2O CO + 3¾ 15 2. droog reformeren, of reactie tussen CO2 en methaan: CH4 + CO2 2CO + 2H2; en 3. gedeeltelijke oxidatie onder toepassing van zuurstof: CH4 + V2O2 -> CO + 2H2.
[0007] Hoewel de bovenstaande algemene reacties de basisreacties zijn die worden gebruikt voor het produceren van synthesegas is de verhouding van waterstof tot kool- 20 monoxide die wordt geproduceerd door de bovenstaande reacties niet altijd geschikt voor de gewenste Fischer-Tropsch-conversieverhouding van 2,0. Bij de stoomreforme-ringsreactie is de verkregen verhouding van waterstof tot koolmonoxide bijvoorbeeld 3,0, hetgeen hoger is dan de gewenste verhouding van waterstof tot koolstof van 2,0 voor een Fischer-Tropsch-omzetting. Bij de droge reformeringsreactie is de verkregen 25 verhouding van waterstof tot koolmonoxide op overeenkomsige wijze 1,0, hetgeen lager is dan de gewenste verhouding van waterstof tot koolmonoxide van 2,0 voor een Fischer-Tropsch-omzetting. Naast het feit dat een verhouding van waterstof tot koolmonoxide wordt vertoond die lager is dan de gewenste verhouding voor een Fischer-Tropsch-omzetting heeft de bovenstaande droge reformeringsreactie ook het nadeel van 30 problemen die zijn geassocieerd met de snelle afzetting van koolstof. Tenslotte is, omdat de bovenstaande gedeeltelijke oxidatiereactie een verhouding van waterstof tot koolmonoxide van 2,0 verschaft, de gedeeltelijke oxidatiereactie de reactie die de voorkeur heeft voor Fischer-Tropsch-omzettingen.
1 021454 4
[0008] In de commerciële praktijk kan een hoeveelheid stoom die wordt toegevoerd aan een reformeerinrichting voor gedeeltelijke oxidatie de vorming van koolstof regelen. Op overeenkomstige wijze kunnen bepaalde hoeveelheden CO2 worden getolereerd in de voeding. Dus hoewel gedeeltelijke oxidatie de reactie is die de voorkeur 5 heeft voor Fischer-Tropsch-omzettingen kunnen alle bovenstaande reacties, in enige mate, voorkomen in een oxidatie-reformeerinrichting.
[0009] Tijdens gedeeltelijke oxidatie wordt CO2 gevormd omdat de reactie niet perfect selectief is. Dat wil zeggen dat een kleine hoeveelheid methaan in de reactie volgens volledige verbranding met zuurstof reageert en CO2 wordt gevormd. De reactie 10 van methaan met zuurstof onder de vorming van CO2 wordt in het algemeen weergegeven met de volgende reacties: CH4 + 02->C02 + 2H2 en 15 CH4 + 202 C02 + 2H20.
[0010] Verder wordt stoom aan de reformeerinrichting toegevoerd om de cooks-vorming te regelen, of kan stoom die wordt geproduceerd tijdens de Fischer-Tropsch-reactie reageren met CO voor het vormen van CO2 in een water-gas-verschuivings- 20 reactie die wordt weergegeven met de volgende algemene reactie: CO + H20 -» C02 + H2.
[0011] Dus onveranderlijk wordt een significante hoeveelheid C02 gevormd tij-25 dens de omzetting van methaan in transportbrandstoffen en smeermiddelen volgens het
Fischer-Tropsch-proces. De C02 die wordt geproduceerd tijdens het Fischer-Tropsch-proces verlaat het Fischer-Tropsch/gas-tot-vloeistof (GTL)-proces in een staartgas dat de Fischer-Tropsch-eenheid verlaat. Staartgassen die een Fischer-Tropsch/GTL-proces verlaten omvatten alle gassen die onverbruikt door het Fischer-Tropsch-proces achter-30 blijven.
[0012] De bovenstaande vergelijkingen vertegenwoordigen algemene stoichiome-trische vergelijkingen, ze weerspiegelen niet een optimale synthesegas-samenstelling voor de kinetiek of selectiviteit van een Fischer-Tropsch-reactie. Verder worden, afhan- 1021454 5 kelijk van de aard van de Fischer-Tropsch-katalysator, synthesegasverhoudingen anders dan 2,0, gewoonlijk lager dan 2,0, toegepast voor het bereiden van de voeding voor een Fischer-Tropsch-eenheid. Omdat Fischer-Tropsch-eenheden gewoonlijk producten geven die een verhouding van waterstof tot koolstof van ongeveer 2,0 vertonen wordt het 5 beperkende reagens, gewoonlijk H2, echter het eerste verbruikt. Het extra reagens, gewoonlijk CO, wordt dan teruggevoerd naar de Fischer-Tropsch-eenheid voor verdere omzetting. Synthesegassamenstellingen met verhoudingen van waterstof tot koolstof anders dan 2,0 worden gewoonlijk gevormd door het hergebruiken van ongebruikte reagentia.
10 [0013] Als gevolg daarvan bestaat er dringend behoefte aan een werkwijze waar mee C02-emissies uit Fischer-Tropsch-GTL-processen verminderd kunnen worden, waarbij de nadelige milieu-effecten die worden veroorzaakt door dergelijke emissies worden verminderd. Verder is er technologie nodig om de verwerking van C02-rijk aardgas mogelijk te maken zonder de emissie van de CO2 die is geassocieerd met het 15 gas in het milieu.
[0014] In US 6.248.794 wordt een werkwijze beschreven voor het omzetten van lichte koolwaterstofgassen in zwaardere koolwaterstofproducten. Deze werkwijze omvat een Fischer-Tropsch proces dat is geïntegreerd met andere processen om vloeibare aardgasproducten en ureum uit aardgas te produceren, waarbij koolstofdioxide wordt 20 verwijderd uit het aardgas met een gasprocesinrichting.
[0015] Uit US 4.322.227 is een werkwijze bekend om CO2 uit aardgas te verwijderen, waarbij aardgas met ten minste 10 vol.% CO2 wordt doorgevoerd in een absorptie-inrichting die zich op of dichtbij de oceaanbodem bevindt. De druk in de absorptie-inrichting is ongeveer gelijk aan de daar heersende oceaandruk. Het aardgas in de 25 absorptie-inrichting wordt vervolgens in contact gebracht met zeewater uit de directe omgeving om de CO2 uit te wasssen. Deze werkwijze resulteert in gezuiverd aardgas met een verminderd koolstofdioxidegehalte, vergeleken met aardgas dat direct van een bron afkomstig is, en CC^-rijk zeewater. Het op deze manier gezuiverde aardgas wordt vervolgens verzameld voor hergebruik.
Samenvatting van de uitvinding ï Ü21454 30 ( 6
[0016] De onderhavige uitvinding voldoet aan de bovenstaande doelen door het verschaffen van een werkwijze waarmee CO2 wordt verwijderd uit CH4 bevattende gassen en de verwijderde CO2 uit het milieu wordt geïsoleerd door wassen met een waterige vloeistof. Door wassen met een waterige stroom vermijdt de onderhavige uitvin- 5 ding de noodzaak van dure CCVisolatieprocessen.
[0017] Een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding voor het verwijderen van CO2 uit een gasstroom kan het in contact brengen van een gasstroom, die methaan en CO2 omvat, met een waterige stroom omvatten, zodat ten minste een gedeelte van de CO2 in de gasstroom wordt opgelost in de waterige stroom, waarbij een qua CO2 ver- 10 armde gasstroom met een hogere methaanconcentratie en een met CO2 verrijkte waterige stroom worden gevormd. De met CO2 verrijkte waterige stroom wordt vervolgens afgescheiden van de gasstroom. Tenslotte wordt de met CO2 verrijkte waterige stroom geloosd in bijvoorbeeld ten minste een marine-milieu, een landformatie of een combinatie daarvan.
15 [0018] Een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding voor het omzetten van methaan bevattend gas in een Fischer-Tropsch-GTL-eenheid in vloeibare koolwaterstoffen kan het in contact brengen van een methaan bevattend gas, dat wordt geleverd aan een Fischer-Tropsch-eenheid, met een waterige stroom omvatten, zodat ten minste een gedeelte van de CO2 in het methaan bevattende gas wordt opgelost in de waterige 20 stroom, waarbij een qua CO2 verarmd methaan bevattend gas en een met CO2 verrijkte waterige stroom worden gevormd. De met CO2 verrijkte waterige stroom wordt vervolgens afgescheiden van de gasstroom. Vervolgens wordt de met CO2 verrijkte waterige stroom geloosd in ten minste een marine-milieu, een landformatie of een combinatie daarvan. Tenslotte wordt het qua CO2 verarmde methaan bevattende gas verwerkt in de 25 Fischer-Tropsch-GTL-eenheid voor het verkrij gen van vloeibare koolwaterstoffen.
[0019] Een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding voor het verwjderen van CO2 uit een gas kan het in contact brengen van een gas, dat methaan en CO2 omvat, bij een druk hoger dan ongeveer atmosferische druk en lager dan de druk van een bron die de gasstroom levert, met een voor CO2 selectief adsorptiemiddel omvatten, waarbij een 30 met CO2 verrijkt adsorptiemiddel en een qua CO2 verarmd gas met een hogere methaanconcentratie worden gevormd. Vervolgens wordt het met CO2 verrijkte adsorptiemiddel behandeld voor het regenereren van het adsorptiemiddel voor hergebruik voor contact met het gas en voor het vormen van een CC^-stroom. De CO2 stroom wordt 1021454 * 7 vervolgens in contact gebracht met een waterige stroom zodat ten minste een gedeelte van de CO2 wordt opgelost in de waterige stroom, waarbij een met CO2 verrijkte waterige stroom wordt gevormd. Tenslotte wordt de met CO2 verrijkte waterige stroom geloosd in ten minste een marine-milieu, een landformatie of een combinatie daarvan.
5 [0020] In het algemeen wordt met de onderhavige uitvinding CO2 uit CH4 bevat tende gassen verwijderd, waaronder gassen die worden toegevoerd aan Fischer-Tropsch-GTL-eenheden, door het wassen van CO2 uit het gas onder toepassing van een waterige stroom, bij voorkeur bij een druk hoger dan ongeveer atmosferische druk. Dus een belangrijk voordeel van de onderhavige werkwijze is dat hiermee wordt vermeden 10 dat dure CC>2-isolatieprocessen, waaronder, maar niet beperkt tot, compressie van CO2, vloeibaar maken of vast maken voor het isoleren van CO2 uit CH4 bevattende gassen, toegepast dienen te worden.
Korte beschrijving van de figuren van de tekeningen 15
[0021] Figuur 1 is een schematisch aanzicht van een gebruikelijk Fischer-Tropsch-proces.
[0022] Figuur 2 is een schematisch aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een Fischer-Tropsch-proces volgens de onderhavige uitvinding.
20
Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen 1 2 1021454
Bij de onderhavige uitvinding wordt ten minste een gedeelte van de CO2 die aanwezig is in een CO2 bevattend gas verwijderd en geloosd in een waterige fase.
25 Bij werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding wordt CO2 verwijderd uit een gas en geïsoleerd uit het milieu door wassen met een waterige stroom, bij voorkeur bij een druk hoger dan ongeveer atmosferische druk ten einde behulpzaam te zijn bij de verwijdering van CO2.
2
In voorkeursuitvoeringsvormen wordt geen wassen uitgevoerd bij stromen 30 die significante hoeveelheden vloeibare koolwaterstoffen bevatten. In het bijzonder wordt wassen voor het verwijderen van CO2 uit stromen die tevens significante hoeveelheden vloeibare koolwaterstoffen bevatten vermeden omdat de aanwezigheid van f 8 significante hoeveelheden vloeibare koolwaterstoffen de scheiding moeilijker kan maken.
[0025] Wassen volgens voorkeursuitvoeringsvormen kan worden uitgevoerd onder toepassing van verschillende geschikte werkwijzen. In een voorkeursuitvoeringsvorm 5 van de onderhavige uitvinding wordt het wassen uitgevoerd door het in contact brengen van een CO2 bevattende gasstroom met een voor CO2 selectief adsorptiemiddel, waarbij een met CO2 verrijkt adsorptiemiddel en een qua CO2 verarmde gasstroom met een hogere methaanconcentratie worden gevormd. Het met CO2 verrijkte adsorptiemiddel wordt vervolgens zodanig behandeld, dat het adsorptiemiddel wordt 10 geregenereerd en wordt teruggevoerd voor hergebruik bij het in contact brengen met het C02 bevattende gas. Naast het regenereren van het adsorptiemiddel wordt tijdens de behandeling van het met CO2 verrijkte adsorptiemiddel een CCVstroom gevormd. Behandeling van het voor CO2 selectieve adsorptiemiddel kan worden bereikt onder toepassing van talrijke geschikte technieken, waaronder, maar niet beperkt tot, 15 verwannen of verlagen van de druk van het voor CO2 selectieve adsorptiemiddel. Hoewel verschillende geschikte voor CO2 selectieve adsorptiemiddelen toegepast kunnen worden bij werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding omvatten in het bijzonder geschikte voor CO2 selectieve adsorptiemiddelen materialen met een grotere selectiviteit voor adsorptie van CO2 ten opzichte van methaan dan water, zoals 20 bijvoorbeeld aminen zoals mono-ethanolamine, maar zijn deze niet hiertoe beperkt. Na de behandeling van het met CO2 verrijkte adsorptiemiddel wordt de C02-stroom in contact gebracht met een waterige stroom zodat ten minste een gedeelte van de CO2 wordt opgelost in de waterige stroom.
[0026] Omdat de hoeveelheid CO2 die opgelost kan worden in een waterige stroom 25 afkan hangen van de druk heeft het de voorkeur om het wassen uit te voeren bij verhoogde drukken zoals bijvoorbeeld drukken hoger dan ongeveer atmosferische druk. Het heeft tevens de voorkeur dat de druk van de waterige stroom lager is dan de druk van een bron van het gas dat wordt gewassen. In een voorkeursuitvoeringsvorm bedraagt het drukverschil tussen de druk van een bron van het gas en een waterige fase 30 bijvoorbeeld ten minste ongeveer 10 psi.
[0027] Het qua CO2 verarmde, methaan bevattende gas dat wordt geproduceerd met werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding kan worden toegepast in verschillende toepassingen. Geschikte toepassingen omvatten, maar zijn niet beperkt tot, het 1021454 « 9 opwekken van elektrische energie, ovenbrandstof, Fischer-Tropsch-GTL-voeding, combinaties daarvan en dergelijke.
[0028] Zodra het wassen is uitgevoerd kan de met CO2 verrijkte waterige stroom, nog steeds met een verhoogde druk, worden geloosd onder toepassing van een ge- 5 schikte, milieuvriendelijke verwijderingswerkwijze. Werkwijzen voor het lozen van met CO2 verrijkte waterige stromen, volgens de onderhavige uitvinding, omvatten, maar zijn niet beperkt tot, injectie in een marine-milieu of hoeveelheid water, injectie in een landformatie, combinaties daarvan en dergelijke.
[0029] Geschikte marine-milieus in de onderhavige aanvrage omvatten, maar zijn 10 niet beperkt tot, meren, vijvers, oceanen, zeeën, reservoirs, plassen, rivieren, stromen, bronnen, combinaties daarvan en dergelijke. Er zijn ook talrijke landformaties die geschikt zijn voor het lozen van met CO2 verrijkte waterige stromen in de onderhavige uitvinding. Geschikte landformaties omvatten, maar zijn niet beperkt tot, koolwater-stofhoudende formaties, niet-koolwaterstofhoudende formaties, combinaties daarvan en 15 dergelijke. Bijzonder geschikte formaties omvatten, maar zijn niet beperkt tot, ondergrondse natuurlijke vloeistof- en gasformaties, kolenbedden, methaanhydraten, combinaties daarvan en dergelijke.
[0030] Als de druk die wordt vereist voor injectie tijdens dergelijke verwijderings-processen hoger is dan de druk van de met CO2 verrijkte stroom, kan de druk gemak- 20 kelijk en goedkoop worden verhoogd door toepassing van pompen voor de vloeibare fase. In het ideale geval wordt de met CO2 verrijkte stroom geïnjecteerd bij een druk, temperatuur, hoeveelheid H2O/CH4-CO2 en pH die voldoende is om te waarborgen dat de CO2 niet verdampt maar opgelost blijft in de vloeistof. De temperatuur, druk, hoeveelheid H2O/CH4-CO2 en pH tijdens het lozen van een met CO2 verrijkte waterige 25 stroom zijn bijvoorbeeld voldoende zodat wordt gewaarborgd dat ten minste ongeveer 75%, met meer voorkeur ten minste ongeveer 85% en met de meeste voorkeur ten minste ongeveer 90% van de CO2 die is verwijderd uit een CO2 bevattende gasstroom opgelost blijft in de waterige fase. In het algemeen wordt de druk ingesteld volgens de temperatuur en pH tijdens het lozen.
30 [0031] Er zijn verscheidene bronnen van waterige stromen voor wassen die ge schikt zijn voor processen volgens de onderhavige uitvinding. Geschikte bronnen van waterige stromen omvatten, maar zijn niet beperkt tot, zeewater, reactiewater dat wordt gevormd in een Fischer-Tropsch-GTL-proces, verbruikt koelwater van een Fischer- 1021454 « 10
Tropsch-GTL-installatie, rivierwater of andere niet-drinkbare waterbronnen, water dat wordt gewonnen uit de productie van ruwe olie of gas, combinaties daarvan en dergelijke.
[0032] De pH van een waterige stroom die wordt gebruikt bij het wassen kan ook 5 belangrijk zijn. Bij voorkeur heeft de waterige stroom een pH die zo hoog mogelijk is, bij voorkeur ten minste ongeveer 7,0. Een waterige stroom met een hoge pH is voordelig omdat een hoge pH het wassen van CO2 vergemakkelijkt. De pH van de waterige stroom die wordt gebruikt voor het wassen van CO2 kan worden verhoogd met behulp van een aantal geschikte technieken. Geschikte technieken voor het verhogen van de 10 pH van een waterige stroom omvatten, maar zijn niet beperkt tot, het toevoegen van een base en/of ander basische materialen, zoals ammoniak. Omdat deze materialen echter geloosd moeten worden, moeten deze materialen bij voorkeur goedkoop en niet schadelijk voor het milieu zijn waarin ze worden geloosd. Dienovereenkomstig, ten aanzien van de noodzaak tot het minimaliseren van de kosten en de invloed op het mi-15 lieu, omvatten waterige bronnen die de voorkeur hebben zeewater, rivierwater of andere niet-drinkbare waterbronnen uit het milieu, maar zijn deze niet hiertoe beperkt.
[0033] Fischer-Tropsch-GTL-proceswater kan een bijzonder geschikte bron van de waterige stroom zijn omdat GTL-proceswater in overvloed wordt geproduceerd tijdens de Fischer-Tropsch-GTL-verwerking. Wanneer bijvoorbeeld wordt verwezen naar de 20 stoichiometrische vergelijking van de omzetting van synthesegas in Fischer-Tropsch-producten: nCO + 2nH2 -» nH20 + nCH2, 25 blijkt dat de gewichtsverhouding van water tot koolwaterstof die wordt geproduceerd tijdens de reactie ongeveer 1,25 bedraagt. Dus een gebruikelijk Fischer-Tropsch-GTL-proces geeft ongeveer 25% meer water dan koolwaterstof, op gewichtsbasis. Hoewel Fischer-Tropsch-GTL-proceswater in overvloed wordt geproduceerd is een nadeel van het toepassen van GTL-proceswater als een waterige stroom dat GTL-proceswater zure 30 verontreinigingen kan bevatten, zoals bijvoorbeeld azijnzuur en/of andere organische zuren. Zure verontreinigingen die aanwezig zijn in GTL-proceswater kunnen de pH van het water verlagen en kunnen de oplosbaarheid van CO2 daarin verminderen. Als gevolg daarvan heeft het de voorkeur, als GTL-proceswater wordt gebruikt voor het was- 1021454 11 sen van CO2, dat de zure verontreinigingen worden verwijderd uit het GTL-proces-water voordat dit wordt gebruikt als een wasstroom. De zure verontreinigingen in GTL-proceswater kunnen worden verwijderd onder toepassing van verschillende bekende werkwijzen. Geschikte werkwijzen voor het verwijderen van zure verontreinigingen uit 5 GTL-proceswater omvatten, maar zijn niet beperkt tot, destillatie, adsorptie aan alumi-niumoxide of een basisch materiaal en oxidatie.
[0034] Naast pH en samenstelling van de zure verontreinigingen kan het ook belangrijk zijn om het zuurstofgehalte van de waterige stroom te beperken. Bij voorkeur wordt een waterige stroom ontlucht voordat deze wordt gebruikt om het vermogen van 10 de waterige stroom om CO2 te adsorberen te vergroten en de hoeveelheid lucht die wordt toegevoegd in de gasstroom te minimaliseren. Geschikte werkwijzen voor het ontluchten van waterige stromen zijn bekend uit de stand der techniek en worden bijvoorbeeld toegepast in ontziltingsfabrieken en voor de bereiding van water dat wordt toegevoerd aan stoomketels. Dergelijke werkwijzen worden bijvoorbeeld gedetailleerd 15 beschreven in John H. Perry’s Chemical Engineering Handbook, vierde druk, bladzijden 9-51, McGraw Hill Book Company, 1963.
[0035] Omdat het doel van de uitvinding het produceren van een met kooldioxide verrijkte gasstroom voor lozen is, en dit gas bij drukken hoger dan atmosferische druk te produceren, dient het duidelijk te zijn dat het gebruikelijke wassen met amine niet de 20 werkwijze is die de voorkeur heeft daar het amine wordt afgebroken als de temperaturen van de desorptie-inrichting voldoende zijn om het geabsorbeerde kooldioxide af te geven uit de oplossing. Maar het absorptiemiddel hoeft geen zuiver water te zijn. Het absorptiemiddel dat wordt gebruikt voor het verwijderen van kooldioxide uit de syn-thesegasstromen dient geen significante hoeveelheid amine te bevatten (minder dan 1 25 gew.%), daar de aminen kunnen worden afgebroken. Het is bekend dat anorganische basische verbindingen (natriumhydroxide, kaliumhydroxide en dergelijke) kooldioxide kunnen adsorberen bij lage temperaturen en dit bij verhoogde drukken en temperaturen en zonder ontleding kunnen desorberen als een onder druk staande en gezuiverde gasstroom. Commerciële processen waarbij deze anorganische basische verbindingen 30 worden gebruikt staan bekend als het Benfield-proces, het Catacarb-proces, het Giammarco-Vetrocoke-proces. Deze processen worden beschreven in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, vierde druk, deel 5, bladzijden 42-46 en de daarin aanwezige referenties.
1031454 12
[0036] Als een met CO2 verrijkte waterige stroom, die wordt gegenereerd in de onderhavige uitvinding, wordt geloosd in een landformatie kan de lozing van de waterige stroom in dezelfde formatie plaatsvinden als wordt gebruikt voor het leveren van methaan. In voorkeursuitvoeringsvormen kan bijvoorbeeld een met C02 verrijkte waterige 5 stroom worden geloosd in een koolwaterstofhoudende formatie die een methaan bevattend gas levert, dat eveneens C2+ koolwaterstoffen kan omvatten. Daarnaast is het net zo geschikt om met C02 verrijkte waterige stromen, die worden gegenereerd door de onderhavige uitvinding, te lozen in een landformatie die verschilt van de formatie die wordt gebruikt voor het leveren van methaan. In gevallen dat de lozing wordt uitge- 10 voerd in dezelfde formatie als wordt gebruikt voor het leveren van methaan voor het proces kan de lozing ofwel op dezelfde plaats als waar de methaanproductie plaatsvindt ofwel op een andere plaats worden uitgevoerd. Als de lozing wordt uitgevoerd in dezelfde formatie als de formatie die wordt gebruikt voor het leveren van methaan, dan wordt de lozing bij voorkeur uitgevoerd op een plaats die verschilt van de plaats waar 15 methaan wordt geleverd teneinde de hoeveelheid C02 die kan worden teruggevoerd met de geproduceerde methaan en wordt toegevoerd aan het proces te minimaliseren.
[0037] Onder bepaalde omstandigheden kan het de voorkeur hebben om een met C02 verrijkte waterige stroom in dezelfde formatie als wordt gebruikt voor het leveren van methaan te lozen. Als bijvoorbeeld de druk van de formatie op peil dient te worden 20 gehouden kan het wenselijk zijn om een met C02 verrijkte waterige stroom in dezelfde formatie te lozen als wordt gebruikt voor het leveren van methaan. Als verder wordt gewenst dat de druk op peil wordt gehouden en/of op peil wordt gebracht kan het voordelig zijn dat de C02 ten minste gedeeltelijk verdampt. Bij voorkeur vindt het verdampen van C02 plaats tijdens de injectie in plaats van voor of tijdens het pompen.
25 De verdamping van C02 kan worden bereikt onder toepassing van verschillende geschikte werkwijzen.
[0038] Een geschikte manier voor het verdampen van C02 is het verlagen van de pH van de waterige stroom. Van de talrijke mogelijke manieren voor het verlagen van de pH van een waterige stroom omvatten geschikte werkwijzen het injecteren van zuur 30 in de waterige stroom, maar zijn deze niet hiertoe beperkt. Een geschikte bron van zuur voor injectie in de waterige stroom is bijvoorbeeld zuur dat aanwezig is in afvalwater dat wordt geproduceerd met Fischer-Tropsch-GTL-processen. Dienovereenkomstig wordt, in een voorkeursuitvoeringsvorm, een met C02 verrijkte waterige stroom gem- 1021454 m 13 jecteerd in een formatie voor zowel het lozen van de CO2 als het op peil houden van de druk in de formatie. Verder kan een zure stroom worden geïnjecteerd in de formatie voor het verlagen van de pH van de waterige stroom voor het vergemakkelijken van het verdampen van CO2. Het mengen van de zure stroom en de CO2 bevattende waterige 5 stroom kan op verschillende plaatsen in het proces worden uitgevoerd. Teneinde problemen die zijn geassocieerd met compressie te minimaliseren heeft het echter de voorkeur om de zure stroom en de waterige stroom te mengen nadat deze afzonderlijk zijn gecomprimeerd. Het mengen kan plaatsvinden in de formatie, ofwel onder toepassing van afzonderlijke putten ofwel door het afwisselen van de injectie van de stromen, of 10 het mengen kan boven de grond plaatsvinden nadat de vloeistoffen onder druk zijn gebracht.
[0039] Naast het verlagen van de pH van de waterige stroom door het injecteren van een zure stroom kan men de pH van de waterige stroom ook verlagen door het mengen van de waterige stroom met een stroom met een lage pH. De pH van een wa- 15 terige stroom kan bijvoorbeeld worden verlaagd door het toevoegen van ten minste een stroom met een lage pH uit een Fischer-Tropsch-GTL-installatie.
[0040] De injectie van een met CO2 verrijkte waterige stroom in een koolwater-stofhoudende formatie die methaangas levert kan andere voordelen bieden dan het op peil houden en/of op peil brengen van de druk in de formatie. Bijvoorbeeld kan de 20 waterige stroom worden geïnjecteerd, mogelijk met een toegevoegde oppervlakte-actieve stof, in een koolwaterstofhoudende formatie om behulpzaam te zijn bij het winnen van koolwaterstoffen en/of voor het verdringen van koolwaterstoffen om de koolwaterstofproductie te vereenvoudigen.
[0041] Als de CO2 bevattende gasstroom betrekkelijk kleine hoeveelheden CO2 be-25 vat in vergelijking met andere gassen kan het zijn dat de waterige stroom niet zeer selectief is voor het wassen van CO2. In dit geval kan het de voorkeur hebben om het wassen in stappen uit te voeren. Bijvoorbeeld kan een eerste selectieve CCVwasbewer-king worden uitgevoerd, gevolgd door desorptie voor het genereren van een geconcentreerde C02-gasstroom. Tenslotte kan worden gewassen met de waterige stroom. Tech- 30 nologie die geschikt is voor het selectief wassen van CO2 is bekend uit de stand der techniek en hierbij worden gewoonlijk aminen toegepast.
[0042] Het wassen van CO2 uit methaan bevattende gassen onder toepassing van waterige vloeistoffen dient te worden uitgevoerd bij niet extreme drukken teneinde de 1021454 * 14 vorming van methaan, CO2 en andere hydraten te vermijden. Het oplossen van CO2 in water is gunstiger bij hoge drukken. Het heeft dus de voorkeur om bij een zo hoog mogelijke druk, en binnen economische grenzen, te werken. Dienovereenkomstig is compressie van het gas ongewenst.
5 [0043] Naast het belang van het volgen van de druk tijdens het wassen kan het ook belangrijk zijn om de temperatuur te volgen. Bij hoge temperaturen kan bijvoorbeeld hydraatvorming plaatsvinden bij verhoogde drukken. Daarnaast kunnen bij lage temperaturen gassen beter oplossen in water, hetgeen resulteert in een hogere selectiviteit voor de verwijdering van CO2 ten opzichte van methaan en andere waardevolle kool- 10 waterstoffen.
[0044] Naast de druk en de temperatuur kan de zoutgraad ook invloed heben op de oplosbaarheid van koolwaterstoffen in water. Er kan bijvoorbeeld een groter “uitzout”-effect optreden als niet-ionische koolwaterstoffen, zoals bijvoorbeeld methaan, worden toegepast. Dienovereenkomstig kunnen variaties in temperatuur en zoutgraad van een 15 waterige oplossing worden gebruikt voor het maximaliseren van de selectiviteit voor de verwijdering van CO2. Daarnaast kan de aanwzigheid van zout in zeewater een kleine neiging geven tot het verlagen van de temperatuur waarbij hydraten worden gevormd.
[0045] Het is bekend bij de deskundige, zoals bijvoorbeeld wordt beschreven in E. Dendy Sloan, Jr., “Clathrate Hydrates of Natural Gases”, Marcel Dekker , Ine., 1990, 20 dat de maximale druk die getolereerd kan worden om de vorming van hydraat bij verschillende temperaturen voor methaan en CO2 te vermijden zijn:
Zuiver methaan Zuiver kooldioxide
Temperatuur TC Ί TC (TC ÏÏTC
Maximale 2,9 MPa 6,1 MPa 1,3 MPa 14 MPa druk, Psia (430 psi) (900 psi) (192 psi) (2000 psi)
Equivalente 1000 ft 2100 ft 450 ft 4800 ft hydrostatische waterdiepte, feed (62,4 lb/ft3 waterdichtheid) 1021454 * 15
[0046] Sloan verschaft ook talrijke voorbeelden van gasmengsels en de desbetreffende temperaturen en drukken daarvan waarbij hydraten worden gevormd. Geschikte bedrijfsdruk/temperatuur-combinaties worden bepaald op basis van geval tot geval voor iedere gassamenstelling. Werkwijzen voor het bepalen van deze bedrijfsomstandighe- 5 den worden beschreven in Sloan. Bijvoorbeeld voor een gebruikelijk licht gas wordt de hydraatvorming voorkomen door te werken bij een druk van ongeveer 300 psig en een temperatuur van ongeveer 10°C.
[0047] Om de vorming van hydraat te vermijden dienen drukken lager dan de maximale druk te worden toegepast. De hydraatvorming kan echter ook worden geregeld 10 door de kinetiek en warmte-overdracht. Dus drukken in de buurt van en/of boven het maximum kunnen worden toegepast zolang de verblijftijd kort is.
[0048] Constanten van de Wet van Henry voor CO2 en methaan in zuiver water en zeewater zijn: 1021454 4 16
Methaan Kooldioxide
Temperatuur (TC 30Τ ÖT 3ÖT
Constante van 22.000 42.000 740 1850 de Wet van Henry in water (atm/molfractie)
Constante van 40.000 740 de Wet van Henry in zeewater (geschat)
[0049] De bovenstaande oplosbaarheidsgegevens kunnen bijvoorbeeld worden gevonden in Clifford N. Click, “Applications of Henry’s Law to Waste and Process Water 5 VOC Emissions”, 85th Annual Meeting Air and Waste Management Association. Click verschaft coëfficiënten voor de Wet van Henry voor verscheidene lichte koolwaterstof-gassen in water als een functie van de temperatuur en verschaft tevens een vergelijking voor het pekel-effect. Daarnaast bevat Gianni Astartita, David Savage en Attilio Bisio, “Gas Treating with Chemical Solvents”, Wiley, blz. 208, een grafiek van de coëfficiënt 10 van de Wet van Henry voor de fysische oplosbaarheid van CO2 in water als een functie van de temperatuur. Ook beschrijven John Nighswander, Nicholas Kalogerakis, Anil Mehrotra, “Solubilities of Carbon Dioxide in Water and 1 wt% NaCl Solution at Pressures up to 10 Mpa and Temperatures From 80 to 200 Degrees C”, J. Chem. Eng. Data, 1989, 34, 355-360, dat het effect van zout op de oplosbaarheid van CO2 in water bij 15 temperaturen van ongeveer 80 tot ongeveer 200°C en drukken tot ongeveer 10 MPa minimaal is.
[0050] De bovenstaande gegevens laten zien dat het toepassen van zeewater of het werken bij hogere temperaturen de selectiviteit voor de verwijdering van CO2 kan bevorderen. Onder bepaalde omstandigheden is de toepassing van zeewater voor het was- 20 sen echter onpraktisch vanwege het toevoeren van verontreinigingen in het zeewater aan de gasstroom. Deze situatie kan bijvoorbeeld optreden als zeewater wordt gebruikt voor het wassen van CO2 uit een Fischer-Tropsch-staartgasstroom die is teruggevoerd naar een Fischer-Tropsch- of methaan-reformeer-reactor. In het algemeen moet een 1021454 ( 17 dergelijke verontreiniging de toepassing van zeewater voor het wassen van een brand-stofgasstroom uit een Fischer-Tropsch-proces dat is verkregen uit een staartgas niet hinderen.
[0051] Hoewel het concept van het isoleren van CO2 uit de atmosfeer door injectie 5 in een marine-milieu, zoals een oceaan, of in landformaties geen nieuw concept is heeft tot nu toe niemand waterige stromen gebruikt, bij voorkeur bij een druk hoger dan ongeveer atmosferische druk, voor het wassen van CO2 uit een methaan bevattend gas en vervolgens de verkregen met CO2 verrijkte waterige stroom geloosd door injectie in ten minste een marine-milieu, een landformatie, een combinatie daarvan of dergelijke. In 10 plaats daarvan wordt in de processen volgens de stand der techniek slechts het hanteren van betrekkelijk zuiver CO2 beschreven door het verwerken van gas door dure gascompressoren, installaties voor het vloeibaar maken van gas of installaties voor het vast maken van gas.
[0052] Bijvoorbeeld wordt in het Amerikaanse octrooischrift 6190301 van Murray 15 een werkwijze en een medium beschreven voor het lozen van CO2. In Murray wordt gasvormig CO2 eerst vast gemaakt en daarna laat men het in een marine-milieu door open water zinken, waar het ten minste gedeeltelijk wordt ingebed in sedimentforma-ties. Sedimentatie waarborgt dat het marine-milieu als een koolstof-bak dient via se-kwestratie van carbonaat. Aldus beschrijft Murray het omzetten van gasvormig CO2 in 20 een vaste stof, waarbij de toepassing wordt vereist van dure koel- en compressiewerk-wijzen. Murray beschrijft niet het oplossen van CO2 onder toepassing van een waterige fase, bij voorkeur bij een verhoogde druk, en het lozen van een verkregen, met C02 verrijkte waterige stroom in ten minste een marine-milieu, een landformatie of een combinatie daarvan.
25 [0053] Op overeenkomstige wijze wordt in het Amerikaanse octrooischrift 6170264 van Viteri een motor met weinig of geen vervuiling beschreven voor het leveren van stroom voor auto’s of andere energie-toepassingen. Brandstof en zuurstof worden verbrand in een gasgenerator, waarbij water en CO2 met koolstof bevattende brandstoffen worden gevormd. Verbrandingsproducten, stoom, koolstof bevattende 30 brandstoffen en CO2 worden door een condenseerinrichting gevoerd, waarin de stoom wordt gecondenseerd en de CO2 wordt verzameld of geloosd. De CO2 wordt vervolgens gecomprimeerd en gekoeld zodat deze zich in een vloeibare of superkritische toestand bevindt. De dichte CCVfase wordt vervolgens verder onder druk gezet tot een druk die 1 021454 18 overeenkomt met een druk, min hydrostatische kop, die diep in een poreuze geologische formatie, een diepe aquifer, een diepe lokatie in de oceaan of andere landformatie bestaat, waaruit de terugkeer van CO2 naar de atmosfeer wordt geremd. Dienovereenkomstig beschrijft Viteri het lozen van CO2 uit een installatie voor het opwekken van 5 energie in de oceaan of een landformatie door het eerst comprimeren en afkoelen van CCVgas voor het vormen van een vloeibare fase en vervolgens het verder comprimeren van de vloeistof zodat deze overeenkomt met de hydrostatische kop. Viteri beschrijft niet het isoleren van CO2 uit een methaan bevattend gas en vervolgens het lozen van een verkregen, met CO2 verrijkte waterige stroom in ten minste een marine-milieu, een 10 landformatie of combinaties daarvan.
[0054] In de Britse octrooiaanvrage GB 2123027 van Mituyuki en Shinkichi wordt de toepassing beschreven van waterige adsorbtiemiddelen voor het wassen van CO2 uit synthesegasstromen (waaronder die van een Fischer-Tropsch-eenheid) voor het vergroten van het kooloxide-gehalte van de syngasstromen. Dit octrooischrift voorziet niet in 15 de toepassing van wassystemen voor het verwijderen van kooldioxide uit de aardgasvoeding naar een GTL-installatie en het isoleren hiervan uit het milieu.
[0055] In tegenstelling daarmee wordt met de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding C02 uit een methaan bevattend gas verwijderd onder toepassing van een waterige stroom en wordt de verkregen, met CO2 verrijkte waterige stroom geloosd 20 zonder toepassing van dure compressieprocessen, processen voor het vloeibaar maken of processen voor het vast maken. Verder kan, in de onderhavige uitvinding, zelfs als compressie van de waterige stroom wordt gewenst, compressie tot stand worden gebracht onder toepassing van betrekkelijk goedkope pompen voor de vloeibare fase.
[0056] Een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt ge-25 toond in figuur 2. In deze uitvoeringsvorm komt een voedingsstroom 10, die CH4 en CO2 omvat, een wasser 11 binnen. Een waterstroom 12 gaat de wasser 11 binnen en een met CO2 verrijkte waterige stroom 13 verlaat de wasser 11. Een CH4 bevattende stroom 14 die een lager CC>2-gehalte bevat verlaat de wasser 11. Een O2 en H2O bevattende stroom 15 wordt gemengd met de CH4 bevattende stroom 14, waarbij een ge-30 combineerde stroom 16 wordt gevormd die een reactor 18 voor de vorming van syn-thesegas binnengaat. Een synthesegasstroom 19 verlaat de reactor 18 voor het vormen van synthesegas en gaat een Fischer-Tropsch-reactor 20 binnen. Er wordt een Fischer-Tropsch-proces uitgevoerd en een Fischer-Tropsch-productstroom 21 verlaat de Fi- 1021454 < 19 scher-Tropsch-reactor 20. De Fischer-Tropsch-productstroom 21 gaat een scheider 22 binnen. De scheider 22 scheidt de Fischer-Tropsch-productstroom 21 in een kool-waterstof-productstroom 23, die Cs+ vloeistoffen omvat, en een stroom 24 met gas dat niet heeft gereageerd, welke CO dat niet heeft gereageerd, H2 en CO2 omvat. De stroom 5 24 met gas dat niet heeft gereageerd kan worden gescheiden in een stroom 25 met een overmaat gas dat niet heeft gereageerd, dat CO dat niet heeft gereageerd, H2 en CO2 omvat. De stroom 25 met een overmaat gas dat niet heeft gereageerd wordt naar een fakkel (niet getoond) gevoerd, waar de overmaat gassen die niet hebben gereageerd worden geloosd door verbranden. Daarnaast kan een gedeelte van de stroom 24 met gas 10 dat niet heeft gereageerd worden gerecirculeerd in een recirculatiestroom 26. Een gedeelte van de gerecirculeerde stroom 26 met gas dat niet heeft gereageerd kan worden gerecirculeerd in een recirculatiestroom 27 die wordt gemengd met de synthesegasstroom 19 voordat deze de Fischer-Tropsch-reactor 20 binnengaat. Tevens kan een gedeelte van de gerecirculeerde stroom 26 met gas dat niet heeft gereageerd 15 worden gerecirculeerd in een recirculatiestroom 28 en worden gemengd met de voedingsstroom 16, waarbij een gemengde stroom 17 wordt gevormd die de reactor 18 voor de vorming van synthesegas binnengaat. Tenslotte wordt, hoewel niet getoond, de CO2 bevattende waterige stroom 13 geloosd door injectie in ten minste een marine-milieu, een landformatie, combinaties daarvan of dergelijke.
20
Voorbeelden
Voorbeeld I: 25 [0057] CO2 wordt verwijderd uit een aardgasbron door wassen met zeewater. Een C02-rijke bron van aardgas wordt verkregen uit een onderzeese bron, waarbij het aardgas bij benadering de volgende molaire samenstelling heeft: CH4 80% 30 C02 20% H2S sporenhoeveelheid.
1021454 « 20
Het gas wordt in tegenstroom-contact bij ongeveer 0°C of ongeveer 30°C en ongeveer 300 psig met ontlucht zeewater gewassen zodat ongeveer 90% van de CO2 wordt verwijderd en een gas met slechts ongeveer 2% CO2 wordt geproduceerd. Een druk van ongeveer 300 psig is equivalent aan een waterdiepte van ongeveer 700 feet. De mini-5 male hoeveelheid water die nodig is per mol gas, samen met de gassamenstelling en selectiviteit, is als volgt:
Temperatuur 0°C 30°C
Water vereist, gal/SCF gas 0,16 0,4 (evenwichtsgrens)
Water vereist, gal/SCF gas 0,19 0,5 (praktisch)
Samenstelling wasgas
Kooldioxide 2 2
Methaan 98 98
Waterstofsulfide laag laag
Percentage verwijdering
Kooldioxide 90 90
Methaanverlies 3,2% 4,4%
Waterstofsulfide hoog hoog
[0058] Zoals wordt gedemonstreerd in de bovenstaande tabel zijn er twee eisen 10 met betrekking tot het water: bij evenwichtseisen en praktische eisen. De evenwichts- waarde wordt berekend met evenwichtsconstanten. In de praktijk is ongeveer 20% extra water vereist voor het overwinnen van de langzame overdracht die kan plaatsvinden als de adsorptie het evenwicht nadert, en voor het compenseren van kleine effecten als gevolg van opgeloste lucht als niet-ontlucht zeewater wordt gebruikt als 15 was-oplossing.
[0059] De bovenstaande resultaten laten zien dat CO2 efefctief wordt verwijderd door het wassen met zeewater zonder dat een onaanvaardbaar verlies van methaan wordt veroorzaakt. Daarnaast heeft het hierboven beschreven proces ook het bijkomen- 1 01! M 5 4 4 « 21 de voordeel van het verwijderen van waterstofsulfide. Omdat het koolwaterstofverlies wordt verminderd en de eisen aan de waterstroom worden verminderd bij lagere temperaturen heeft het de voorkeur om processen volgens de onderhavige uitvinding bij betrekkelijk lage temperaturen uit te voeren.
5 [0058] Hoewel de onderhavige uitvinding is beschreven met betrekking tot spe cifieke uitvoeringsvormen is het de bedoeling dat deze aanvrage die verschillende veranderingen en substituties omvat die kunnen worden uitgevoerd door een deskundige zonder af te wijken van de geest en omvang van de bij gevoegde conclusies.
1021454
Claims (16)
1. Werkwijze voor het verwijderen van CO2 uit een gasstroom, waarbij de werkwijze omvat: 5 a. het in contact brengen van een gasstroom, die methaan en CO2 omvat, met een waterige stroom zodat ten minste een gedeelte van de CO2 in de gasstroom wordt opgelost in de waterige stroom, waarbij een qua CO2 verarmde gasstroom met een hogere methaanconcentratie en een met CO2 verrijkte waterige stroom worden gevormd, waarbij de waterige stroom een druk heeft die hoger is dan ongeveer atmosferische 10 druk en lager dan de druk van een bron van de gasstroom en waarbij de waterige stroom vóór het contact met de gasstroom een pH heeft van ten minste ongeveer 7,0; b. het afscheiden van de met CO2 verrijkte waterige stroom van de gasstroom; en c. het lozen van de met CO2 verrijkte waterige stroom in ten minste een marine-milieu, een landformatie of een combinatie daarvan, waarbij het lozen van de met CO2 15 verrijkte waterige stroom plaatsvindt onder omstandigheden die voldoende zijn om te waarborgen dat ten minste ongeveer 75% van de CO2 die is verwijderd uit de gasstroom opgelost blijft in de waterige stroom.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de waterige stroom wordt verkregen 20 uit ten minste zeewater, reactiewater dat wordt gevormd in een Fischer-Tropsch-GTL- proces, verbruikt koelwater van een Fischer-Tropsch-GTL-proces, rivierwater, niet drinkbaar water, water dat wordt gewonnen bij de productie van koolwaterstoffen en combinaties daarvan.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de landformatie wordt gekozen uit de groep die in wezen bestaat uit een koolwaterstofhoudende formatie, een niet-koolwaterstofhoudende formatie en combinaties daarvan.
4. Werkwijze voor het omzetten van methaan bevattend gas in een Fischer-30 Tropsch-GTL-installatie in vloeibare koolwaterstoffen, waarbij de werkwijze omvat: a) het in contact brengen van een methaan bevattend gas dat wordt toegevoerd aan een Fischer-Tropsch-GTL-installatie met een waterige stroom zodat ten minste een gedeelte van de CO2 in het methaan bevattende gas wordt opgelost in de waterige ï3 2 ï4 54 \ stroom, waarbij een qua CO2 verarmd methaan bevattend gas en een met CO2 verrijkte waterige stroom worden gevormd, waarbij de waterige stroom bij contact met het methaan bevattende gas een druk heeft die hoger is dan ongeveer atmosferische druk en lager dan de druk van een bron die het methaan bevattende gas levert en waarbij de 5 waterige stroom vóór het contact met het methaan bevattende gas een pH heeft van ten minste ongeveer 7,0; b) het afscheiden van de met CO2 verrijkte waterige stroom van de gasstroom; c) het lozen van de met CO2 verrijkte waterige stroom in ten minste een marine-milieu, een landformatie of combinaties daarvan, waarbij het lozen van de met CO2 10 verrijkte waterige stroom plaatsvindt bij een druk die voldoende is om te waarborgen dat ten minste ongeveer 75% van de CO2 die is verwijderd uit het methaan bevattende gas opgelost blijft in de waterige stroom; en d) het verwerken van het qua CO2 verarmde, methaan bevattende gas in de Fi-scher-Tropsch-GTL-installatie voor het verkrijgen van vloeibare koolwaterstoffen. 15
5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de waterige stroom wordt gekozen uit de groep die in wezen bestaat uit zeewater, reactiewater dat wordt gevormd in een Fi-scher-Tropsch-GTL-proces, verbruikt koelwater van een Fischer-Tropsch-GTL-proces, rivierwater, niet drinkbaar water, water dat wordt gewonnen uit de productie van kool- 20 waterstoffen en combinaties daarvan.
6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, waarbij de landformatie wordt gekozen uit de groep die in wezen bestaat uit een koolwaterstofhoudende formatie, een niet-koolwaterstofhoudende formatie en combinaties daarvan. 25
7. Werkwijze voor het verwijderen van CO2 uit een gas, waarbij de werkwijze omvat: a) het in contact brengen van een gas, dat methaan en CO2 omvat, met een voor CO2 selectief adsorptiemiddel, bij een druk hoger dan ongeveer atmosferische druk en 30 lager dan de druk van een bron die de gasstroom levert, waarbij een met CO2 verrijkt adsorptiemiddel en een qua CO2 verarmd gas met een hogere methaanconcentratie worden gevormd; ^ ^ 1 ,1 t » .· ' Ή ^ % b) het behandelen van het met CO2 verrijkte adsorptiemiddel, het regenereen van het adsorptiemiddel voor het terugvoeren voor hergebruik in stap (a) en het vormen van een C02-stroom; c) het in contact brengen van de C02-stroom met een waterige stroom, zodat ten 5 minste een gedeelte van de CO2 wordt opgelost in de waterige stroom waarbij een met CO2 verrijkte waterige stroom wordt verschaft, waarbij de waterige stroom bij contact met het methaan bevattende gas een druk heeft die hoger is dan ongeveer atmosferische druk en lager dan de druk van een bron die het methaan bevattende gas levert en waarbij de waterige stroom voor het contact met de CCVstroom een pH heeft van ten 10 minste ongeveer 7,0; en d) het lozen van de met CO2 verrijkte waterige stroom in ten minste een marine-milieu, een landformatie of een combinatie daarvan, waarbij het lozen van de met waterige stroom plaatsvindt bij een druk die voldoende is om te waarborgen dat ten minste ongeveer 75% van de CO2 die is verwijderd uit de CCh-stroom opgelost blijft in 15 de waterige stroom.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de waterige stroom wordt verkregen uit ten minste zeewater, reactiewater dat wordt gevormd in een Fischer-Tropsch-GTL-proces, verbruikt koelwater van een Fischer-Tropsch-GTL-proces, rivierwater, water, 20 water dat wordt gewonnen uit de productie van koolwaterstoffen en combinaties daarvan.
9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, waarbij de druk voldoende is om te waarborgen dat ten minste ongeveer 90% van de CO2 die is verwijderd uit de CCVstroom 25 opgelost blijft in de waterige stroom.
10. Werkwijze volgens een der conclusies 7-9, waarbij de landformatie wordt gekozen uit de groep die in wezen bestaat uit een koolwaterstofhoudende formatie, een niet-koolwaterstofhoudende formatie en combinaties daarvan. 30
11. Werkwijze voor het verwijderen van CO2 uit een gasstroom, waarbij de werkwijze omvat: 1021454 « a) het in contact brengen van een gasstroom die methaan en CO2 omvat met een waterige stroom die wordt gekozen uit de groep die bestaat uit reactiewater dat wordt gevormd in een Fischer-Tropsch-GTL-proces, verbruikt koelwater van een Fischer-Tropsch-GTL-proces, water dat wordt gewonnen uit de productie van koolwaterstoffen 5 en combinaties daarvan, bij een druk die hoger is dan ongeveer atmosferische druk en lager dan de druk van een bron van de gasstroom, zodat ten minste een gedeelte van de CO2 in de gasstroom wordt opgelost in de waterige stroom, waarbij een qua CO2 verarmde gasstroom met een hogere methaanconcentratie en een met CO2 verrijkte waterige stroom worden gevormd; 10 b) het afscheiden van de met CO2 verrijkte waterige stroom van de gasstroom; en c) het lozen van de met CO2 verrijkte waterige stroom in ten minste een marine-milieu, een landformatie of een combinatie daarvan bij een zodanige temperatuur, druk en pH, dat ten minste ongeveer 75% van de CO2 die is verwijderd uit de gasstroom opgelost blijft in de waterige stroom. 15
12. Geïntegreerde werkwijze voor het omzetten van methaan bevattend gas in een Fischer-Tropsch-GTL-installatie in vloeibare koolwaterstoffen, waarbij de werkwijze omvat: a) het in contact brengen van een methaan bevattend gas, dat wordt toegevoerd 20 aan een Fischer-Tropsch-GTL-installatie, met een waterige stroom omvattende reactiewater dat wordt gevormd in een Fischer-Tropsch-GTL-proces, verbruikt koelwater van een Fischer-Tropsch-GTL-proces en combinaties daarvan, bij een druk hoger dan ongeveer atmosferische druk en lager dan de druk van een bron van het methaan bevattende gas, zodat ten minste een gedeelte van de CO2 in het methaan 25 bevattende gas wordt opgelost in de waterige stroom, waarbij een qua CO2 verarmd, methaan bevattend gas en een met CO2 verrijkte waterige stroom worden gevormd; b) het afscheiden van de met CO2 verrijkte waterige stroom van de gasstroom; c) het lozen van de met C02 verrijkte waterige stroom in ten minste een marine-milieu, een landformatie of een combinatie daarvan bij een zodanige temperatuur, druk 30 en pH, dat ten minste ongeveer 75% van de C02 die is verwijderd uit de gasstroom opgelost blijft in de waterige stroom; d) het verwerken van het qua C02 verarmde, methaan bevattende gas in de Fi-scher-Tropsch-GTL-installatie voor het verkrijgen van vloeibare koolwaterstoffen; 102 i 4 54 * e) het isoleren van ten minste een gedeelte van het reactiewater dat wordt gevormd in een Fischer-Tropsch-GTL-proces, het verbruikte koelwater van een Fischer-Tropsch-GTL-proces, water dat wordt gewonnen uit de productie van koolwaterstoffen en combinaties daarvan, voor het verschaffen van een waterige 5 stroom; en f) het hergebruiken van de waterige stroom om in contact te brengen met het methaan bevattende gas.
13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij de waterige fase vóór het contact 10 met het methaan bevattende gas een pH heeft van ten minste 7,0.
14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij de werkwijze verder omvat het verhogen van de pH van de waterige fase door het toevoegen van een base, ammoniak, andere basische materialen of samenstellingen daarvan. 15
15. Werkwijze volgens een der conclusies 1 - 14, waarbij de werkwijze verder omvat het verhogen van de pH van de waterige fase met een basisch materiaal vóór het in contact brengen van de waterige stroom met de gasstroom. 1 1021454
16. Werkwijze volgens een der conclusies 1-15, waarbij de werkwijze verder omvat het ontluchten van de waterige fase vóór het in contact brengen van de waterige stroom met de gasstroom.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/951,551 US6667347B2 (en) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | Scrubbing CO2 from methane-containing gases using an aqueous stream |
| US95155101 | 2001-09-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1021454A1 NL1021454A1 (nl) | 2003-03-17 |
| NL1021454C2 true NL1021454C2 (nl) | 2003-09-17 |
Family
ID=25491814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1021454A NL1021454C2 (nl) | 2001-09-14 | 2002-09-13 | Wassen van CO2 uit methaan bevattende gassen onder toepassing van een waterige stroom. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6667347B2 (nl) |
| JP (1) | JP2005503456A (nl) |
| AU (1) | AU2002300893B2 (nl) |
| BR (1) | BR0212456A (nl) |
| GB (1) | GB2382040B (nl) |
| NL (1) | NL1021454C2 (nl) |
| WO (1) | WO2003024904A1 (nl) |
| ZA (1) | ZA200206845B (nl) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA67760C2 (uk) * | 1997-12-11 | 2004-07-15 | Міннесота Майнінг Енд Мануфакчурінг Компані | Імідазонафтиридин та тетрагідроімідазонафтиридин, фармацевтична композиція, спосіб індукування біосинтезу цитокінів та спосіб лікування вірусної інфекції, проміжні сполуки |
| US20040200618A1 (en) * | 2002-12-04 | 2004-10-14 | Piekenbrock Eugene J. | Method of sequestering carbon dioxide while producing natural gas |
| US8293186B2 (en) | 2004-07-29 | 2012-10-23 | Gas Technologies Llc | Method and apparatus for producing methanol |
| US9180426B2 (en) | 2004-07-29 | 2015-11-10 | Gas Technologies, Llc | Scrubber for methanol production system |
| US7910787B2 (en) | 2004-07-29 | 2011-03-22 | Gas Technologies Llc | Method and system for methanol production |
| US7642293B2 (en) | 2004-07-29 | 2010-01-05 | Gas Technologies Llc | Method and apparatus for producing methanol with hydrocarbon recycling |
| US8202916B2 (en) * | 2004-07-29 | 2012-06-19 | Gas Technologies Llc | Method of and apparatus for producing methanol |
| AU2005278126B2 (en) | 2004-08-06 | 2010-08-19 | General Electric Technology Gmbh | Ultra cleaning of combustion gas including the removal of CO2 |
| US20060162924A1 (en) * | 2005-01-26 | 2006-07-27 | Dominion Oklahoma Texas Exploration & Production, Inc. | Mobile gas separation unit |
| US7879296B2 (en) | 2005-12-27 | 2011-02-01 | Gas Technologies Llc | Tandem reactor system having an injectively-mixed backmixing reaction chamber, tubular-reactor, and axially movable interface |
| US7687669B2 (en) | 2005-12-27 | 2010-03-30 | Gas Technologies Llc | Method for direct-oxygenation of alkane gases |
| US20080016768A1 (en) | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Togna Keith A | Chemically-modified mixed fuels, methods of production and used thereof |
| US8076122B2 (en) * | 2007-07-25 | 2011-12-13 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for integrating conversion of hydrocarbonaceous assets and photobiofuels production using an absorption tower |
| US8076121B2 (en) * | 2007-07-25 | 2011-12-13 | Chevron U.S.A. Inc. | Integrated process for conversion of hydrocarbonaceous assets and photobiofuels production |
| US8591631B2 (en) * | 2007-07-31 | 2013-11-26 | General Electric Company | Method and apparatus to produce synthetic gas |
| US8182577B2 (en) | 2007-10-22 | 2012-05-22 | Alstom Technology Ltd | Multi-stage CO2 removal system and method for processing a flue gas stream |
| US7862788B2 (en) | 2007-12-05 | 2011-01-04 | Alstom Technology Ltd | Promoter enhanced chilled ammonia based system and method for removal of CO2 from flue gas stream |
| US20090156696A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-06-18 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for the capture of co2 from ch4 feedstock and gtl process streams |
| US8017366B1 (en) | 2008-04-30 | 2011-09-13 | Allen John Schuh | Self-contained biofuel production and water processing apparatus |
| JP2009274047A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 炭酸ガスの地中貯留システム |
| US7846240B2 (en) | 2008-10-02 | 2010-12-07 | Alstom Technology Ltd | Chilled ammonia based CO2 capture system with water wash system |
| US8404027B2 (en) | 2008-11-04 | 2013-03-26 | Alstom Technology Ltd | Reabsorber for ammonia stripper offgas |
| US8292989B2 (en) | 2009-10-30 | 2012-10-23 | Alstom Technology Ltd | Gas stream processing |
| US8790605B2 (en) | 2009-09-15 | 2014-07-29 | Alstom Technology Ltd | Method for removal of carbon dioxide from a process gas |
| US8784761B2 (en) | 2009-11-20 | 2014-07-22 | Alstom Technology Ltd | Single absorber vessel to capture CO2 |
| US8309047B2 (en) | 2009-09-15 | 2012-11-13 | Alstom Technology Ltd | Method and system for removal of carbon dioxide from a process gas |
| US8518156B2 (en) | 2009-09-21 | 2013-08-27 | Alstom Technology Ltd | Method and system for regenerating a solution used in a wash vessel |
| EP2322265A1 (en) | 2009-11-12 | 2011-05-18 | Alstom Technology Ltd | Flue gas treatment system |
| US8293200B2 (en) | 2009-12-17 | 2012-10-23 | Alstom Technology Ltd | Desulfurization of, and removal of carbon dioxide from, gas mixtures |
| US8728209B2 (en) | 2010-09-13 | 2014-05-20 | Alstom Technology Ltd | Method and system for reducing energy requirements of a CO2 capture system |
| US8623307B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-01-07 | Alstom Technology Ltd. | Process gas treatment system |
| WO2012051322A2 (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-19 | Gtlpetrol, Llc | Capturing carbon dioxide from high pressure streams |
| US8329128B2 (en) | 2011-02-01 | 2012-12-11 | Alstom Technology Ltd | Gas treatment process and system |
| US9028784B2 (en) | 2011-02-15 | 2015-05-12 | Alstom Technology Ltd | Process and system for cleaning a gas stream |
| US9162177B2 (en) | 2012-01-25 | 2015-10-20 | Alstom Technology Ltd | Ammonia capturing by CO2 product liquid in water wash liquid |
| US8864879B2 (en) | 2012-03-30 | 2014-10-21 | Jalal Askander | System for recovery of ammonia from lean solution in a chilled ammonia process utilizing residual flue gas |
| US9447996B2 (en) | 2013-01-15 | 2016-09-20 | General Electric Technology Gmbh | Carbon dioxide removal system using absorption refrigeration |
| US8986640B1 (en) | 2014-01-07 | 2015-03-24 | Alstom Technology Ltd | System and method for recovering ammonia from a chilled ammonia process |
| CN104208983B (zh) * | 2014-09-09 | 2016-03-16 | 中科合成油技术有限公司 | 煤基间接液化费托合成尾气的脱碳方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB314842A (en) | 1928-04-11 | 1929-07-11 | Kenneth Gordon | Improvements in the regeneration of washing liquids employed in removing carbon dioxide and other soluble constituents from gases |
| US4098339A (en) | 1976-06-21 | 1978-07-04 | Mobil Oil Corporation | Utilization of low BTU natural gas |
| US4322227A (en) * | 1979-01-19 | 1982-03-30 | Phillips Petroleum Company | Gas purification |
| JPS593004A (ja) | 1982-06-25 | 1984-01-09 | Toyo Eng Corp | 酸化炭素富化合成ガスの製法 |
| US5324335A (en) | 1986-05-08 | 1994-06-28 | Rentech, Inc. | Process for the production of hydrocarbons |
| EP0429154B1 (en) | 1989-11-21 | 1994-12-21 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method for the fixation of carbon dioxide and apparatus for the treatment of carbon dioxide |
| GB9403037D0 (en) | 1994-02-17 | 1994-04-06 | Euratom | Process and vehicle for the reduction of atmospheric carbon dioxide |
| US6170264B1 (en) | 1997-09-22 | 2001-01-09 | Clean Energy Systems, Inc. | Hydrocarbon combustion power generation system with CO2 sequestration |
| US5660603A (en) | 1995-09-05 | 1997-08-26 | International Process Services, Inc. | Process for separating selected components from multi-component natural gas streams |
| ZA989528B (en) | 1997-12-03 | 2000-04-19 | Schuemann Sasol S A Pty Ltd | "Production of lubricant base oils". |
| US6248794B1 (en) * | 1999-08-05 | 2001-06-19 | Atlantic Richfield Company | Integrated process for converting hydrocarbon gas to liquids |
| US6352576B1 (en) | 2000-03-30 | 2002-03-05 | The Regents Of The University Of California | Methods of selectively separating CO2 from a multicomponent gaseous stream using CO2 hydrate promoters |
-
2001
- 2001-09-14 US US09/951,551 patent/US6667347B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-08-23 JP JP2003528752A patent/JP2005503456A/ja active Pending
- 2002-08-23 BR BRPI0212456-4A patent/BR0212456A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-08-23 WO PCT/US2002/026992 patent/WO2003024904A1/en active Application Filing
- 2002-08-27 ZA ZA200206845A patent/ZA200206845B/xx unknown
- 2002-09-05 AU AU2002300893A patent/AU2002300893B2/en not_active Ceased
- 2002-09-13 NL NL1021454A patent/NL1021454C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2002-09-16 GB GB0221454A patent/GB2382040B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003024904A1 (en) | 2003-03-27 |
| BR0212456A (pt) | 2006-05-23 |
| US6667347B2 (en) | 2003-12-23 |
| NL1021454A1 (nl) | 2003-03-17 |
| ZA200206845B (en) | 2003-04-29 |
| JP2005503456A (ja) | 2005-02-03 |
| GB2382040A (en) | 2003-05-21 |
| US20030055116A1 (en) | 2003-03-20 |
| AU2002300893B2 (en) | 2008-04-10 |
| GB2382040B (en) | 2003-10-29 |
| GB0221454D0 (en) | 2002-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1021454C2 (nl) | Wassen van CO2 uit methaan bevattende gassen onder toepassing van een waterige stroom. | |
| NL1021453C2 (nl) | Wassen van CO2 uit een CO2 bevattend gas met een waterige stroom. | |
| NL1023284C2 (nl) | Waterige scheiding van syngascomponenten. | |
| US6225358B1 (en) | System and method for converting light hydrocarbons to heavier hydrocarbons with improved water disposal | |
| NL1021452C2 (nl) | Onder water wassen van CO2 uit CO2 bevattende koolwaterstofbronnen. | |
| US20120138316A1 (en) | Enhanced oil recovery systems and methods | |
| JP2005523989A5 (nl) | ||
| WO2013056732A1 (en) | Improved process for the conversion of natural gas to hydrocarbons | |
| SHAH | Transformation of energy, technologies in purification and end use of shale gas | |
| US20230340868A1 (en) | Methods and Apparatus for Offshore Power Generation and Ammonia Production | |
| US11933144B2 (en) | Methods and apparatus for offshore power generation from a gas reservoir | |
| CA3119675C (en) | Micro-scale process for the direct production of liquid fuels from gaseous hydrocarbon resources | |
| KR101671477B1 (ko) | Ｇｔｌ 생산 모듈이 탑재된 해상구조물의 오일 생산 시스템 및 방법 | |
| Johannes et al. | and Tyler W. Johannes | |
| JP2023523950A (ja) | メタンガスを抽出し、ガスをクラスレートに変換し、ガスを使用のために輸送する方法およびシステム | |
| Birkeland | H2S removal technologies for maturing oil fields with sea water injection | |
| Maddox et al. | Natural gas | |
| Idol et al. | Natural Gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 20030509 |
|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20100401 |