NO316057B1 - Fremgangsmåte og apparat for utförelse av gass/v¶ske- absorpsjon ved höyeretrykk ved hjelp av membran - Google Patents

Fremgangsmåte og apparat for utförelse av gass/v¶ske- absorpsjon ved höyeretrykk ved hjelp av membran Download PDF

Info

Publication number
NO316057B1
NO316057B1 NO19995414A NO995414A NO316057B1 NO 316057 B1 NO316057 B1 NO 316057B1 NO 19995414 A NO19995414 A NO 19995414A NO 995414 A NO995414 A NO 995414A NO 316057 B1 NO316057 B1 NO 316057B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
membrane
liquid phase
gas
gas phase
pressure
Prior art date
Application number
NO19995414A
Other languages
English (en)
Other versions
NO995414L (no
NO995414D0 (no
Inventor
Albert Edward Jansen
Paul Hubert Maria Feron
Jan Hendrik Hanemaaijer
Piet Huisjes
Original Assignee
Tno
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 Tno filed Critical Tno
Publication of NO995414D0 publication Critical patent/NO995414D0/no
Publication of NO995414L publication Critical patent/NO995414L/no
Publication of NO316057B1 publication Critical patent/NO316057B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22Separation 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 diffusion
    • B01D53/229Integrated processes (Diffusion and at least one other process, e.g. adsorption, absorption)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22Separation 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 diffusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/18Specific valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2319/00Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/04Elements in parallel

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører apparater for å utføre membran-gass/væske-absorpsjon ved forhøyet trykk, samt en fremgangsmåte for å utføre membran-gass/væske-absorpsjon ved forhøyet trykk for å absorbere en eller flere komponenter fra en gassfase, samt anvendelsen av apparatet eller fremgangsmåten, samt en fremgangsmåte for å raffinere en strøm av naturgass ved forhøyet trykk, samt et apparat for å implementere fremgangsmåten eller anvendelsen
Fremgangsmåter for membran-gass/væske-absorpsjon er kjente, f.eks fra søkers patentsøknader angitt nedenfor Disse fremgangsmåter omfatter generelt absorpsjon av én eller flere gassformige komponenter fra en gassfase, idet gassfasen som inneholder komponentene som skal absorberes bringes i kontakt med en væskefase, idet gassfasen og væskefasen holdes adskilt ved hjelp av en membran.
Membran-gass/væske-absorpsjon er en svært fleksibel og anvendelig teknikk, som kan anvendes for spesifikk absorpsjon av forskjellige forbindelser fra en gassfase, avhengig av, blant annet membranen som anvendes, væskefasen som anvendes og gasstrømmen som skal renses F eks kan membran-gass/væske-absorpsjon anvendes for spesifikt å absorbere karbondioksid og H2S (europeisk søknad 0,751,815}, oksider-bare og reduserbare bestanddeler så som kvikksølvdamp (PCT-søknad NL96/00279), og også for å fjerne vanndamp {europeisk søknad 0,524,242)
De kjente teknikker har imidlertid den ulempe at de ikke kan anvendes til eller med gasstrømmer ved forhøyet trykk, nærmere bestemt trykk på mere enn 4 bar Det vil allikevel være svært fordelaktig å være i stand til å ut-føre membran-gass/væske-absorpsjon ved forhøyet trykk fra gassfasen, spesielt i de tilfeller hvor gassfasen tilveie-bringes ved forhøyet trykk og hvor det ikke er mulig/ønskelig, av tekniske og/eller økonomiske grunner, å redusere gasstrømtrykket før absorpsjonsprosessen Et eksempel på dette er foredling av naturgass som, som en regel, produ-seres, og må bearbeides, ved et trykk på mer enn 50 bar, og noen ganger fra 100 til 200 bar
Eksisterende membran-gass/væske-absorpsjonsteknikker kan imidlertid ikke anvendes for gasstrømmer som har et slikt høyt trykk, særlig på grunn av: - at eksisterende utstyr for gass/væske-membranabsorpsjon ikke er konstruert for slike høye trykk, - at eksisterende membraner, spesielt porøse membraner, ikke kan anvendes dersom der forekommer et trykkfall over membranen, - dersom "lukkete" membraner som kan motstå et høyere trykkfall (dvs. som har en egnet tykkelse) anvendes, vil masseoverføringen og dermed kapasiteten bli lavere
Oppfinnelsen vedrører derfor apparater for å utføre membran-gass/væske-absorpsjon ved forhøyet trykk, som beskrevet i de karakteriserende deler av hovedkravene 1 og 5, samt en fremgangsmåte for å utføre membran-gass/væske-absorpsjon ved forhøyet trykk for å absorbere en eller flere komponenter fra en gassfase, som beskrevet i de karakteristiske deler av hovedkravene 13 og 15, samt anvendelse av apparatet eller fremgangsmåten, samt en fremgangsmåte for å raffinere en strøm av naturgass ved forhøyet trykk, som beskrevet i den karakteriserende del av krav 21, samt et apparat for å implementere fremgangsmåtene eller anvendelsene, omfattende minst to apparater i samsvar med et av de to hovedkrav 1 og 5
I samsvar med oppfinnelsen utføres membran-gass/væske-absorps j onen med såkalt "kryss-strømning", dvs retningen av gassfasen som inneholder den ene eller de flere forbindelser som skal absorberes er vinkelrett på planet av strømningen av væskefasen
Trykkbeholder 1 er fortrinnsvis i hovedsak sylindrisk eller innelukket i et i hovedsak sylindrisk kammer 2 I den driftsposisjon som er vist er den langsgående akse av trykkbeholder 1 i hovedsak arrangert vertikalt, men andre arrangement er også mulig, siden membranabsorpsjon i hovedsak er uavhengig av orienteringen av trykkbeholderen Disse ytterligere grader av frihet med hensyn til oppsett av membranabsorbereren er en viktig fordel med membrangass-absorpsjon sammenlignet med (f eks ) anvendelse av pakkede kolonner som opererer under påvirkning av tyngdekraft, og derfor alltid må opereres i hovedsak vertikalt for å oppnå den ønskede gjennomstrømning
Trykkbeholder 1 kan omfatte styringsmiddel for å regulere strømningen av gassfasen gjennom kammer 2
Membranelement 6 har en slik form at det definerer minst én gjennomføringskanal 7 Således kan membranelement 6 bestå av en membran eller en sammenstilling av et flertall membraner, som danner/lukker gjennomføringskanalen,
f eks , kan membranelement 5 bestå av plane membraner som har transportkanaler, membraner som danner en såkalt "plate- og ramme"-modul eller som er i form av spiral-kveilete membraner Membranelement 6 er fortrinnsvis i form av en hul fiber
Membranene kan konstrueres av ethvert egnet materiale som i det minste er permeabel for én eller flere av de gassformige bestanddeler som skal absorberes, men ikke for gassfasen og væskefasen
Membranene er fortrinnsvis merte, og i stand til å motstå gassfasen og væskefasen som anvendes, og bestanddelene som skal absorberes, og selekteres ytterligere på basis av den tiltenkte anvendelse og ytterligere faktorer så som ønsket masseoverføring I denne sammenheng er det også mulig å benytte selektive membraner
Membranene kan være enten porøse eller ikke-porøse, og kan være asymmetriske og/eller belagte membraner Det vil fremgå for fagkyndige at, for å oppnå høy masseoverføring, er porøse membraner å foretrekke, men disse er imidlertid mest sensitive til et trykkfall over membranen
Egnete membranmaterialer er kjent innen fagfeltet, så som i fra de ovenfor nevnte søknader, og omfatter porøse membraner så som polypropylen (PP), polyetylen (PE), poly-(vinylidenfluorid) (PVDF), poly(tetrafluoretylen) (PTFE) og polysulfon (PSU), ikke-porøse membranmaterialer, asymmetriske og/eller belagte membraner så som plasmamembraner, membraner belagt med siloksan-gummier (PDMS), membraner behandlet med fluorin, paraffinvokser og lignende Andre egnete materialer er f eks. keramiske membraner (AI2O3, T1O2, ZrC>2), celluloseacetat (CA), butadien-gummi, EPDM (etylen/propylen-terpolymer), metalliske membraner (f eks. Pd), poly(fenylenoksid) (PPO), polyimid (PI) og lignende. Andre materialer vil være opplagte for fagkyndige
Membranenheten 5 omfatter minst én eller flere membranelementer 6 og valgfritt ytterligere midler, så som styreelementer for å lede gasstrømmen over membranelementene 6, f eks. veggelementer som omslutter membranenheten som er parallell til gasstrømningsretningen, og/eller forbindelses- og fordelmgselementer for å fordele (strømmen av) væskefasen over gjennomstrømningskanalene 7 av membranelementene som f eks kan være koblet til, og fortrinnsvis danne del av, styringselementene, som beskrevet 1 mere detalj nedenfor
Membranenheten 5 omfatter fortrinnsvis en sammenstilling av et flertall av hule fibre som 1 hovedsak løper parallelt, hvor antallet hule fibre og deres totale ut-byttmgsareal vil avhenge av kapasiteten som skal oppnås
I denne sammenheng er det mulig med forskjellige sammenstillinger (moduler) av hule fibre, som kan, eller ikke kan, være funksjonelt sammenkoblet med hverandre, med drift av de forskjellige sammenstillinger av hule fibre 1 en vinkel 1 forhold til hverandre, fortrinnsvis 1 hovedsak med en vinkelrett vinkel, alle 1 plan vinkelrett til gjen-nomstrømningsretningen for gassfasen.
Strømningsretningen for gassfasen forbi membranelementene 6 er fortrinnsvis 1 hovedsak parallell til den langsgående akse av trykkbeholder 1, noe som betyr at membranelementene 6 kan være anordnet i et plan i hovedsak vinkelrett på den langsgående akse av trykkbeholder 1
Konstruksjonen av absorberen er i hovedsak slik at det er mulig for absorpsjonsprosessen å utføres som en mot-strømsprosess, noe som vil være kjent for fagkyndige.
Membranenheten 5 er fortrinnsvis en DAM-modul som beskrevet i søkers internasjonale søknad 91/09668
Implementering av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse involverer å føre gassfasen som inneholder en eller flere forbindelser som skal absorberes gjennom kammer 2 forbi membranelementene 6, en væskefase egnet for absorbering av en eller flere av forbindelsene som passeres, i hovedsak samtidig, gjennom gjennomføringskanalen 7 av membranelement 6, på en slik måte at en eller flere av komponentene som skal absorberes, absorberes fra gassfasen og inn i væskefasen, idet gassfasen og væskefasen holdes adskilt av (veggen) av membranelementene 6
Under denne prosess har gassfasen i beholderen 2 et trykk på mere enn 4 bar, fortrinnsvis mer enn 10 bar, mer fortrinnsvis 50 til 200 bar
Trykket av væskefasen i gjennomføringskanalene 7 vil i hovedsak være lik trykket av gassfasen x beholder 2, dvs ikke avvike med mere enn 5 bar, fortrinnsvis ikke mere enn 0,5 bar. Det er sterkt fordelaktig at væskefasen er i et svakt overtrykk i forhold til gassfasen, dvs innen det område som er angitt ovenfor.
Trykket av væskefasen vil generelt innstilles som en funksjon av trykket av den tilførte gassfase, med hjelp av egnet trykkregulerende middel. Disse trykkregulerende midler er fortrinnsvis koblet til, og mere fortrinnsvis anordnet i selve absorberen, mer fortrinnsvis til eller i, respektivt, trykkbeholderen 1, som beskrevet nedenfor i mere detalj i en foretrukket utførelse av oppfinnelsen.
De trykkregulerende midler er fortrinnsvis slik at de er i stand til å respondere hensiktsmessig til forandringer i trykket i væskefasen, dvs de er i stand til å kompensere for en slik trykkforandring med en korresponderende for-andring i trykket av væskefasen, uten at integriteten av fremgangsmåten og/eller utstyret påvirkes.
En fordel med foreliggende oppfinnelse er at membranelementene 6 og membranenheten 5 således ikke trenger å være egnet for anvendelse med høye trykk- eller trykkfall Trykkbeholder 1 og videre tilkoblinger må imidlertid være i stand til å motstå trykk av gassfasen og væskefasen, noe som vil være opplagt for fagkyndige.
En ytterligere fordel med (konstruksjonen av) absorberen i samsvar med foreliggende oppfinnelse, er at trykkbeholderen f eks enkelt kan fylles, og at membranenheten enkelt kan erstattes, blant annet som et resultat av modul-strukturen Dette fører til færre operasjoner for vedlike-hold og utskifting
Høytrykk-membranabsorberen i samsvar med foreliggende oppfinnelse kan anvendes for å utføre enhver gass/væske-absorpsjonsprosess kjent per se ved forhøyet trykk av gassfasen, spesielt kjente membran-gass/væske-absorpsjonsprosesser, f.eks CC^/t^S-absorpsjon som angitt i europeisk søknad 0,751,815 av søker, den oksidative membran-gass/- væske-absorpsjon ifølge internasjonal søknad NL 96/00279 av søker, og fjerning av vanndamp angitt i europeisk søknad 0,524,242 av søker I denne sammenheng vil nevnte prosesser som en regel utføres på en måte som er lik til det som er beskrevet for de kjente prosesser, dvs ved anvendelse av i hovedsak de samme membranmaterialer, væskefaser, absorpsjonsmedium, regenereringsteknikker for væskefasen, og lignende Oppfinnelsen gjør det dermed mulig for disse kjente prosesser til å kunne tilpasses, på en enkel måte, for anvendelse ved forhøyet trykk av gassfasen, ved anvendelse av apparatet og fremgangsmåten beskrevet heri, og anvendelse av disse kjente prosesser ved forhøyet trykk danner foretrukne aspekter av foreliggende oppfinnelse.
I samsvar med en spesifikk utførelse, kan absorberen også omfatte minst to separate membranenheter 5, som kan anvendes for et flertall av identiske eller forskjellige væskefaser som føres samtidig gjennom membranelementene 6 koblet til disse membranenheter Nevnte separate membranenheter i dette arrangement vil hver effektivt være tilkoblet til korresponderende separate middel for forsyning 8a og utslipping 9a av de respektive væskefaser Denne utførelse gjør det mulig, inter alia, ved å benytte et flertall egnete væskefaser som er forskjellig fra hverandre, å underlegge en gassfase i én enkelt absorber samtidig til forskjellige absorpsjonsprosesser for den samtidige fjerning av forskjellige gassformige komponenter, og dermed tilveiebringe muligheten for at disse absorpsjonsprosesser kan kontrolleres separat.
I denne utførelse danner separate membranenheter 5 deler av en enkelt design i absorberen, så lenge det er mulig for de forskjellige væskefaser til å passere, uavhengig av hverandre, gjennom de separate membranenheter
Det er også mulig for et flertall av membran-gass/- væske-absorbere i samsvar med foreliggende oppfinnelse å være tilkoblet i serie, f eks ved anvendelse av det samme absorpsjonsfluid for å øke effektiviteten i fjerningen, eller ved anvendelse av forskjellige absorpsjonsfluider for å fjerne forskjellige forbindelser i serie
Væskefasen som inneholder forbindelsene absorbert fra gassfasen kan regenereres i samsvar med fremgangsmåter kjent per se, og kan anvendes på nytt for absorpsjon Foreliggende oppfinnelse kan dermed anvendes i en lukket væskefase-krets, valgfritt utstyrt med egnete pumpemidler, idet væskefasen under en syklus passerer gjennom både et absorp-sjonstrinn og et desorpsjonstrinn Desorpsjon/regenerering-strinnet i denne fremgangsmåte kan utføres ved det samme væskefasetrykk som absorpsjonstrinnetr ved anvendelse av egnet utstyr, hvor det i prosessen er mulig, dersom ønskelig, å utføre desorpsjonsprosessen, for fordelaktig å benytte det forhøyete trykk av væskefasen og/eller forbindelsene inkorporert deri, spesielt i tilfellet med desorp-sjon av gassformige forbindelser, noe som vil være opplagt for fagkyndige Tilsvarende er det mulig at desorpsjonen kan utføres ved et lavere væskefasetrykk (sammenlignet med absorpsjonstrinnet), med den mulighet at egnete midler for å heve og senke væskefasetrykket inkorporeres i væske-kretsen.
I samsvar med et foretrukket aspekt av foreliggende oppfinnelse, som vil bli diskutert mere i detalj nedenfor, er det mulig for (fortrinnsvis gassformige) forbindelser absorbert fra gassfasen til å desorberes/ekstraheres under desorpsjons/regenerasjons-trinnet fra væskefasen som en gass (strøm) som har et høyere (partielt) trykk enn det (partielle) trykk hvorved forbindelsene opprinnelig forelå i gassfasen, eller også å ha et høyere absolutt trykk enn gassfasen Dette kan foregå ved å heve desorpsjons-temperaturen. Denne såkalte "pumpeeffekt" gir den mulighet at ved raffinering av naturgass i samsvar med oppfinnelsen, som beskrevet mere i detalj nedenfor
Et ytterligere foretrukket aspekt ifølge oppfinnelsen, som også vil bli beskrevet nedenfor i mere detalj, vedrører en spesifikk fremgangsmåte for å desorbere svovelforbindelser absorbert mn i væskefasen, fortrinnsvis gassformige svovelforbindelser så som, fortrinnsvis, H2S, ved hjelp av en redox-reaksjon, som for tilfellet med svovel f eks kan presipiteres som en fri forbindelse.
Mulige applikasjoner for membran-gass/væske-absorberen, og fremgangsmåte 1 samsvar med foreliggende oppfinnelse er: - absorpsjon av CO2 fra gasstrømmer ved høyt trykk så som brenselgass, naturgass og assosierte gasser, - absorpsjon av H2S fra gasstrømmer ved høyt trykk så som brenselgass, naturgass og assosiert gass, - absorpsjon av Hg fra naturgass, petroleum (fraksjoner) eller naturgass-kondensater (hydrokarboner
som er gassformige eller tilveiebrakt 1 gassig form),
- absorpsjon av merkaptaner eller sure komponenter fra petroleum (fraksjoner) eller naturgass-kondensater (hydrokarboner som er gassformige eller tilveiebrakt 1
en gassig form),
- absorpsjon av vann (damp) fra naturgass, petroleum
{fraksjoner), LPG (hydrokarboner som er gassformige eller tilveiebrakt i gassig form), - ekstrahering/raffinering av alkener (etylen, propylen, butylen, styren), f eks. i petrokjemiske prosesser, - absorpsjon og/eller ekstraksjon av CO fra syntese-gasser eller avfallsgasser ved høyt trykk
I samsvar med en foretrukket, svært hensiktsmessig ut-førelse anvendes oppfinnelsen for å raffinere naturgass, spesielt for å fjerne bestanddeler så som kvikksølv, CO2, H2S fra naturgass og/eller tørking av naturgass.
Det er kjent at naturgass fremstilles ved trykk på mer enn 50 bar, og som en regel ca 100 til 250 bar. Ferskt fremstilt naturgass inneholder betydelige mengder CO2 (mer enn 10 bar), H2S, Hg og vanndamp
Å redusere trykket av naturgassen før membrangass-absorpsjonsprosessen er teknisk vanskelig og ikke øko-nomisk, delvis på grunn av at naturgass, etter raffinering og 1 et påfølgende trinn, får sitt trykk "boosted" eller kondenseres, f eks for transportformål Dette involverer høyere energikostnader og investeringskostnader (kompres-sorer og kryogeniske prosesser) ved en lavere mngangs-temperatur på naturgassen Videre kan kondensering av naturgass eller propan (for LPG) kun utføres, og med stor vanskelighet, dersom den opprinnelige gass inneholder betydelige mengder CO2 En fremgangsmåte for å raffinere naturgass ved høyt trykk, fortrinnsvis ved det trykk som naturgassen fremstilles fra feltet, er derfor sterkt ønskelig
Foreliggende oppfinnelse vedrører derfor, nærmere bestemt, en fremgangsmåte for å raffinere en strøm av naturgass ved forhøyet trykk, hvor det fra strømmen av naturgass fjernes en eller flere gassformige urenheter ved absorpsjon av én eller flere av urenhetene til en væskefase, ved å anvende et apparat som beskrevet ovenfor eller 1 samsvar med metoden beskrevet ovenfor
Dette aspekt av foreliggende oppfinnelse vedrører spesielt visse fremgangsmåter for raffinering av naturgass, hvor - urenheten som skal fjernes er CO2 og/eller H2S, væskefasen som anvendes er en vandig løsning av et absorpsjonsmedium for CO2 og/eller H2S I denne sammenheng består membranelementene 6 fortrinnsvis av hule fibermembraner fremstilt av polypropylen, polyetylen, polysulfon, poly(vinylidenfluorid) eller poly(tetrafluoretylen) og væskefasen er som beskrevet 1 europeisk patentsøknad 0,751,815, dvs en vandig væske som har en overflatespenning ved 20°C på mer enn 60 x 10"^ N/m, mer fortrinnsvis en vandig løsning av en vannløselig aminosyre eller salt av en aminosyre, mer fortrinnsvis taurin, alanin, glycin, metylglycin, prolin, dimetylglycin, et salt eller et derivat derav, eller fosfat/karbonat-salter eller fenolat, - dersom urenheten som skal fjernes er kvikksølv (damp), anvendes det en væskefase av en vandig løsning av en oksidant som er egnet for å oksidere kvikksølv, som beskrevet 1 internasjonal patent-søknad NL 96/00279, og/eller - dersom vann (damp) skal fjernes, anvendes det en væskefase av en hygroskopisk saltløsning som beskrevet 1 europeisk patentsøknad 0,525,242,
eller en kombinasjon derav, fortrinnsvis implementert 1 et antall membranabsorbere koblet 1 serie, som beskrevet ovenfor
Fagkyndige vil være 1 stand til å sikre at de ovenfor angitte absorpsjonsfluider er optimalt tilpasset absorpsjon av nevnte bestanddeler fra naturgass
Med hensyn til raffinering av naturgass omfatter foreliggende oppfinnelse 1 tillegg et spesialaspekt, nemlig ekstrahering, under desorpsjon/regenerasjonsprosessen, ved en høyere (partielt eller absolutt) trykk enn absolutt-trykket av strømmen av naturgassen og/eller partielltrykket av de gassformige bestanddeler 1 strømmen av naturgassen, av de gassformige bestanddeler så som CO2 og/eller H2S, fortrinnsvis CO2/ absorbert fra strømmen av naturgass inn 1 væskefasen Nevnte høyere trykk gjør det mulig for gasstrømmen som oppnås fra absorpsjon/regenerasjons-prosessen og som inneholder overveiende mengde CO2 til å
(re)injiseres inn 1 grunnen, f eks. inn 1 selve gassfeltet, idet dette er spesielt fordelaktig, utfra et miljømessig synspunkt, 1 forhold til utslipp til atmosfæren Gasstrømmen av høyt trykk oppnådd fra prosessen kan også anvendes på andre kjente måter, spesielt m situ 1 gassfelter eller raffineri, f eks som en fortrengningsgass anvendt under bakken, som et adiabatisk kjølemiddel eller for å drive turbiner
Ved raffinering av naturgass er det også mulig, og fordelaktig, å benytte oksidativ svovelabsorpsjon som beskrevet heri
Applikasjonen vil nå bli diskutert med henvisning til de medfølgende figurer 1-3, som alle viser utførelser av membranabsorberen 1 samsvar med oppfinnelsen, men uten at dette skal begrense oppfinnelsen på noen måte
Fig 1 viser et eksempel på en membrangassabsorber 1 samsvar med oppfinnelsen, hvor 1 er (veggen av) trykkbeholderen som omgir kammeret 2, 3a er gassfaseinngangen, 4a er gassfaseutgangen, 5 er membranenheten, 1 form av en DAM-modul 1 samsvar med internasjonal søknad 91/09668, 6 er et membranelement 1 form av en hul fiber som definerer en gjennomf ørmgskanal 7, 8a er væskef aseinngangen, 9a er væskefaseutgangen, 10a og 10b er "moduldeler" av modulen, 11, 12, 13, 17 og 23 er reguleringsmiddel som kan stenges av, så som en ventil, 14 er en hovedledning for forsyning av gasstrømmen til absorberen, 15 er et trykkavhengig reguleringsmiddel som kan stenges av, så som en trykk-reguleringsventil, 16 er et sylindrisk kar, 18 er et reguleringsmiddel som kan stenges av, så som en tilbake-stengingsventil, 19 og 20 er oppsamlingskar for væske, 21 er en "bleed-off"-linje og 22 er et reguleringsmiddel som kan stenges av, så som en stoppventil, og 24 er et pumpe-middel
Gassfasen forsynes, via forsyningslinje 3a, til kammer 2 i trykkbeholder 1 som, i driftsposisjon, i hovedsak er arrangert vertikalt. Gassen strømmer oppover over DAM-modulen 5 og fra toppen strømmer den nedover gjennom DAM-modulen 5 og utslippes via utgang 4a. Samtidig forsynes en væskefase via inngang 8a til DAM-modulen 5, dvs til "moduldelen" 10a av modulen som, under prosessen, tilveie-bringer distribusjon av væskestrømmen over gjennomfønngs-kanalene 7 i de hule fibre
De hule fibre i DAM-modulen er i hovedsak lokalisert i et horisontalt plan vinkelrett på gjennomstrømnings-retningen for gasstrømmen gjennom modulen, og DAM-modulen kan omfatte et flertall av moduler som er koblet til hverandre, og hvis hule fibre er i en vinkel med hensyn til hverandre Fortrinnsvis i en vinkelrett vinkel
Væskefasen strømmer gjennom de hule fibre, rundt det som gassfasen samtidig strømmer gjennom, og bestanddelene som skal absorberes, absorberes fra gassfasen mn i væskefasen gjennom veggen av de hule fibrer Væskefasen utslippes via linje 9a, valgfritt via en ytterligere "moduldel" 10b, som fungerer som en utgang for DAM-modulen 5 I dette arrangement er inngangen 8a og utgangen 9a koblet på en slik måte at DAM-modulen 5 og dets "moduldeler" 10 fungerer som en inngang og utgang, slik at absorpsjonsprosessen foregår som en motstrømsprosess, i det foreliggende tilfelle som et resultat av at væskefasen forsynes til bunnen av DAM-modulen via inngang 8a og utslippes via utgang 9a ved toppen, dvs der hvor væskefasen først kommer i kontakt med gassfasen
En alternativ utførelse, hvor gassutgangen 4a er lokalisert ved toppen av kammeret 2, er avbildet i fig 2. Her strømmer gassfasen oppover gjennom DAM-modulen 5, og væskeinngangen 8a er lokalisert ved toppen, og væskeut-gangen 9a ved bunnen, av DAM-modulen, for å muliggjøre motstrøms-absorpsj on
Det vil være innlysende for fagkyndige at i ut-førelsene beskrevet heri fungerer "veggene" {"moduldelene") av DAM-modulen som et styremiddel for å lede gasstrømmen, begge forbi utsiden (første utførelse) og forbi innsiden gjennom modulen (første og andre utførelse) Dette gjør det også mulig å regulere/kontrollere strømmen av gassfasen gjennom kammer 2 og gjennom DAM-modul 5, og for å utføre prosessen som en ren motstrømsprosess Det er imidlertid også mulig å anordne ytterligere interne styringsmidler i kammer 2 for å muliggjøre i det minste delvis resirkulering av gasstrømmen som utgår fra modulen.
Regulering av den ovenfor beskrevne installasjon kan implementeres, f eks , som følger
I trykkbeholderen 1 er der et gasstrykk på f eks. 200 bar Gassen kommer inn via linjen utstyrt med en ventil 11 og via inngang 3a, og forlater trykkbeholderen 1 via utgang 4a og via en linje utstyrt med ventil 12 I denne situasjon vil linje 14 bli stengt av ved hjelp av ventil 13 I DAM-modulen er gass og den CC^-absorberende væske forsynt med pumpe 24 via inngang 8a separert ved hjelp av membraner Denne væske pumpes fra bunnen til toppen gjennom modulen, slik at luft i væsken ikke får muligheten til å deaktivere noen seksjoner av modulen Etter å ha passert gjennom modulen, passerer væsken en enkel fjærbelastet trykkregulenngsventil 15, som f eks innstilles til 0,5 bar
Etter denne ventil kommer væsken mn i sylindrisk beholder 16 hvori trykket er det samme som i beholder 2 Denne sylinder 16 er utstyrt med nivåsensorer som sikrer at ventil 17 holder væskenivået mellom to verdier Væsken utslippes av gasstrykket
Det er imidlertid nødvendig å redusere væsketrykket trinnvis (flash)
Istedet for "fault-prone"-nivåsensorer er det også mulig å anvende et flottørsystem. I tilfelle variasjoner i gasstrykket, vil den fjærbelastete ventil 15 opprettholde konstant AP til enhver tid
Dersom pumpe 24 feiler, vil ikke tilbakeløpsventil 18 stenges, væskesystemet vil forbli fullt, og etter noe tid vil gasstrykket og væsketrykket være identisk Pumpen kan derfor stoppes ved ethvert tidspunkt. Dersom væske lekker til utsiden av modulen, ender den opp i beholderen 19 som er utstyrt med to elektroder som aktiverer alarmen I tilfelle væske lekker til innsiden av modulen, ender den opp i beholderen 20, og også dette vil resultere i en alarm
Når et ikke trykksatt og tørt system startes opp er det først nødvendig å kjøre pumpen 24 i en kort tid inntil væsken utslippes via "bleed-off"-linjen 21. Væskeseksjonen er deretter full Pumpen 24 kan deretter stoppes, og beholder 1 kan pressuriseres langsomt ved hjelp av avsteng-nmgsventil 22 Dersom gasstrykket er tilstrekkelig til å presse all væsken fra beholder 16, kan pumpen startes på nytt Trykket kan heves til 200 bar, hvoretter ventiler 11 og 12 kan åpnes, og ventil 13 kan lukkes, så som 22
Angitt heri er en absorpsjonsprosess i samsvar med oppfinnelsen, hvor gassfasen strømmer på utsiden av de hule fibre, og væskefasen strømmer gjennom (lumen av de) hule fibre
I samsvar med en alternativ utførelse av oppfinnelsen er det mulig at gassfasen inneholdende bestanddelene som skal absorberes kan passere gjennom membranelementene 6, med væskefasen strømmende rundt membranelementene 6 på utsiden. I dette arrangement vil membranelementene og således gjennomstrømningsretningen for gassfasen være i et plan vinkelrett til gjennomstrømningsretningen for væskefasen, for å oppnå den ønskede kryss-strømning, men membranelementene vil fortrinnsvis være posisjonert i hovedsak parallelle til aksen av trykkbeholderen I samsvar med denne foretrukne utførelse vil membranelementene også fortrinnsvis danne del av en membranenhet som igjen fortrinnsvis er av en modul-konstruksjon
Denne utførelse kan være fordelaktig, dersom, avhengig av prosessen som skal utføres, betydelige masseoverførings-barrierer forekommer i væskefasen når væskefasen passeres gjennom fibrene og gassfasen passerer over fibrene som beskrevet ovenfor Dette kan f eks være tilfelle med visse spesifikke prosesser for CC^-absorpsjon
I samsvar med dette aspekt av foreliggende oppfinnelse er det mulig å anvende et apparat analogt til det ovenfor beskrevne apparat, idet væskefasen forsynes til kammeret 2 og passerer gjennom membranmodul 5, mens gassfasen forsynes uavhengig til membranelementene 6 og passerer gjennom kanaler 7. I tillegg kan dette aspekt av oppfinnelsen implementeres i hovedsak analogt til det som er angitt ovenfor, noe som vil være innlysende for fagkyndige.
I samsvar med en foretrukket utførelse av dette aspekt forsynes imidlertid gassfasen enda en gang til kammer 2 som i dette arrangement er i gass-kontakt med gjennomførings-kanalene 7 definert av membranelementene 6 Væskefasen passeres gjennom en gjennomføringskanal som er lokalisert i membranenhet 5, er uavhengig av kammer 2 og er definert/om-sluttet av (veggene av) membranenhet 5
Membranelementene 6 løper gjennom denne gjennomføringskanal for væskefasen, idet membranelementene 6 er lokalisert i nevnte gjennomføringskanal på en slik måte at der under drift er en krysstrømning av væskefasen mot membranelementene 6
Apparatet i samsvar med denne utførelse av oppfinnelsen omfatter således
- en trykkbeholder 1 som omslutter et i hovedsak lukket kammer 2, middel for å forsyne 3b og utslippe 4a en gassfase til/fra kammer 2, - minst en membranenhet 5 som er lokalisert i kammer 2, hvor - membranenheten 5 definerer minst ett i hovedsak lukket gjennomføringskammer 10d for væskefasen, idet gjennomføringskammeret er uavhengig av kammer 2, - membranenhet 5 omfatter minst ett membranelement 6 som løper gjennom det i hovedsak lukkede gjennomføringskammer 10d, og definerer en gjennomføringskanal 7 som i hovedsak er uavhengig av gjennomføringskammer 10d,
hvor membranelement 6 effektivt er koblet til kammer 2 på en slik måte at gassfasen fra kammer 2 kan passere gjennom
gjennomføringskanal 7,
- middel for å forsyne 8b og utslippe 9b en væskefase til membranenheten 5, slik at væskefasen kan mates fra inngang 8b gjennom gjennomføringskammer
10d til utgang 9b,
hvor trykkbeholder 1, inngang 3b og utgang 4b og spesielt membranenhet 5, membranelementer 6, inngang 8b, utgang 9b og kammer 10d er anordnet på en slik måte at væskefasen kan dirigeres gjennom kammer 10d over/forbi membranelement 6 i en strømnmgsretning som i hovedsak er vinkelrett til strømningsretningen for gassfasen gjennom membranelement 6, idet utbytting av bestanddeler kan forekomme mellom gassfasen og væskefasen gjennom (veggen) av membranelement 6
Fremgangsmåten i samsvar med denne utførelse av oppfinnelsen, ved anvendelse av det ovenfor beskrevne apparat, omfatter - gjennomføring av en gassfase omfattende den ene eller de flere bestanddeler som skal absorberes, via inngang 3b og utgang 4b gjennom kammer 2 og gjennomføringskanal 7 av membranelement 6, idet gassfasen har et trykk på mere enn 4 bar, fortrinnsvis mere enn 10 bar, mer fortrinnsvis 50 til 200 bar, - gjennomføring av en væskefase egnet for å absorbere den ene eller de flere bestanddeler, via inngang 8a og utgang 9b gjennom gjennomføringskammer 10d over det ene eller de flere membranelementer 6, idet væskefasen har et trykk som er forskjellig fra gassfasetrykket med ikke mere enn 5 bar, fortrinnsvis
ikke mere enn 1 bar,
på en slik måte at den ene eller de flere bestanddeler som skal absorberes, absorberes fra gassfasen mn i væskefasen gjennom (veggen av) det ene eller de flere membranelementer 6, idet gassfasen og væskefasen holdes adskilt av membranelementene 6.
I tillegg kan dette aspekt av oppfinnelsen implementeres i hovedsak analog til det ovenfor, noe som vil være innlysende for fagkyndige.
Denne siste utførelse er forklart skjematisk i mere detalj i den ikke-begrensende fig. 3, hvor 1 er (veggen) av trykkbeholderen som omgir kammer 2, 3b er gassfaseinngangen, 4b er gassfaseutgangen, 5 er membranenheten, 6 er et membranelement i form av et hult fiber som definerer en gjennomføringskanal 7, 8b er væskefaseinngangen, 9b er væskefaseutgangen, 10c er en "moduldel" av membranenheten 5 for fordeling av gasstrømmen over membranelementene 6, 10d er væskefase-gjennomføringskammeret som er i gjensidig væskekontakt via "module deler" 10e, og 25 er styringsmiddel, anordnet i kammer 2 for gasstrømmen.
Gassfasen forsynes, via forsyningslinje 3b, til kammer 2 og strømmer deretter gjennom gjennomføringskanaler 7, idet gassfasen distribueres over membranelementene 6 av moduldeler 10c Gassfasen forlater deretter membranmodul 5 for å ankomme kammer 2, og utslippes via utgang 4b I dette arrangement vil kammeret 2 som regel være utstyrt med styringsmiddel for gasstrømmen, som sikrer at gasstrømmen kan passeres gjennom gjennomføringskanalene 7 i én retning og som en konstant strøm I fig 3, er disse styringsmidler f eks som avbildet skjermer 25
Samtidig forsynes en væskefase via inngang 8b til det i hovedsak lukkede gjennomføringskammer 10d, og utslippes via utgang 9b Disse gjennomføringskamre 10d, som sammen danner en i hovedsak lukket gjennomføringskanal gjennom membranmodulen 5 i dette arrangement, er i væske-kontakt med hverandre og med inngang 8b og utgang 9b via "moduldeler" 10e. Strømmen av væskefasen gjennom gjennomføringskammeret 10d i dette arrangement er slik at der i hovedsak er en kryss-strøm mot de hule fibre 6
I samsvar med denne utførelse strømmer gassfasen dermed gjennom de hule fibre 6, som på samme tid har væskefasen flytende rundt dem, og bestanddeler som skal absorberes, absorberes fra gassfasen og inn i væskefasen gjennom veggen av de hule fibre I dette arrangement er inngangen 8b og utgangen 9b fortrinnsvis koblet på en slik måte til membranenhet 5 og gjennomføringskammer 10d at absorpsjonsprosessen kan implementeres som en motstrømsprosess, slik det er vist i figuren hvor væskefasen forsynes via inngang 8b til den side av membranenhet 5 hvor gassfasen forlater membranmodulen 5.

Claims (28)

1 Apparat for å utføre membran-gass/væske-absorpsjon ved forhøyet trykk, karakterisert ved at apparatet omfatter - en trykkbeholder (1) som omslutter et i hovedsak lukket kammer (2), - middel for å forsyne (3a) og slippe ut (4a) en gassfase til/fra kammeret (2), - en membranenhet (5) anordnet i kammer (2), omfattende minst ett membranelement (6) som definerer en gjennomføringskanal (7), - middel for å forsyne (8a) og slippe ut (9a) en væskefase til membranenheten (5), slik at væskefasen kan mates fra inngangen (8a) gjennom gjennomførings-kanalen (7)til utgangen (9a), hvor trykkbeholderen (1), inngang (3a) og utgang (4a) og membranenhet (5) er anordnet på en slik måte i kammer (2) at gassfasen kan dirigeres forbi membranelementet (6) i en strømningsretning som i hovedsak er vinkelrett til strøm-ningsretningen for væskefasen gjennom membranelement (6), idet utbytting av forbindelser som skal absorberes foregår mellom gassfasen og væskefasen gjennom (veggen av) membranelement (6) .
2 Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at membranelement (6) er i form av en hul fiber og hvor membranenhet (5) inkluderer minst én sammenstilling av et flertall av hule fibre, og valgfritt stynngselementer for å styre gasstrømmen over de hule fibre og/eller fordelingselementer for å fordele strømmen av væskefasen over de hule fibre
3 Apparat i samsvar med et av kravene 1-2, karakterisert ved at membranelementene (6) er anordnet i et plan i hovedsak vinkelrett på den langsgående akse av trykkbeholder (1) og, under drift, er strømnings-retningen av gassfasen gjennom kammer (2) over membranelementer (6) i hovedsak parallell til den langsgående akse av trykkbeholder (1)
4 Apparat i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at trykkbeholder (1) inneholder minst to separate membranenheter (5) som effektivt er koblet til separate midler for å forsyne (8a) og slippe ut (9a) en væskefase, for å mate gjennom, samtidig og uavhengig av hverandre, ved minst to separate væskefase
5 Apparat for å utføre membran-gass/væske-absorpsjon ved forhøyet trykk, karakterisert ved at apparatet omfatter - en trykkbeholder (1) som omslutter et i hovedsak lukket kammer (2), middel for å forsyne (3b) og utslippe (4a) en gassfase til/fra kammer (2), - minst én membranenhet (5) som er lokalisert i kammer (2), hvor - membranenheten (5) definerer minst ett i hovedsak lukket gjennomføringskammer (10d) for væskefasen, idet gjennomføringskammeret er uavhengig av kammer (2), - membranenhet (5) som omfatter minst ett membranelement (6) som løper gjennom det i hovedsak lukkede gjennomføringskammer (10d), og definerer en gjennomføringskanal (7) som i hovedsak er uavhengig av gjennomføringskammeret UOd), hvor membranelement (6) effektivt er koblet til kammer (2) på en slik måte at gassfasen fra kammer (2) kan passere gjennom gjennomførings-kanal (7) , - middel for å forsyne (8b) og utslippe (9b) en væskefase til membranenheten (5), slik at væskefasen kan mates fra inngang (8b) gjennom gjennomføringskammer (10d) til utgang (9b), hvor trykkbeholder (1), inngang (3b) og utgang (4b) og spesielt membranenhet (5), membranelementer (6), inngang (8b), utgang (9b) og kammer (10d) er anordnet på en slik måte at væskefasen kan dirigeres gjennom kammer (10d) over/forbi membranelement (6) i en strømningsretning som i hovedsak er vinkelrett til strømningsretningen for gassfasen gjennom membranelement (6), idet utbytting av bestanddeler muliggjøres til å kunne absorberes mellom gassfasen og væskefasen gjennom (veggen) av membranelement (6)
6 Apparat i samsvar med krav 5, karakterisert ved at membranelement (6) er i form av en hul fiber og hvor membranenhet (5) inkluderer minst en sammenstilling av et flertall hule fibre, og valgfritt styrings-element for å lede væskefasen forbi/over de hule fibre og/eller fordelingselementer for å fordele strømmen av gassfasen over de hule fibre
7 Apparat i samsvar med et av kravene 5-6, karakterisert ved at membranelementene (6) er lokalisert i et plan i hovedsak parallelt til den langsgående akse av trykkbeholder (1) og at, under drift, er strømningsretningen av væskefasen gjennom kammer (2) over membranelementer (6) i hovedsak vinkelrett på den langsgående akse av trykkbeholder (1)
8 Apparat i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at membranelementene (6) er sammensatt av porøse membraner
9 Apparat i samsvar med et av kravene 1-8, karakterisert ved at det ytterligere omfatter middel for å regulere trykket av væskefasen i forhold til gassfasen.
10 Apparat i samsvar med et av kravene 1-9, karakterisert ved at det omfatter middel for i hovedsak å utjevne trykket av gassfasen og væskefasen
11 Apparat i samsvar med et av kravene 1-10, karakterisert ved at det omfatter middel for å opprettholde væskefasen ved et kontrollert overskuddstrykk på mindre enn 5 bar, fortrinnsvis mindre enn 0,5 bar i forhold til gassfasen.
12 Apparat i samsvar med et av kravene 9-11, karakterisert ved at trykkreguleringsmiddel er anordnet i, eller koblet til, trykkbeholder (1)
13 Fremgangsmåte for å utføre membran-gass/væske-absorpsjon ved forhøyet trykk for å absorbere en eller flere komponenter fra en gassfase, ved å benytte et apparat i samsvar med et av kravene 1-4 eller 8-12, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter - gjennomføring av gassfasen omfattende én eller flere komponenter som skal absorberes, via inngang (3a) og utgang 4a gjennom kammer (2) forbi det ene eller de flere membranelementer (6), idet gassfasen har et trykk på mere enn 4 bar, fortrinnsvis mer enn 10 bar, mer fortrinnsvis 50 til 200 bar, - gjennomføring av en væskefase egnet for å absorbere den ene eller de flere forbindelser, via inngang (8a) og utgang (9a) gjennom gj ennomf ønngskanalen (7), idet væskefasen har et trykk som er forskjellig fra gassfasetrykket med ikke mere enn 5 bar, fortrinnsvis ikke mere enn 1 bar, på en slik måte at den ene eller de flere forbindelser som skal absorberes, absorberes fra gassfasen og inn i væskefasen gjennom (veggen av) det ene eller de flere membranelementer (6), idet gassfasen og væskefasen holdes adskilt fra hverandre med membranelementene (6)
14 Fremgangsmåte i samsvar med krav 13, ved anvendelse av et apparat i samsvar med krav 4, karakterisert ved at minst to væskefaser, fortrinnsvis forskjellige fra hverandre, f.eks egnet for å absorbere forskjellige bestanddeler som skal absorberes, passeres samtidig og uavhengig av hverandre gjennom de minst to separate membranenheter (5)
15 Fremgangsmåte for å utføre membran-gass/væske-absorpsjon ved forhøyet trykk for absorbering av en eller flere bestanddeler fra en gassfase, ved anvendelse av et apparat i samsvar med et av kravene 5-12, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: - gjennomføring av en gassfase omfattende den ene eller flere de bestanddeler som skal absorberes, via inngang (3b) og utgang (4b) gjennom kammer (2) og gjennomføringskanal (7) av membranelement (6), idet gassfasen har et trykk på mere enn 4 bar, fortrinnsvis mere enn 10 bar, mer fortrinnsvis 50 til 200 bar, - gjennomføring av en væskefase egnet for å absorbere den ene eller de flere bestanddeler, via inngang (8a) og utgang (9b) gjennom gjennomføringskammer (10d) over det ene eller de flere membranelementer (6), idet væskefasen har et trykk som er forskjellig fra gassfasetrykket med ikke mere enn 5 bar, fortrinnsvis ikke mere enn 1 bar, på en slik måte at den ene eller de flere bestanddeler som skal absorberes, absorberes fra gassfasen mn i væskefasen gjennom (veggen av) det ene eller de flere membranelementer (6), idet gassfasen og væskefasen holdes adskilt av membranelementene (6)
16 Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 13-15, karakterisert ved at væskefasen opprett-holdes ved et kontrollert overtrykk på mindre enn 5 bar, fortrinnsvis mindre enn 0,5 bar i forhold til gassfasen
17 Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 13-16, karakterisert ved at væskefasen er en vandig væskefase
18 Anvendelse av et apparat i samsvar med et av kravene 1-12 eller en fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 13-17, i eller for selektiv absorpsjon/fjerning av CO2 og/eller H2S fra en gassfase ved forhøyet trykk
19 Anvendelse av et apparat 1 samsvar med et av kravene 1-12 eller av en fremgangsmåte 1 samsvar med et av kravene 13-17, 1 eller for selektiv absorpsjon/fjerning av oksider-bare eller reduserbare bestanddeler fra gassfasen ved for-høyet trykk.
20 Anvendelse av et apparat 1 samsvar med et av kravene 1-12 eller av en fremgangsmåte 1 samsvar med et av kravene 13-17, 1 eller for selektiv absorpsjon av vanndamp fra en gassfase ved forhøyet trykk, eller for å tørke en gassfase ved forhøyet trykk
21 Fremgangsmåte for å raffinere en strøm av naturgass ved forhøyet trykk, karakterisert ved at det fra strømmen av naturgass selektivt fjernes en eller flere gassformige urenheter ved absorpsjon av én eller flere av urenhetene ved absorpsjon derav inn 1 en væskefase, ved å benytte et apparat 1 samsvar med et av kravene 1-12 eller 1 samsvar med en fremgangsmåte 1 samsvar med et av kravene 13-17
22 Fremgangsmåte 1 samsvar med krav 21, karakterisert ved at urenheten som skal fjernes er CC>2 og/eller H2S, hvor væskefasen som anvendes er en vandig løsning av et absorpsjonsmedium for CO2 og/eller H2S
23 Fremgangsmåte 1 samsvar med krav 21 eller 22, hvor membranelementene (6) omfatter hule fibermembraner fremstilt av polypropylen, polyetylen, polysulfon, poly-(vinylidenfluorid) eller poly{tetrafluoretylen), og hvor væskefasen har en overflatespenning ved 20°C på mer enn 60 x IO"<3> N/m
24 Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 21-23, karakterisert ved at væskefasen omfatter en vandig løsning av en vannløselig aminosyre eller salt av en aminosyre, eller fortrinnsvis taurin, alanin, glycin, metylglycin, prolin, dimetylglycin, eller salt eller et derivat derav, eller fosfat/karbonat-salter eller fenolat
25. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 21-24, karakterisert ved at det ytterligere omfatter regenerering av væskefasen inneholdende de absorberte CO2-, H2S- og/eller ytterligere absorberte bestanddeler, for å gi en strøm av desorberte gasser, inkluderende CO2, ved (partielt eller absolutt) trykk som er høyere enn partielltrykket av bestanddelene 1 den opprinnelige gassfase og/eller ved et høyere absolutt trykk av gassfasen
26 Fremgangsmåte 1 samsvar med krav 21, karakterisert ved at urenhetene som skal fjernes er kvikksølv (damp) hvor væskefasen som anvendes er en vandig løsning av en oksidant som er egnet for å oksidere kvikk-sølv
27 Fremgangsmåte 1 samsvar med krav 21, for å tørke naturgass, hvor væskefasen som anvendes er en hygroskopisk saltløsning
28 Apparat for å implementere fremgangsmåten 1 samsvar med et av kravene 13-17, eller for implementering av kravene 18-20, fortrinnsvis for å raffinere naturgass ved forhøyet trykk 1 samsvar med et av kravene 21-27, omfattende minst to apparater 1 samsvar med et av kravene 1-12, koblet 1 serie
NO19995414A 1997-05-09 1999-11-05 Fremgangsmåte og apparat for utförelse av gass/v¶ske- absorpsjon ved höyeretrykk ved hjelp av membran NO316057B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1006013A NL1006013C2 (nl) 1997-05-09 1997-05-09 Inrichting en werkwijze voor het uitvoeren van membraan-gas/vloeistofabsorptie bij verhoogde druk.
PCT/NL1998/000256 WO1998051399A1 (en) 1997-05-09 1998-05-07 Apparatus and method for performing membrane gas/liquid absorption at elevated pressure

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO995414D0 NO995414D0 (no) 1999-11-05
NO995414L NO995414L (no) 2000-01-07
NO316057B1 true NO316057B1 (no) 2003-12-08

Family

ID=19764941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19995414A NO316057B1 (no) 1997-05-09 1999-11-05 Fremgangsmåte og apparat for utförelse av gass/v¶ske- absorpsjon ved höyeretrykk ved hjelp av membran

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6355092B1 (no)
EP (1) EP0980286B1 (no)
JP (1) JP2001524875A (no)
CN (1) CN1255073A (no)
AT (1) ATE222793T1 (no)
AU (1) AU7457498A (no)
BR (1) BR9808753A (no)
DE (1) DE69807462T2 (no)
DK (1) DK0980286T3 (no)
ID (1) ID24604A (no)
NL (1) NL1006013C2 (no)
NO (1) NO316057B1 (no)
RU (1) RU2195359C2 (no)
WO (1) WO1998051399A1 (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2368542B (en) * 1999-08-12 2003-01-08 Kvaerner Process Systems As Protection system to prevent damage to a gas diffusion membrane
US6926829B2 (en) 2000-03-06 2005-08-09 Kvaerner Process Systems A.S. Apparatus and method for separating fluids through a membrane
WO2002038250A1 (en) * 2000-11-08 2002-05-16 Clearwater International, L.L.C. Gas dehydration using membrane and potassium formate solution
DE10115345A1 (de) * 2001-03-28 2002-10-02 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Aufreinigung von korrosiv wirkenden Gasen
US6497749B2 (en) * 2001-03-30 2002-12-24 United Technologies Corporation Dehumidification process and apparatus using collodion membrane
US6517607B2 (en) * 2001-06-04 2003-02-11 Gas Technology Institute Method and apparatus for selective removal of a condensable component from a process stream with latent heat recovery
JP2009521324A (ja) * 2005-12-27 2009-06-04 シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー ガス分離装置
US7544340B2 (en) * 2007-03-13 2009-06-09 Gas Technology Institute Method for creating a gas-liquid contact area
US8398743B2 (en) * 2007-05-08 2013-03-19 General Electric Company Methods and systems for reducing carbon dioxide in combustion flue gases
US8057579B2 (en) * 2008-11-10 2011-11-15 General Electric Company Method, apparatus, and system for acid gas removal
US20100313758A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Co2Crc Technologies Pty Ltd. Gas absorption membranes and the manufacture thereof
US8202349B2 (en) * 2009-06-30 2012-06-19 General Electric Company Method and apparatus for removal of carbon dioxide from pre-combustion syngas
JP5080601B2 (ja) * 2010-03-02 2012-11-21 一般財団法人国際石油交流センター ガス流れ中の硫化水素濃度測定装置及び硫化物イオンの定量方法
US20120247327A1 (en) * 2010-09-27 2012-10-04 Conocophillips Company Hollow-fiber membrane contactors
RU2011101428A (ru) 2011-01-14 2012-07-20 Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натюрветенсхаппелейк Ондерзук (Тно) (Nl) Способ и устройство для разделения газовой смеси
SG11201405122QA (en) 2012-03-22 2014-10-30 Saudi Arabian Oil Co Method for removing mercury from a gaseous or liquid stream
US9731245B2 (en) * 2012-09-26 2017-08-15 Dow Corning Corporation Method of separating a gas using at least one membrane in contact with an organosilicon fluid
TWI452071B (zh) * 2012-11-23 2014-09-11 中原大學 類矽石氣體分離膜及其形成方法
CN104812465B (zh) * 2013-06-14 2017-03-15 江苏优拿大环保科技有限公司 基于膜的废气洗涤方法和系统
RU2570281C1 (ru) * 2014-08-12 2015-12-10 Дмитрий Юрьевич Мартынов Газоразделительная теплообменная установка
CN104593108A (zh) * 2015-02-17 2015-05-06 沈阳环境科学研究院 含汞天然气泄漏应急处理及清洗含汞设备的集成化装置
CN106268380B (zh) * 2016-09-19 2019-07-09 石河子大学 一种基于甘氨酸钠的聚电解质膜及其制备方法和应用
CN113230861A (zh) * 2021-04-26 2021-08-10 杭州电子科技大学 一种分级式工业废气处理装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2506656A (en) * 1945-10-15 1950-05-09 George S Hills Air conditioner
US3911080A (en) * 1971-09-10 1975-10-07 Wright H Dudley Air pollution control
FR2229448B1 (no) * 1973-05-18 1979-03-02 Commissariat Energie Atomique
US3976451A (en) * 1974-06-04 1976-08-24 General Electric Company Vacuum extract system for a membrane oxygen enricher
DE2622684B2 (de) * 1976-05-21 1979-03-15 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Membranaustauscher
JPS551816A (en) * 1978-06-15 1980-01-09 Mitsubishi Rayon Co Ltd Vapor-liquid contactor
FR2540396B1 (fr) * 1983-02-04 1988-09-23 Petroles Cie Francaise Procede de deshydratation de gaz
FR2550956B1 (fr) * 1983-08-26 1985-10-25 Petroles Cie Francaise Procede de purification d'un gaz naturel, pouvant notamment etre integre dans un procede de liquefaction de ce gaz naturel
US4750918A (en) * 1985-05-28 1988-06-14 The Trustees Of The Stevens Institute Of Technology Selective-permeation gas-separation process and apparatus
WO1990007372A1 (en) * 1986-10-27 1990-07-12 Richard Alan Sauer Process for membrane separation of gas mixtures
US4900448A (en) * 1988-03-29 1990-02-13 Honeywell Inc. Membrane dehumidification
US4915838A (en) * 1988-03-29 1990-04-10 Honeywell Inc. Membrane dehumidification
JPH02229529A (ja) * 1989-03-01 1990-09-12 Ngk Insulators Ltd 流体の分離方法、分離装置および分離膜
US4960520A (en) * 1989-07-14 1990-10-02 The Regents Of The University Of Minnesota Method of removing organic volatile and semi-volatile contaminants from an aqueous solution
NL8902897A (nl) * 1989-11-23 1991-06-17 Tno Zuiveren van lucht.
NL9000014A (nl) 1990-01-03 1991-08-01 Tno Overdrachtsmoduul voor het overdragen van stof en/of warmte van een mediumstroom naar een andere mediumstroom.
NL9000783A (nl) 1990-04-03 1991-11-01 Tno Membraanscheidingsproces voor het door pervaporatie, damppermeatie of gasscheiding ontwateren van een gas- of damp- of vloeistofmengsel.
DE4027126C1 (no) * 1990-08-28 1991-12-12 Eberhard Prof. Dr. 2000 Hamburg De Bock
EP0521495A3 (en) * 1991-07-05 1993-03-10 Akzo N.V. Process and apparatus for manufacturing hollow fibre modules
DE4308697A1 (de) * 1993-03-18 1994-09-22 Durst Franz Prof Dr Dr H C Verfahren zur Anreicherung eines ersten gasförmigen oder flüssigen Mediums mit einem zweiten Gas oder einer zweiten Flüssigkeit sowie ein Reaktor zur Durchführung des Verfahrens
US5328610A (en) * 1993-06-15 1994-07-12 Integrated Process Technologies Self-supported low pressure drop hollow fiber membrane panel and contactor module
NL9301245A (nl) * 1993-07-15 1995-02-01 Tno Werkwijze en inrichting voor het afscheiden van een component uit een fluidummengsel.
US6156096A (en) * 1994-03-23 2000-12-05 Applied Membrane Technology, Inc. Gas separation using hollow fiber contained liquid membrane
NL9401233A (nl) * 1994-03-25 1995-11-01 Tno Werkwijze voor membraangasabsorptie.
DE69528652D1 (de) * 1994-06-22 2002-11-28 Fls Miljoe As Valby Vorrichtung zur massenübertragung
US5525144A (en) * 1995-04-20 1996-06-11 A/G Technology Corporation Tangential flow filtering and separating
US6197269B1 (en) 1995-07-07 2001-03-06 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek (Tno) Method for absorbing gaseous oxidizable or reducible constituents through a membrane
DE19533407C1 (de) * 1995-09-09 1997-02-06 Dornier Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Kohlendioxid
US5888273A (en) * 1996-09-25 1999-03-30 Buxbaum; Robert E. High temperature gas purification system
US5954858A (en) * 1995-11-22 1999-09-21 North Carolina State University Bioreactor process for the continuous removal of organic compounds from a vapor phase process stream

Also Published As

Publication number Publication date
DK0980286T3 (da) 2002-12-30
EP0980286B1 (en) 2002-08-28
DE69807462T2 (de) 2003-05-15
NO995414L (no) 2000-01-07
ATE222793T1 (de) 2002-09-15
NO995414D0 (no) 1999-11-05
WO1998051399A1 (en) 1998-11-19
US6355092B1 (en) 2002-03-12
JP2001524875A (ja) 2001-12-04
ID24604A (id) 2000-07-27
EP0980286A1 (en) 2000-02-23
AU7457498A (en) 1998-12-08
DE69807462D1 (de) 2002-10-02
CN1255073A (zh) 2000-05-31
NL1006013C2 (nl) 1998-11-10
RU2195359C2 (ru) 2002-12-27
BR9808753A (pt) 2000-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO316057B1 (no) Fremgangsmåte og apparat for utförelse av gass/v¶ske- absorpsjon ved höyeretrykk ved hjelp av membran
CN107106969B (zh) 使用多个同流接触器从流体流分离杂质
US7575624B2 (en) Molecular sieve and membrane system to purify natural gas
RU2631295C2 (ru) Дезодорирующая сероочистка природного газа посредством мембранного контактного аппарата
US9481843B2 (en) Apparatus for sweetening and/or dehydrating a hydrocarbon gas, in particular a natural gas
EA025720B1 (ru) Способ короткоцикловой адсорбции при переменном давлении и температуре
NO335535B1 (no) Fremgangsmåte for å separere CO2 fra en flerkomponent gasstrøm.
KR101444186B1 (ko) 바이오가스 정제장치 및 정제방법
RU99126430A (ru) Способ и устройство для осуществления мембранной абсорбции газ/жидкость при повышенном давлении
EP1647531B1 (en) Method for concentrating methane from sewage sludge and methane storage equipment
JP4486606B2 (ja) 二酸化炭素ガス分離装置及び二酸化炭素ガス分離方法
KR101658448B1 (ko) 천연가스에 포함된 산성가스 및 수분 제거를 위한 다단계 혼성 장치 및 방법
AU2010249884B2 (en) Process that utilizes combined distillation and membrane separation in the separation of an acidic contaminant from a light hydrocarbon gas stream
US11376548B2 (en) Membrane permeate recycle process for use with pressure swing adsorption processes
KR102317284B1 (ko) 목적 가스의 정제 방법 및 정제 장치
CA3149228A1 (en) Membrane permeate recycle system for use with pressure swing adsorption apparatus
RU2120587C1 (ru) Установка очистки сжиженных углеводородных газов от метанола
Anderson et al. Case study: membrane CO2 removal from natural gas, Grissik gas plant, Sumatra, Indonesia
EP3765172B1 (en) Membrane contactor
NO864577L (no) Fremgangsmaate ved stabilisering av en hydrokarbonholdig vaeskefase.
RU2012114776A (ru) Устройство и способ изомеризации потока углеводородов
Kerry Noncryogenic oxygen production
WO2015108491A1 (en) A system and a process for enhancing efficiency of co2 removal from natural gas stream
NO20190797A1 (no)
RO115149B1 (ro) PROCEDEU Șl INSTALAȚIE DE OBȚINERE A DIOXIDULUI DE CARBON ALIMENTAR

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees