RU2014140830A

RU2014140830A - Способ удаления диоксида углерода из потока газа

Info

Publication number: RU2014140830A
Application number: RU2014140830A
Authority: RU
Inventors: Эрманно Филиппи
Original assignee: Касале Са
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2016-05-10
Also published as: US9486731B2; CN104168978A; UA114193C2; EP2638949A1; RU2619691C2; WO2013135398A1; MX2014011028A; AU2013231676B2; AU2013231676A1; CA2866816C; CN104168978B; CL2014002413A1; EP2825282A1; BR112014022774B1; CA2866816A1; US20150059573A1; EP2825282B1

Abstract

1. Способ удаления диоксида углерода из технологического газа (G) с использованием твердого адсорбента и адсорбции с изменением температуры, отличающийся тем, что:- удаление диоксида углерода из вышеуказанного технологического газа осуществляется поочередно по меньшей мере в первом слое (B1) вышеупомянутого твердого адсорбента и во втором слое (B2) вышеупомянутого твердого адсорбента; причем пока диоксид углерода, содержащийся в поступающем технологическом газе (G), адсорбируется во втором слое, происходит регенерация первого слоя, и наоборот, так что материал адсорбента вышеуказанного первого слоя и вышеуказанного второго слоя насыщается диоксидом углерода поочередно;и тем, что:- входящий технологический газ (G) охлаждается путем непрямого теплообмена с насыщенным COадсорбентом или вышеуказанного первого слоя, или вышеуказанного второго слоя, таким образом, нагревая и регенерируя вышеупомянутый адсорбент, насыщенный CO;- затем во время контакта вышеуказанного газа с адсорбентом другого слоя из охлажденного технологического газа удаляется диоксид углерода.2. Способ по п. 1, причем слой(-и) насыщенного COадсорбента во время нагревания и регенерации путем непрямого теплообмена с вышеуказанным технологическим газом остается в закрытой среде, так что нагревание насыщенного COадсорбента происходит в пространстве с постоянным объемом, и во время выделения диоксида углерода из вышеуказанного адсорбента давление в вышеупомянутой закрытой среде повышается.3. Способ по п. 2, в котором вышеуказанная стадия нагревания адсорбента продолжается, пока выделяемый адсорбентом COвыходит из вышеупомянутой закрытой среды, для того чтобы во время снижения

Claims

1. Способ удаления диоксида углерода из технологического газа (G) с использованием твердого адсорбента и адсорбции с изменением температуры, отличающийся тем, что:

- удаление диоксида углерода из вышеуказанного технологического газа осуществляется поочередно по меньшей мере в первом слое (B1) вышеупомянутого твердого адсорбента и во втором слое (B2) вышеупомянутого твердого адсорбента; причем пока диоксид углерода, содержащийся в поступающем технологическом газе (G), адсорбируется во втором слое, происходит регенерация первого слоя, и наоборот, так что материал адсорбента вышеуказанного первого слоя и вышеуказанного второго слоя насыщается диоксидом углерода поочередно;

и тем, что:

- входящий технологический газ (G) охлаждается путем непрямого теплообмена с насыщенным CO₂ адсорбентом или вышеуказанного первого слоя, или вышеуказанного второго слоя, таким образом, нагревая и регенерируя вышеупомянутый адсорбент, насыщенный CO₂;

- затем во время контакта вышеуказанного газа с адсорбентом другого слоя из охлажденного технологического газа удаляется диоксид углерода.

2. Способ по п. 1, причем слой(-и) насыщенного CO₂ адсорбента во время нагревания и регенерации путем непрямого теплообмена с вышеуказанным технологическим газом остается в закрытой среде, так что нагревание насыщенного CO₂ адсорбента происходит в пространстве с постоянным объемом, и во время выделения диоксида углерода из вышеуказанного адсорбента давление в вышеупомянутой закрытой среде повышается.

3. Способ по п. 2, в котором вышеуказанная стадия нагревания адсорбента продолжается, пока выделяемый адсорбентом CO₂ выходит из вышеупомянутой закрытой среды, для того чтобы во время снижения давления поддерживать в основном постоянную температуру вышеупомянутой среды.

4. Способ по п. 1, в котором имеет место непрямое охлаждение слоя, адсорбирующего CO₂, для отвода теплоты адсорбции с целью увеличения количества адсорбируемого CO₂.

5. Способ по п. 1, в котором вышеуказанный непрямой теплообмен между технологическим газом и слоем насыщенного CO₂ адсорбента осуществляется при прохождении технологического газа (G) внутри теплообменных элементов (T1, T2), погруженных в вышеупомянутый слой, причем этот слой находится во внетрубной зоне сосуда (V1, V2).

6. Способ по п. 5, причем вышеуказанные теплообменные элементы представляют собой трубы (T1, T2) или полые пластины.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что технологический газ, после первого охлаждения в результате вышеуказанного непрямого теплообмена с насыщенным диоксидом углерода адсорбентом, подвергается второму процессу охлаждения, и некоторое количество конденсата удаляется до контакта вышеуказанного технологического газа со слоем адсорбента для удаления CO₂.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после завершения регенерации вышеуказанного первого слоя или второго слоя, соответственно, этот слой охлаждается путем непрямого теплообмена с охлаждающей средой.

9. Способ по п. 8, причем вышеуказанной охлаждающей средой является поток декарбонизированного технологического газа.

10. Способ по п. 1, причем входящий технологический газ имеет температуру не ниже 80°C, а предпочтительно - в диапазоне 100-300°C.

11. Способ по п. 10, в котором входящий технологический газ с температурой 100-300°C во время нагревания и регенерации насыщенного CO₂ адсорбента первого или второго слоя охлаждается до 60-80°C; затем газ еще охлаждается до 30-40°C путем теплообмена с соответствующей охлаждающей средой, такой как охлаждающая вода или охлаждающий воздух, и вышеуказанный дополнительно охлажденный газ контактирует с ненасыщенным адсорбентом другого слоя.

12. Способ по п. 1, в котором адсорбция диоксида углерода в ненасыщенном адсорбенте происходит под давлением окружающей среды примерно 1 бар абс.

13. Способ по п. 1, причем вышеуказанный технологический газ представляет собой газ из процесса реформинга или частичного окисления углеводорода, предназначенный для использования в качестве свежего газа, смешиваемого с рецикловым, для синтеза метанола или аммиака.

14. Установка для осуществления способа удаления диоксида углерода из потока газа, включающая:

- по меньшей мере первый сосуд (V1) для удаления диоксида углерода, содержащий первый слой (B1) твердого материала адсорбента и первые теплообменные элементы (T1), погруженные в вышеупомянутый первый слой;

- по меньшей мере второй сосуд (V2) для удаления диоксида углерода, содержащий второй слой (B2) твердого материала адсорбента и вторые теплообменные элементы (T2), погруженные в вышеуказанный второй слой;

- теплообменные элементы, определяющие внутренний путь прохождения среды для теплообмена, причем каждый из вышеуказанных сосудов, таким образом, имеет внетрубную зону и зону теплообмена; среда, проходящая во внетрубной зоне, находится в прямом контакте с материалом адсорбента, а среда в зоне теплообмена отделена от материала адсорбента;

- установка включает также средства для избирательного направления входящего потока газа, содержащего диоксид углерода, или

- в соответствии с первым путем прохождения, когда входящий газ сначала проходит в зону (T1) теплообмена первого сосуда для регенерации материала адсорбента в первом сосуде, а потом - во внетрубную зону второго сосуда для контакта с вышеуказанным вторым слоем и удаления CO₂;

- или в соответствии со вторым путем прохождения, когда входящий газ сначала проходит в зону теплообмена второго сосуда для регенерации материала адсорбента во втором сосуде, а потом - во внетрубную зону первого сосуда для контакта с вышеуказанным первым слоем и удаления CO₂.

15. Установка по п. 14, включающая средства для изоляции внетрубной зоны первого или второго сосуда во время осуществления регенерации, для того чтобы газ, содержащий CO₂, накапливался под давлением в вышеуказанной изолированной внетрубной зоне первого или второго сосуда, и средства для выпуска газа, которые можно открыть для выпуска вышеуказанного газа, содержащего CO₂.