SE443093B - Sett att avlegsna koldioxid ur gaser - Google Patents

Description

8006602-0 Regenereringen av alkanolaminlösningen och den heta karbonatlösningen genomförs under tillförsel av värme. Den kombinerade processen innebär en avsevärd fördel jämfört med de sätt, vid vilka en enda absorptionslösning används, men orsakar å andra sidan driftkostnadsproblem i samband med regenereringen av absorptionslösningarna. överraskande nog har det nu visat sig att utgifterna för regenerering av absorptionslösningarna avsevärt kan minskas genom att man kan utnyttja tillgängligt värme.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett förfarande för dekarbonering av en gas i två absorptionssteg med alkanolamin- respektive alkalimetall- karbonatlösningar, vid vilket den använda alkanolaminlös- ningen för regenerering sänds till en första kolonn, där koldioxiden strippas genom tillförsel av värme utifrån, medan den använda alkalimetallkarbonatlösningen för regene- rering matas till en andra kolonn, i vilken koldioxiden strippas genom att man direkt använder värmet i toppângorna hos den första kolonnen plus värmet hos en vattenmättad luftström, som har upphettats genom indirekt värmeväxling med det fluidum, som kondenseras vid toppen av den andra kolonnen, och som väsentligen består av vatten. Den andra kolonnen är lämpligen anordnad ovanför den första enligt ett föredraget utförande enligt föreliggande uppfinning.

Det är överraskande att det är möjligt-att för regenerering av alkalimetallkarbonatlösningen använda vattenmättad luft vid en temperatur som är lägre än den som krävs för regenereringen genom utnyttjande av låg- temperaturvärme, som återvinns från kondensorn.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning beskrivs i det följande närmare i detalj med hänvisning till den bifogade ritningen, som visar ett förenklat flödesdiagram för en avkarboneringsutrustning.

Den gas ur vilken koldioxid skall avlägsnas och i föreliggande fall väsentligen består av H2 och N2 med ett innehåll av 18,2 % C02, tillförs, mättad med vatten vid temperaturen 1200 C och under ett tryck av 30 atm vid basen av absorptionskolonnen 25 genom en rörledning l och stiger rosa oiirauwfrv 8006602-0 genom kolonnen i motström till en het lösning av kalium- (vikt).

Den heta gasen avgår vid kolonnen 25 topp med omkring karbonat med koncentrationen 25 % 2 % (volym) C02 och går genom ledningen 2 till en kylare 26, där den kyls till 400 C, varefter gasen efter separation av kondenserat vatten vid 27 strömmar genom ledningen 3 till botten av den andra absorptionskolonnen 28.

När den stiger i kolonnen 28 kommer gasen i kontakt med en lösning av DEA (20 %, vikt), som ytterligare minskar C02-innehållet i gasen ned till den nivå av omkring 100 ppm.

Gasen avgår vid toppen av kolonnen 28 med detta C02-innehåll genom ledningen 4 för användning.

Den använda DBA-lösning som avgår vid botten av kolonnen 28, går direkt genom ett rör 7 till en värmeväxlare 29, där den förvärms, varefter den via ledningen 8 till- förs toppen av en regenereringskolonn 30, som arbetar under ett tryck som ligger något över atmosfärstryck och vid vars botten den uppsamlas, vederbörligen upphettad och regenererad.

Upphettningen sker genom indirekt tillförsel av värme i form av möjligen tillgänglig ånga eller heta gaser till en kokare 31.

Den regenererade DEA-lösningen skickas från botten av kolonnen 30 med en pump 32 genom ledningen 9 först till värmeväxlaren 29, där den kyls något, och därifrån via ledningen 10 till en kylare 33, där den kyls ytterligare ned till 400 C, samt, eventuellt, via ledningen ll till toppen av absorptionskolonnen 28.

Den heta, använda kaliumkarbonatlösningen, som ut- tas vid botten av absorptionskolonnen 25, får gå genom led- ningen 5 till en hydraulisk turbin 34, där en del av den energi som krävs för pumparna utvinns, varefter den via ledningen 6 när toppen av regenereringskolonnen 35.

Regenereringen av karbonatlösningen i kolonnen 35 genomförs adiabatiskt med utnyttjande av de heta ångorna från kolonnen 30 samt en ström av mättad hetluft.

Denna luft komprimeras med en fläkt 36 och skickas, efter att ha upphettats och samtidigt mättats i toppkon- PooR oUAmry i 8006602-Ü densorn 37 hos kolonnen 35, till botten av kolonnen 35 via ledningen 22: därmed har återvinning av en del av kon- densationsvärmet hos det i toppångorna hos regenererings- kolonnen 35 möjliggjorts. Pâ grund av den låga temperatur- nivån hos dessa ångor skulle återvinning av detta värme på annat sätt inte varit möjlig.

Den regenererade karbonatlösningen utmatas från botten av regenereringskolonnen 35, medan toppångorna från kolonnen 35 genom ledningen 12 förs till värmeväxlaren 37, där en del av det i dessa ångor förekommande vattnet kondenseras och uppsamlas vid 39, pumpat genom ledningen 13 av pumpen 40 och delvis via ledningen 20 vidarebefordrad till toppen av kolonnen 30 och delvis genom ledningen l9 till värmeväxlaren 37, tillsammans med den från fläkten 36 genom ledningen 2l kommande luften.

De från separatorn 39 avgående ângorna går genom led- ningen 14 till kylaren 41, där ae kyla ned till so° c och sedan fortsätter till kondensatseparatorn 42 innan den släpps ut i atmosfären via ledningen 16.

Det kondenserade, vid 42 uppsamlade vattnet drivs av pumpen 43 genom ledningen 15 delvis genom ledningen 17 till anläggningens slut, delvis genom ledningen 18 till botten av kolonnen 35, samt resten genom ledningen 23 som åter- flöde till kolonnen 30.

De följande tabellerna l, 2 och 3 ger data för prak- tiska utföranden enligt uppfinningen, med hänvisning till den på ritningen schematiskt visade dekarboneringsanlägg- ningen. fPf}íïR.íÉïåLPTfiï 8006602-0 C92: 332 8 .QS .SÄS om. H m3. EN. H om. H nä. SN 4 ...ätt - - - - ä; Sååå; 34 oïáää .nmmf møußm æâ ä . å mâä ä . X mâä - - - » mnämwfiëmg ÉN - - - - - 1 - - ON: ¶ ¶ . NS 3.» wäm 3A S? 1 - - - - - - - I - - - ~z + ~= m ämm fi\ M xmucw. :Xmx xwvcfi ämm w Éfiw w šfim .conzë šfiw .cåæwm šfiw .gå øm cm .Em Moñå OOH . . mm cm ow o.. .QFÖH mmflcwæflèmm .må mcflzwmfiàwnfimšfl. msflcwæfiumconumvfimäw mcflcmmflpwconumx .må 3:7. >m 93 w ß m. m .S332 00.02 N28 00.03 Små C902 :ämm oøóofl , âwäfi .SES - - - - - - - - ámålmoumx mmm - - - - - - - - .qmnTfiQ .ÉN 36 mä âá wä 35 mä müw *www ON: så 2: Sa Qñ wm4 22 2.2 H32 Nå mñä mäå RJK âwå Dšm àmmm PTK âmå NZ + NI _ å az 5 az .

J. Swwwfl :WWW eomä m L x å w w .. w .. ä, Éfim om Om å. R .Em xog nn. . m 3 3 3 Qü u.. .små _ mm äå Q åå ä mmå NS + 20 3:2 En.. QC m N M znïaån.

PÛOR QUALITY 8ÛÛ6602~0 TABELL 2 OO.OOH CCCNC OCH COmO~ CO.COH ONCNOH OCH COCOH æC<»C» - - - _- - - - - .cw@H..mOO~¥ *CN - - - - - - - - .=mnH.. _ ~ OH.C CCCC OCH CCMCN ~m.HC CHCNC OCH OOOOH O~.Om HHCCN - - ßß.- HOCCN - - CC.OO OOOCC - I -.mC CCOCC - - ;\mEC O\Cm C\m§z O\mm m. awfim æ enfiw O. Éfiw æ Cflfiw O .

| Hmmmosflm :Cum Om Om CC CC Oc .Ca~» m: mmon. mmpmwcwonox mm mmßfi »mwawvcom Own: Em OH CH CH mä ZCHMWWOC CC.OCH CHOOHH OCH HCNCC OCH HC~CC OCH OHCOCC aO - - - - - - - - .qmwH| COCNX ämm .. .. ooH fiwmmm ooH Hmmmm cofl .fimmmm .Qmmål Hm.mm CCCCC - - - - - - ON: CO.C~ OHCMN - - - - 1 - COO flm.CC OCC>C - - - - - - »Mag n\m§m fl\mM . fl\ma O\mm x awpw C, Oflupm w eflnßm æ =fi~ßm Om .sßmvwaue CC OC CN CHH OO .CEOP mm mwwyfi w C»» NH . AO OH C ZOHPHWOC % RQ Qgz-.Ozëfgïzaaßïwï .fw f 8006602-0 QNÅ øcoßßfii..

SN 00.2: C38, Qoóš Näæï 350» 34 QOOASQ - - - - - - ämm? MOUNV. .äN .. .. .. .. ._ | x 1 .Gmßfll - - 02 N33 NN.NN 032 RA ïå ON: - - - 1 - - - - NS - - - - NäR 255 Nää 085 »M3 xmucfi .ämm øïmš åmšz fiïmøä 1. fö? N. M Éfim Éfiw æ Éfiw w Éäm om :å .så aug S om G mm 9. éfi; mnflnwßfimconhnvïcwmmm pmmcmucom umflfi _ ßwñq .uflzfim >m 9; :N NN NN NN 222600.

SN RQ 2: omNm 2: NN? 9: :HSN 552 - - - - - - - . - så? NÉNX äNN .1 | .. | | .. | u .Gmmfilæwo *om 9:. EQ 2: âä 03 ämm E: HSN ON: - - - - - - - 1 NS - - - - - - - - »Hi 3 L .ämm ämm ämm :ämm m N . amfim N Éfim N Ewfim ewüm .ß w H .Gun xoæum.

T Q m» _ om om 9. :Eå .N umwcwvcox umwcwncovfi »mwzwucovm pmwcmucñvm uwsfl >m nä. 2 3 S :QEWQN POOR QUALITY

Claims (2)

8006602-0 Nytt huvudkxív

1. l. Sätt att avlägsna koldioxid ur gaser, varvid den för behandling avsedda gasblandningen bringas att passera genom en första absorptionszon i kontakt med en absorbatorlösning för ett partiellt avlägsnande av koldioxid ur gaserna, den behandlade gasblandningen därefter bringas att passera genom en andra absorptionszon i kontakt med en andra absorbatoriösning för ytterligare borttagning av koldioxid ur gaserna och de förbrukade lösningarna från de tva absorptionszonerna därefter ledes till tvâ regenereríngszoner för regenerering av lösningarna, k ä n n e t e o k n a t därav, att man i den första absorptions- zonen använder en alkalimetallkarbonatlösning och i den andra absorptionszonen en alkanolaminlösning och att man regenerar de två förbrukade lösningarna genom att man för regenerering av den förbrukade alkanollösningen leder denna till en första regenereringszon, som värms med yttre värme-källa, leder den förbrukade alkalimetallkarbonatlösningen till en andra regeneringszon, varvid värmning av den andra regeneringszonen åstadkommas av det direkta värmet hos toppångorna från den första regeneringszonen och värmet av ett vattenmättat flöde, som värms genom indirekt värmeväxling med fluiden, som kondenserar vid toppen av den andra regeneringszonen, och att man uppsamlar de regenererade lösningarna var för sig.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att regene- reringen av alkalimetallkarbonatlösningen genomförs i en kolonn, som är anordnad ovanför regenereringskolonnen för alkanolaminlösningen.