RU2486947C2 - Устройство и способ усовершенствованного извлечения co2 из смешанного потока газа при использовании катализатора - Google Patents

Устройство и способ усовершенствованного извлечения co2 из смешанного потока газа при использовании катализатора Download PDF

Info

Publication number
RU2486947C2
RU2486947C2 RU2010143048/05A RU2010143048A RU2486947C2 RU 2486947 C2 RU2486947 C2 RU 2486947C2 RU 2010143048/05 A RU2010143048/05 A RU 2010143048/05A RU 2010143048 A RU2010143048 A RU 2010143048A RU 2486947 C2 RU2486947 C2 RU 2486947C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
solvent
carbon dioxide
gas stream
mixed gas
Prior art date
Application number
RU2010143048/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010143048A (ru
Inventor
Чжэн Лю
Нарешкумар Б. ХАНДАГАМА
Original Assignee
Альстом Текнолоджи Лтд
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 Альстом Текнолоджи Лтд filed Critical Альстом Текнолоджи Лтд
Publication of RU2010143048A publication Critical patent/RU2010143048A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2486947C2 publication Critical patent/RU2486947C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/864—Removing carbon monoxide or hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/204—Alkaline earth metals
    • B01D2255/2047—Magnesium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20753—Nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к устройству и способу обработки дымового газа, основано на использовании растворителя и предназначено для извлечения СО2 из потока дымового газа. Предусматривается наличие катализатора с целью повышения эффективности растворителя с точки зрения улавливания СО2 из потока дымового газа или регенерации этого растворителя. Изобретение позволяет увеличить эффективность улавливания диоксида углерода, а также позволяет эффективно регенерировать растворитель, содержащий катализатор, используемый для улавливания диоксида углерода. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящая заявка устанавливает приоритет по отношению к одновременно находящейся на рассмотрении предварительной заявке на патент США, озаглавленной «Устройство и способ усовершенствованного извлечения СО2 из смешанного потока газа при использовании катализатора», № US 61/038467, поданной 21 марта 2008 г, содержание которой во всей полноте включается в настоящий документ путем ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству и способу извлечения диоксида углерода (СО2) из потока технологического газа, содержащего диоксид углерода и диоксид серы. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на устройство обработки дымового газа на основе использования растворителя с целью извлечения СО2 из потока дымового газа, в котором предусматривается наличие катализатора с целью повышения эффективности растворителя с точки зрения улавливания СО2 из потока дымового газа или регенерации этого растворителя.
Уровень техники
При сгорании топлива, такого как уголь, нефть, торф, отходы и т.д., в предназначенной для сжигания установке образуется горячий технологический газ (или дымовой газ). Такой дымовой газ часто, помимо прочего, содержит диоксид углерода (СО2). Неблагоприятное воздействие на окружающую среду выброса диоксида углерода в атмосферу общепризнано и стало стимулом для разработки способов, предусматривающих извлечение диоксида углерода из горячего технологического газа, образующегося при сгорании указанных выше видов топлив. Одно из ранее раскрытых устройств и способов направлено на одностадийное устройство и способ на основе использования охлажденного аммиака для извлечения диоксида углерода (СО2) из потока образованного продуктами сгорания дымового газа.
Известные устройства улавливания СО2 на основе использования растворителя, такие как устройства и способы с использованием аммиака (САР), представляют собой относительно недорогое средство улавливания/извлечения СО2 из потока газа, такого как, например, поток образованного продуктами сгорания дымового газа. Пример такого устройства и способа раскрыт в находящейся в стадии рассмотрения заявке РСТ/US2005/012794 (номер международной публикации WO 2006/022885 (изобретатель: Eli Gal)), поданной 12 апреля 2005 г. и озаглавленной «Ультраочистка газообразных продуктов сгорания, включая извлечение СО2». В этом способе абсорбция СО2 из потока дымового газа происходит в результате контакта потока дымового газа, содержащего СО2, с охлажденным ионогенным раствором (или суспензией) аммиака.
Фиг.1А представляет собой схему, в общих чертах изображающую устройство обработки дымового газа 15, предназначенное для извлечения различных загрязняющих веществ из потока дымового газа FG, выходящего из огневого пространства котла 26, используемого в системе парового генератора, например, на электростанции. Данное устройство включает устройство 70 извлечения СО2, предназначенное для извлечения СО2 из потока дымового газа FG перед выбросом потока очищенного дымового газа в дымовую трубу 90 (или, в качестве альтернативы, дополнительной обработкой). Кроме того, оно предназначено для производства СО2, извлеченного из потока дымового газа FG. Детали устройства 70 для извлечения СО2 в общих чертах изображены на фиг. 1В.
Как показано на фиг.1В, устройство 70 для извлечения СО2 включает устройство улавливания 72, предназначенное для улавливания/извлечения СО2 из потока дымового газа FG и устройство регенерации 74, предназначенное для регенерации ионогенного раствора аммиака, использованного для извлечения СО2 из потока дымового газа FG. Детали устройства улавливания 72 в общих чертах изображены на фиг.1С.
На фиг.1С в общих чертах изображено устройство улавливания 72 устройства 70 улавливания СО2 (фиг.1А). В этом устройстве устройство улавливания 72 представляет собой устройство улавливания СО2 на основе использования растворителя. Более конкретно, в данном примере используемый растворитель представляет собой охлажденный аммиак. В устройстве/способе извлечения СО2, основанных на использовании охлажденного аммиака (САР), предусматривается наличие абсорбционной камеры, в которой абсорбирующий ионогенный раствор аммиака (ионогенный раствор аммиака) вступает в контакт с потоком дымового газа (FG), содержащим СО2. Как правило, ионогенный раствор аммиака является водным и может состоять, например, из воды и ионов аммония, бикарбонатных ионов, карбонатных ионов и/или карбаматных ионов. Один из примеров известного устройства извлечения СО2 способом САР представлен на схеме фиг.1С.
Как видно на фиг.1С, абсорбционная камера 170 предназначена для приема потока дымового газа FG, поступающего, например, из огневого пространства котла 26, работающего на ископаемом топливе (см. фиг.1А). Она также предназначена для приема обедненного ионогенного раствора аммиака, подаваемого из устройства регенерации 74 (см. фиг.1В). Обедненный ионогенный раствор аммиака вводят в камеру 170 через устройство 121 распределения жидкости, тогда как поток дымового газа FG вводят в абсорбционную камеру 170 через отверстия 76 для дымового газа.
Ионогенный раствор аммиака приводят в контакт с потоком дымового газа посредством устройства 111 газожидкостного контакта (далее - массообменное устройство (mass transfer device - MTD)), используемого для осуществления контакта потока дымового газа с растворителем и расположенного в абсорбционной камере 170 и на траектории, по которой поток дымового газа следует от точки входа через входное отверстие 76 к выходу 77 из камеры. Данное устройство 111 газожидкостного контакта может представлять собой, например, один или более общеизвестный структурированный или неупорядоченный насадочный материал или их сочетание.
Вступив в контакт с потоком дымового газа, ионогенный раствор аммиака абсорбирует СО2 из потока дымового газа, таким образом, ионогенный раствор аммиака насыщается СО2 (образуется обогащенный раствор). Обогащенный ионогенный раствор аммиака продолжает течь вниз через массообменное устройство, после чего собирается в нижней части 78 абсорбционной камеры 170. Затем обогащенный ионогенный раствор аммиака регенерируют при помощи устройства регенерации 74 (см. фиг 1В) с целью высвобождения СО2, абсорбированного ионогенным раствором аммиака из потока дымового газа. СО2, высвобожденный из ионогенного раствора аммиака, может быть затем направлен на хранение или на другие заранее определенные цели или варианты использования. После высвобождения СО2 из ионогенного раствора аммиака этот ионогенный раствор аммиака называют обедненным раствором. Обедненный ионогенный раствор аммиака опять готов к поглощению СО2 из потока дымового газа и может быть снова направлен в устройство 121 распределения жидкости, тем самым, его опять вводят в абсорбционную камеру 170. Детали устройства регенерации 74 показаны на фиг.1Е. Устройство 74 включает регенерационную камеру 195. Регенерационная камера 195 предназначена для приема обогащенного раствора, подаваемого из устройства улавливания 72, и для возвращения обедненного раствора в устройство улавливания 72 после отделения СО2 от обогащенного раствора.
В ходе процесса регенерации обогащенный ионогенный раствор аммиака нагревают так, что содержащийся в этом растворе СО2 отделяется от охлажденного раствора аммиака. После отделения от СО2 аммиак (аммиачный сток) возвращают в устройство улавливания для дальнейшего улавливания СО2 из потока газа.
Известные в настоящее время технологии улавливания СО2 на основе использования растворителя, обычно, предусматривают потребление, приблизительно, 20-30% энергии, вырабатываемой данной энергоустановкой, которая нужна для того, чтобы способ улавливания СО2 функционировал эффективно. Кроме того, в этих технологиях часто значительная доля термической энергии, производимой котлом/ребойлером (производительность котла), затрачивается на регенерацию раствора амина с целью его повторного использования для улавливания СО2 из потока дымового газа. Коротко говоря, хотя технологии улавливания СО2 из потока дымового газа известны, для их эффективного функционирования нужно огромное количество энергии. Кроме того, чтобы сделать максимальным/оптимизировать время, в течение которого дымовой газ находится в контакте с амином, физический размер резервуаров абсорбера и/или регенератора в обычном устройстве должен быть очень большим. Стоимость проектирования и воплощения таких крупногабаритных колонн очень высока. Кроме того, физическое пространство, необходимое для размещения этих резервуаров на технологической площадке, весьма значительно. Когда место ограничено, должны предприниматься дополнительные меры для обеспечения эксплуатации этих резервуаров/устройств в ограниченном пространстве, если это возможно.
Сущность изобретения
Варианты настоящего изобретения предусматривают обеспечение устройства обработки дымового газа, предназначенного для использования с котлом, работающим на ископаемом топливе. Вкратце, с точки зрения конструкционного решения, один из вариантов осуществления этого устройства, среди прочего, может быть реализован как устройство для обработки дымового газа, включающее абсорбционную колонну, предназначенную для приема смешанного потока газа, содержащего диоксид углерода, и для осуществления его контакта с растворителем; в данной абсорбционной колонне находится насадочный материал, покрытый катализатором.
Варианты осуществления настоящего изобретения также могут рассматриваться как обеспечивающие способы обработки смешанного потока газа, где один из способов включает следующие стадии: прием потока дымового газа из огневого пространства котла; осуществление контакта этого потока дымового газа с растворителем и осуществление контакта растворителя с катализатором.
Другие устройства, способы, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятны специалистам в данной области при изучении прилагаемых чертежей и подробного описания. Подразумевается, что такие дополнительные устройства, способы, отличительные признаки и преимущества включаются в это описание, входят в объем настоящего изобретения и охраняются прилагаемой формулой изобретения.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение может быть лучше понято, а его многочисленные цели и преимущества станут очевидными специалистам в данной области при рассмотрении прилагаемых чертежей, на которых:
Фиг.1А - Фиг.1С представляют собой схемы, на которых в общих чертах изображено устройство 15 обработки дымового газа, предназначенное для извлечения СО2.
Фиг.2А - Фиг.2D представляют собой схемы, в общих чертах поясняющие пример насадочных материалов 315, на стенках/поверхности которого может быть иммобилизован катализатор.
Фиг.3 представляет собой схему, на которой в общих чертах изображены соответствующие участки устройства 70 для улавливания СО2 с использованием амина или аммиака, и где абсорбер 110 и регенератор 330 снабжены насадочными материалами 315 и 335 соответственно, которые покрыты катализатором.
Фиг.4А представляет собой схему, на которой в общих чертах изображены соответствующие участки устройства 70 для улавливания СО2 на основе амина или аммиака, где катализатор 425 добавляется в свежий подаваемый растворитель 195 (фиг.4А) или, в качестве альтернативы, он может быть добавлен непосредственно в растворитель, подаваемый в колонну. В данном примере растворитель представляет собой амин или аммиак.
Фиг.4В представляет собой схему, на которой в общих чертах изображены соответствующие участки устройства 70 для улавливания СО2 на основе амина или аммиака, где катализатор 425 добавляется непосредственно в растворитель, подаваемый в колонну.
Подробное описание изобретения
Предложенное изобретение направлено на повышение эффективности улавливания СО2 в устройстве улавливания на основе растворителя, предназначенном для использования при обработке, например, потока дымового газа. Предложенное изобретение также направлено на эффективное регенерирование растворителя, использованного для улавливания СО2.
В одном из вариантов осуществления предложенного изобретения катализатор 425 нанесен (или иммобилизован) на одну или более поверхность насадочных материалов 315, расположенных в абсорбционной колонне 110 устройства 70 для улавливания СО2 с использованием амина или аммиака. Фиг.2А - Фиг.2D представляют собой схемы, на которых в общих чертах изображены насадочные материалы 315, покрытые катализатором. На фиг.2В и 2С показано, что насадочные материалы 315 могут состоять, например, из последовательности гофрированных носителей 320, расположенных в непосредственной близости друг к другу так, что образуется группа каналов 334, по которым перемещается дымовой газ, поступающий в абсорбционную камеру 110. Катализатор 425 нанесен на одну или более поверхность каждого из гофрированных носителей 320. Гофрированные желобки 334 образуют траекторию прохождения дымового газа через насадочные материалы 315 и, тем самым, контакта со слоем катализатора 425.
Катализатор 425 может быть либо гомогенным, либо (и/или) гетерогенным катализатором. К типу гомогенных катализаторов можно отнести, например, металлорганический комплекс, образованный переходным металлом и неорганическими/органическими лигандами (такими как бипиридин, ароматические группы, галоген и т.д.). Образование комплекса переходного металла является одним из наиболее эффективных и универсальных способов активации инертных молекул. В результате координирования изменяется реакционная способность лигандов и создаются благоприятные со стерической точки зрения условия для взаимодействия лигандов. Такая активация посредством координации позволяет осуществлять под влиянием соединений переходных металлов многочисленные каталитические реакции. К другим примерам пригодных для использования катализаторов относятся, помимо прочего, катализаторы в виде металлорганических комплексов, таких как, например, комплекс галогенного типа, Ni(bpy)3Cl2 [bpy: бипиридин].
К типу гетерогенных катализаторов можно отнести, например, металлы или их соединения, такие как оксиды (например, MgO), хлорид MgCl2 и т.д. (оксид, предпочтительно, не содержит сульфид и хлорид, они независимы друг от друга), которые диспергированы, предпочтительно равномерно, на твердых материалах с большой площадью поверхности по БЭТ, таких как, например, полимер, оксиды металлов, SiO2, молекулярные сита, глина, модифицированная основанием и/или кислотой, и т.д.
Катализатор 425 предназначен для ускорения реакции CO2 с растворителем, таким как амин или охлажденный аммиак, и, таким образом, увеличения количества улавливаемого растворителем СО2 за данный период времени (то есть, повышения эффективности процесса улавливания СО2 с использованием амина).
Катализатор на насадочных материалах в регенерационной колонне.
В одном из вариантов осуществления предложенного изобретения катализатор нанесен/иммобилизован на одной или более поверхности насадочных материалов в регенерационной колонне устройства для улавливания СО2 с использованием амина или аммиака. Катализатор может быть либо гомогенным, либо (и/или) гетерогенным катализатором. Катализатор предназначается для ускорения регенерации растворителя (например, амина или аммиака) после того, как он прореагировал/вступил во взаимодействие с СО2. Катализатор подбирается и предназначается для ускорения разложения продуктов, образовавшихся при взаимодействии/реакции между СО2 и амином, таким образом, повышается эффективность регенерации амина из обогащенного раствора амина за данный период времени (то есть, повышается эффективности процесса улавливания СО2 с использованием амина). Этот вариант осуществления изобретения в общих чертах изображен на фиг.3.
В еще одном варианте осуществления изобретения катализатор добавляют в растворитель, такой как, например, амин или аммиак, который используется для улавливания СО2 из потока дымового газа. Этот катализатор также может быть использован для ускорения регенерации растворителя после того, как он вступил в реакцию с СО2. В данном варианте осуществления изобретения может быть использован гомогенный катализатор. Этот вариант осуществления изобретения в общих чертах изображен на фиг.4А и фиг.4В. На фиг.4А поясняется, что катализатор 425 может быть подан непосредственно в расходный резервуар растворителя 510. На фиг.4В поясняется, как катализатор 425 может быть соединен с растворителем, подаваемым в устройство 121 распределения жидкости.
В устройстве 15 обработки дымового газа, в котором катализатор 425 нанесен/иммобилизован/наложен слоем на насадочные материалы 315 и в абсорбционной колонне 110, и в регенерационной колонне 330, катализатор 425, используемый и в абсорбционной колонне 110, и в регенерационной колонне 330, может представлять собой один и тот же катализатор или разные катализаторы. Нет необходимости использовать один и тот же катализатор в отношении улавливания и регенерации.
Катализатор 425 может быть диспергирован/наложен слоем/нанесен на твердый материал 320 с большой площадью поверхность по БЭТ, например, 100-1000 м2/г, квадратный метр на грамм твердых материалов, посредством, например, влажной пропитки с последующим нанесением/иммобилизацией на насадочные материалы 315, расположенные, например, в абсорбционной колонне 110 и/или регенерационной/отпарной колонне 330. Это может быть осуществлено посредством, например, известных технологий реактивной грунтовки, подобных применяемым, например, в промышленных процессах подготовки катализаторов. Эти твердые материалы могут быть использованы для изготовления насадочных материалов или их частей.
В качестве альтернативы, катализаторы (металлорганический комплекс, переходный металл, а также его соль) могут быть непосредственно нанесены на насадочные материалы 315 (см. фиг.2А - фиг.2С) с образованием пленки (или слоя) катализатора. Это может быть осуществлено посредством, например, известных технологий нанесения покрытий, подобных применяемым, например, при промышленном производстве полупроводников или в процессах самосборки или электрохимическом нанесении покрытий. Некоторые примеры пригодных для использования катализаторов включают, помимо прочего, например, катализаторы в виде металлорганических комплексов, такие как, например, комплекс галогенного типа, Ni(bpy)3Cl2 [bpy: бипиридин] и неорганические катализаторы на основе переходных металлов.
При улавливании СО2 может быть использован любой гомогенный и/или гетерогенный катализатор, предназначенный для активации СО2, адсорбированного на поверхности катализатора 425, и катализа карбонизации/бикарбонизации и карбоматизации амина СО2 в ходе гомогенного и/или гетерогенного процесса. Эти катализаторы также могут быть использованы при регенерации растворителя (например, амин или аммиак) с целью катализа разложения продуктов, образовавшихся в результате карбонизации/бикарбонизации и карбоматизации амина СО2.
Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на ограниченное количество предпочтительных вариантов его осуществления, специалистам в данной области понятно, что внесение различных изменений и произведение замены его элементов на эквивалентные может быть осуществлено без выхода за пределы объема настоящего изобретения. Кроме того, многочисленные модификации с целью приспособления конкретной ситуации или материала к положениям настоящего изобретения могут быть произведены без выхода за пределы его основного объема. Следовательно, предполагается, что настоящее изобретение не ограничивается конкретными вариантами его осуществления, описанными в качестве считающегося наилучшим способа реализации данного изобретения, напротив, изобретение включает все варианты осуществления, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, использование терминов первый, второй и т.д. не означает какого-либо порядка или степени важности, напротив, термины первый, второй и т.д. используются для отличия одного элемента от другого.

Claims (20)

1. Система обработки дымового газа, содержащая:
абсорбционную колонну, содержащую насадочные материалы, входное отверстие для приема смешанного потока газа для осуществления контакта указанного смешанного потока газа, содержащего диоксид углерода, с насадочными материалами и входное отверстие для растворителя, содержащего катализатор, для осуществления контакта растворителя, содержащего катализатор, со смешанным потоком газа для ускоренного катализатором улавливания растворителем диоксида углерода из указанного смешанного потока газа с образованием обогащенного диоксидом углерода растворителя, содержащего катализатор, на основе амина или аммиака.
2. Система по п.1, в котором катализатор является гомогенным катализатором.
3. Система по п.1, в котором катализатор является гетерогенным катализатором.
4. Система по п.1, в котором указанный растворитель основан на амине.
5. Система по п.1, в котором катализатор ускоряет улавливание диоксида углерода растворителем из смешанного потока газа в системе обработки газа.
6. Система по п.1, в котором указанный растворитель представляет собой обедненный диоксидом углерода растворитель, охлажденный до осуществления его контакта с указанным смешанным потоком газа.
7. Система по п.1, дополнительно содержащая: регенерационную колонну, содержащую: насадочные материалы с иммобилизованным или нанесенным на них катализатором; входное отверстие для обогащенного диоксидом углерода растворителя, содержащего катализатор, для осуществления контакта обогащенного диоксидом углерода растворителя, содержащего катализатор, с насадочными материалами для ускоренной иммобилизованным или нанесенным катализатором карбоматизации для получения обедненного диоксидом углерода растворителя, содержащего катализатор.
8. Система по п.7, в которой катализатор регенерационной колонны является гомогенным катализатором.
9. Система по п.7, в которой катализатор, находящийся в абсорбционной колонне, и катализатор, находящийся в регенерационной колонне, могут представлять собой один и тот же катализатор или разные катализаторы, при этом катализатор, находящийся в регенерационной колонне, является гетерогенным катализатором.
10. Способ извлечения диоксида углерода из смешанного потока газа, включающий:
пропускание смешанного потока газа, содержащего диоксид углерода, через абсорбционную колонну, содержащую насадочные материалы, и прохождение потока растворителя, содержащего катализатор, через насадочные материалы для осуществления контакта растворителя, содержащего катализатор, со смешанным потоком газа для ускоренного катализатором улавливания диоксида углерода из смешанного потока газа растворителем, содержащего катализатор, на основе амина или аммиака.
11. Способ по п.10, в котором катализатор является гомогенным катализатором.
12. Способ по п.10, в котором катализатор является гетерогенным катализатором.
13. Способ по п.10, в котором растворитель основан на амине.
14. Способ по п.10, в котором абсорбционная колонна предназначена для продления времени контакта смешанного потока газа и растворителя, содержащего катализатор.
15. Способ по п.10, в котором растворитель охлаждают до осуществления его контакта со смешанным потоком газа.
16. Способ по п.10, в котором растворитель представляет собой обедненный диоксидом углерода растворитель.
17. Способ по п.10, дополнительно включающий прием обогащенного диоксидом углерода растворителя, содержащего катализатор, в регенерационной колонне, содержащей насадочные материалы с иммобилизованным или нанесенным на них катализатором, и осуществление контакта обогащенного диоксидом углерода растворителя, содержащего катализатор, с насадочными материалами для удаления диоксида углерода из обогащенного диоксидом углерода растворителя для получения обедненного диоксидом углерода растворителя, содержащего катализатор.
18. Способ по п.17, в котором обогащенный диоксидом углерода растворитель нагревают до подачи в указанную регенерационную колонну или внутри нее.
19. Способ по п.17, в котором может быть организована циркуляция указанного обедненного диоксидом углерода растворителя, содержащего катализатор, в абсорбционной колонне.
20. Способ по п.17, в котором указанный катализатор регенерационной колонны может быть таким же или отличным от катализатора абсорбционной колонны.
RU2010143048/05A 2008-03-21 2009-03-19 Устройство и способ усовершенствованного извлечения co2 из смешанного потока газа при использовании катализатора RU2486947C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3846708P 2008-03-21 2008-03-21
US61/038,467 2008-03-21
US12/406,289 US8414853B2 (en) 2008-03-21 2009-03-18 System and method for enhanced removal of CO2 from a mixed gas stream via use of a catalyst
US12/406,289 2009-03-18
PCT/US2009/037608 WO2009117546A1 (en) 2008-03-21 2009-03-19 A system and method for enhanced removal of co2 from a mixed gas stream via use of a catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010143048A RU2010143048A (ru) 2012-04-27
RU2486947C2 true RU2486947C2 (ru) 2013-07-10

Family

ID=41089129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010143048/05A RU2486947C2 (ru) 2008-03-21 2009-03-19 Устройство и способ усовершенствованного извлечения co2 из смешанного потока газа при использовании катализатора

Country Status (13)

Country Link
US (2) US8414853B2 (ru)
EP (1) EP2252387A1 (ru)
JP (1) JP2011515210A (ru)
KR (1) KR101224439B1 (ru)
CN (1) CN101977669A (ru)
AU (1) AU2009225583B2 (ru)
BR (1) BRPI0908957A2 (ru)
CA (1) CA2718725C (ru)
IL (1) IL207982A0 (ru)
MX (1) MX2010010326A (ru)
RU (1) RU2486947C2 (ru)
WO (1) WO2009117546A1 (ru)
ZA (1) ZA201006479B (ru)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010022339A2 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 1446881 Alberta Ltd. Carbon dioxide capture method and facility
WO2011120138A1 (en) * 2010-03-30 2011-10-06 University Of Regina Catalytic method and apparatus for separating a gaseous component from an incoming gas stream
US20120024498A1 (en) * 2010-07-29 2012-02-02 Jeffery Pruitt Fluid Recirculating Economizer
WO2012030630A1 (en) 2010-09-02 2012-03-08 The Regents Of The University Of California Method and system for capturing carbon dioxide and/or sulfur dioxide from gas stream
DE102011013318A1 (de) * 2011-03-07 2012-09-13 Hochschule Heilbronn Verfahren zur Regeneration von mit CO2 beladenen aminhaltigen Waschlösungen bei der Sauergaswäsche
WO2013080889A1 (ja) * 2011-11-29 2013-06-06 関西電力株式会社 Ｃｏ２脱離触媒
GB2502085A (en) * 2012-05-15 2013-11-20 Univ Newcastle Carbon capture by metal catalysed hydration of carbon dioxide
GB201215380D0 (en) 2012-08-29 2012-10-10 Ccm Res Ltd Methods and compositions
AU2013308248B2 (en) * 2012-08-29 2017-12-07 Ccm Research Limited Method and compositions for capturing carbon dioxide
CN102847426B (zh) * 2012-09-26 2014-10-22 上海第二工业大学 一种利用腐植酸盐和氨水吸收和固定二氧化碳的方法
DK2969131T3 (da) 2013-03-14 2020-03-23 Stamicarbon B V Acting Under The Name Of Mt Innovation Center Cos- og cs2-reduktionsfremgangsmåde
WO2014172348A1 (en) * 2013-04-15 2014-10-23 Ohio University Method and system for enhancing the mass transfer rate of a soluble gas
JP6147339B2 (ja) * 2013-05-28 2017-06-14 関西電力株式会社 Ｃｏ２回収装置及びｃｏ２回収方法
US9409120B2 (en) 2014-01-07 2016-08-09 The University Of Kentucky Research Foundation Hybrid process using a membrane to enrich flue gas CO2 with a solvent-based post-combustion CO2 capture system
CN105749728B (zh) * 2014-12-16 2020-11-17 中国科学院上海高等研究院 二氧化碳的捕集方法及装置
JP6612660B2 (ja) * 2016-03-11 2019-11-27 株式会社東芝 二酸化炭素回収システムおよび二酸化炭素回収方法
CN105727747A (zh) * 2016-04-12 2016-07-06 苏州水木康桥环境工程技术有限公司 一种稀土分子筛颗粒床自净装置
US11484860B2 (en) 2017-07-11 2022-11-01 University Of Kentucky Research Foundation Apparatus and method for enhancing yield and transfer rate of a packed bed
JP7102376B2 (ja) * 2019-02-07 2022-07-19 株式会社東芝 酸性ガス除去装置及び酸性ガス除去方法
US11091408B2 (en) 2019-06-12 2021-08-17 Shahar Technology Solutions Ltd. Integration of carbon dioxide absorption and water electrolysis into methanation
JP7256767B2 (ja) * 2020-03-04 2023-04-12 株式会社東芝 極性転換材料の再生装置、ならびにそれを具備した正浸透膜装置および酸性ガス除去装置
US11850566B2 (en) 2020-11-24 2023-12-26 Aircela Inc. Synthetic fuel production system and related techniques
CN113351149A (zh) * 2021-06-29 2021-09-07 西安热工研究院有限公司 一种负载金属氧化物/金属硫化物的填料及其制备方法
US11713285B2 (en) 2021-11-17 2023-08-01 Shahar Golan Technology Soultions, Ltd. Methanation and recovery method, system, and apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1813190C (ru) * 1991-05-28 1993-04-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Атомного Энергетического Машиностроения Установка очистки дымовых газов от окислов серы и азота
US20040231512A1 (en) * 2003-02-28 2004-11-25 Slayzak Steven J. Using liquid desiccant as a regenerable filter for capturing and deactivating contaminants
RU2281151C2 (ru) * 2002-03-12 2006-08-10 Фостер Уилер Энерджи Корпорейшн Способ удаления ртути из горячего дымового газа
US20060213224A1 (en) * 2005-02-07 2006-09-28 Co2 Solution Inc. Process and installation for the fractionation of air into specific gases

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4418728B1 (ru) * 1964-02-05 1969-08-15
US3710548A (en) 1970-10-19 1973-01-16 R Coughlin Process and device for purifying air
US4368178A (en) * 1981-05-26 1983-01-11 Shell Oil Company Process for the removal of H2 S and CO2 from gaseous streams
US4477419A (en) * 1983-03-03 1984-10-16 The Dow Chemical Company Process for the recovery of CO2 from flue gases
IN166496B (ru) * 1984-12-24 1990-05-19 Shell Int Research
JPS62240691A (ja) * 1986-03-10 1987-10-21 Res Dev Corp Of Japan 銅（２）−アルカノ−ルアミン錯体
JPH0429721A (ja) * 1990-05-28 1992-01-31 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 二酸化炭素吸収剤及びそれを用いた二酸化炭素の捕捉方法
JPH05277342A (ja) * 1992-04-02 1993-10-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭酸ガス吸収液
AR010696A1 (es) * 1996-12-12 2000-06-28 Sasol Tech Pty Ltd Un metodo para la eliminacion del dioxido de carbono de un gas de proceso
GB9711439D0 (en) * 1997-06-04 1997-07-30 Rogers Peter A Bioreactor for dioxide management
US6187277B1 (en) * 1999-06-04 2001-02-13 Leon Kirschner Method for purifying gases
US7067456B2 (en) * 2003-02-06 2006-06-27 The Ohio State University Sorbent for separation of carbon dioxide (CO2) from gas mixtures
MY136774A (en) * 2003-02-28 2008-11-28 Shell Int Research Method of improving the operation of a manufacturing process
AU2005278126B2 (en) 2004-08-06 2010-08-19 General Electric Technology Gmbh Ultra cleaning of combustion gas including the removal of CO2
US7601315B2 (en) * 2006-12-28 2009-10-13 Cansolv Technologies Inc. Process for the recovery of carbon dioxide from a gas stream
US7964170B2 (en) * 2007-10-19 2011-06-21 Fluegen, Inc. Method and apparatus for the removal of carbon dioxide from a gas stream
CN101417200B (zh) * 2007-10-22 2012-06-27 辽河石油勘探局 锅炉烟道气回收二氧化碳、氮气的方法
US20100074828A1 (en) * 2008-01-28 2010-03-25 Fluegen, Inc. Method and Apparatus for the Removal of Carbon Dioxide from a Gas Stream
JP4763009B2 (ja) * 2008-03-19 2011-08-31 新日本製鐵株式会社 Ｃｏ２吸収剤およびｃｏ２回収方法
US7789945B2 (en) * 2009-09-25 2010-09-07 Uop Llc Maintaining low carbon monoxide levels in product carbon dioxide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1813190C (ru) * 1991-05-28 1993-04-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Атомного Энергетического Машиностроения Установка очистки дымовых газов от окислов серы и азота
RU2281151C2 (ru) * 2002-03-12 2006-08-10 Фостер Уилер Энерджи Корпорейшн Способ удаления ртути из горячего дымового газа
US20040231512A1 (en) * 2003-02-28 2004-11-25 Slayzak Steven J. Using liquid desiccant as a regenerable filter for capturing and deactivating contaminants
US20060213224A1 (en) * 2005-02-07 2006-09-28 Co2 Solution Inc. Process and installation for the fractionation of air into specific gases

Also Published As

Publication number Publication date
EP2252387A1 (en) 2010-11-24
RU2010143048A (ru) 2012-04-27
KR20100139040A (ko) 2010-12-31
AU2009225583B2 (en) 2013-01-31
BRPI0908957A2 (pt) 2015-07-28
JP2011515210A (ja) 2011-05-19
KR101224439B1 (ko) 2013-01-22
US20130272939A1 (en) 2013-10-17
CA2718725C (en) 2013-03-12
AU2009225583A1 (en) 2009-09-24
IL207982A0 (en) 2010-12-30
MX2010010326A (es) 2010-11-25
CN101977669A (zh) 2011-02-16
CA2718725A1 (en) 2009-09-24
WO2009117546A1 (en) 2009-09-24
ZA201006479B (en) 2011-12-28
US8414853B2 (en) 2013-04-09
US20090238742A1 (en) 2009-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2486947C2 (ru) Устройство и способ усовершенствованного извлечения co2 из смешанного потока газа при использовании катализатора
RU2486946C2 (ru) Устройство и способ усовершенствованного извлечения со2 из смешанного потока газа
RU2481882C2 (ru) Улучшенная промотором система на основе охлажденного аммиака и способ удаления co2 из потока дымового газа
US8703082B2 (en) Method for capturing CO2 from exhaust gas
JP2011515210A5 (ru)
US20170106331A1 (en) Absorbent system and method for capturing co2 from a gas stream
JP2011515211A5 (ru)
CN102553433B (zh) 一种用于脱除燃煤烟气中co2的装置及方法
WO2014129402A1 (ja) 排ガス処理システム及び排ガス処理方法
AU2012216559A1 (en) A system and method for enhanced removal of CO2 from a mixed gas stream
KR20140039916A (ko) 산성가스 처리장치용 흡수탑
Svendsen et al. Method for capturing CO 2 from exhaust gas

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180320