[发明专利]一种用于回收CO2吸收剂的方法及回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及CO₂俘获领域。更具体地，本发明涉及从胺吸收剂中除去热稳态盐和其它降解产物的领域。

更具体地，本发明涉及一种从胺吸收剂中除去热稳态盐和其它降解产物的方法以及一种用于实施该方法的装置。

背景技术

本发明涉及一种用于CO₂俘获的现有公知方法的辅助方法(sub-method)，例如，作为现有技术部分在申请人所有的专利申请WO2008/06379A(AKER CLEAN CARBONAS)29.05.2008中描述的装置。

在吸收CO₂过程中使用和/或推荐不同的吸收剂。通常根据能源成本、建造成本，以及排放极限来选择所述吸收剂。所述吸收剂通常是一种或多种吸收CO₂的化学药品的水溶液。目前用于CO₂吸收剂的典型的吸收CO₂的化学药品含有胺和碳酸盐(或酯)。典型的胺是MEA、DEA、AMP、MDEA、MMEA、AEP和哌嗪。许多这些吸收剂在吸收过程中慢慢降解。胺溶液通过与氧气、二氧化碳、硫磺化合物、一氧化二氮和废气中的其它杂质反应而降解。所述反应产物含有热稳态盐和其它降解产物。所述胺的降解导致活性胺浓度的降低，因此，降低了该方法的效率。可能需要连续不断地补充胺来代替所降解的胺。

除了所述吸收CO₂的化学药品外，所述吸收剂可以含有不同的其它化合物。所添加的化合物可以含有消泡剂、缓蚀剂等。

应该限定所述胺溶液中降解产物的浓度。降解产物常常具有腐蚀性并降低系统的效率。通常将降解产物的最大浓度设定在2％和10％之间。

将可以循环到所述吸附/脱附循环中的吸收剂与杂质、降解溶剂和热稳态盐分离的过程通常被称作所述吸收剂的回收。

有几种方法从胺系统中除去降解产物。侧线馏分通常从所述胺系统中提取并传送到净化系统。所述净化系统除去一些所述降解产物，并且净化胺返回到所述胺系统中。这些系统能够连续地，半连续地或分批量地运转。用于净化的典型的方法和工艺包括热回收、吸附、离子交换、膜和电渗析。

在热回收系统中，将离开再生器的一部分(通常为0.5至5％)贫且热的吸收剂排出，并且在回收装置中进一步加热。优选将碱注入到所述回收装置中。加入所述碱以从所述热稳态盐中释放和回收分子胺。在回收装置中对所述吸收剂进行进一步加热，使所述胺和蒸汽一起蒸发。在所述俘获装置的吸附脱附循环中提取所述蒸发的胺和蒸汽，并将它们引入到所述汽提塔(stripper)或再生塔中。

所述回收装置常常是釜式装置并且通常用蒸汽加热。一般地，所述回收装置与所述汽提塔在相同的压力下操作，以便使在所述回收装置中生成的蒸汽能够直接供给到所述汽提塔中。所述回收装置需要相当大的热量，然而，由于所述蒸汽被返回到所述汽提塔中，该热量没有从所述系统中损失。高沸点的化合物和盐在所述回收装置中逐渐积累。随着这些化合物浓度的增加，所述混合物的沸点提高，因此，所述回收装置的操作温度增加。将所述回收装置中的流体移入排水管中，并送去处理。

EP 1967250A(MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES，LTD)17.01.2008涉及一种CO₂回收系统以及一种用于除去所述系统中使用的固体颗粒的方法。用于除去固体颗粒的方法包括用于从循环的贫溶剂中除去固体颗粒的过滤装置。来自所述过滤器的微粒(retentat)用回洗水回洗从所述过滤器中除去。然后，将含有从过滤器中去除的颗粒的所述回洗水引入到蒸发器中，在所述蒸发器中，将所述回洗水中分散的颗粒加热，使任何的作为解吸气引入到所述再生塔中的游离胺和蒸汽蒸发，并将所述蒸发器中残留的更多的浓缩的悬浮液提取并引入到回收装置中；在所述回收装置中，通过加热和生成被提取并作为解析气引入再生器中的蒸汽进一步浓缩所述颗粒。将所述进一步浓缩的悬浮液从所述回收装置中除去以进行沉淀。EP1967250中没有表明在所述回收装置中闪蒸贫吸收剂或降低压力来提高回收。没有探讨需要降低回收装置中的压力和温度这个问题。

在所述汽提塔操作压力下的热回收对于具有高沸点温度的胺是没有选择的。在所述回收装置中，回收这些胺所需要的温度将导致降解率非常高。在高温状态下操作所述回收装置将导致传热面积增大、所述回收装置中的胺降解提高和可能产生返回到所述汽提塔中的气体分解产物。