[发明专利]在从气流中除去二氧化碳之后除去氨

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求保护2009年12月17日提交且题为“在从气流中除去CO₂之后除去氨”的美国临时专利申请61/287222号的权益，其全文以引用的方式结合在本文中。

技术领域

本申请涉及一种从气流中除去CO₂的方法和一种用于从气流中除去CO₂的多级吸收系统。在除去CO₂之后，氨通过吸收在吸收液体中而从气流中除去。

背景技术

在用于从主要含有氮气、氧气、氢气、一氧化碳和/或甲烷的诸如烟气、天然气、合成气或其他气流的气流中工业分离诸如H₂S、CO₂、COS和/或硫醇的酸性组分的方法中，通常将包含胺化合物的溶液或氨水溶液用作溶剂。酸性组分在吸收过程中吸收在溶剂中。该过程通常可称为主洗涤(main scrubbing)过程。

在由所述溶液“洗涤”所述酸性组分之后，诸如痕量的氨、胺化合物或胺化合物的降解产物的污染物保留在气流中。必须从气流中除去这些污染物。

目前已知的系统和方法用以在水洗步骤中从气流中除去这些污染物。在该水洗步骤中，将气流在合适的接触装置中用水洗涤。通常，用于洗涤气流的水为新鲜水或从与气流处理有关的汽提过程获得的水。在用水洗涤气流之后，将水1)送回到获得其的汽提单元或2)与在主洗涤过程中使用的溶液简单混合。

WO 2006/022885(2007年1月16日提交的美国专利申请11/632537号，且其整体以引用的方式结合到本文中)公开了一种这样的从烟气中除去二氧化碳的方法，该方法包括在CO₂吸收器中借助于氨化溶液或浆料从烟气中捕获CO₂。CO₂在吸收器中在约0℃-20℃的降低的温度下由氨化溶液吸收，此后使氨化溶液在再生器中在升高的压力和温度下再生以允许CO₂作为高纯度的气态二氧化碳从氨化溶液中散逸。

US 5,378,442公开了一种通过使用烷醇胺水溶液吸收在燃烧废气中存在的二氧化碳来回收二氧化碳的方法，其包括使已经自其吸收并除去二氧化碳的燃烧废气与含有二氧化碳的水接触的步骤。据教导使处理过的废气与含有CO₂的水接触容许从处理过的废气(在吸收CO₂之后的废气)中有效除去氨并且可使用所回收的CO₂的一部分以容易地增加溶解的CO₂的浓度。利用使用塔板的普通气-液接触方法在吸收塔的顶部使含CO₂的水与处理过的废气接触，以吸收在其中存在的氨，且随后引导含有氨的水到安装在CO₂吸收和回收系统外部的流出物处理设施或相似设施。

例如在汽提单元中用过的洗涤液体的再生通常为能源密集且因此昂贵的方法。引导用过的吸收液体到外部流出物处理设施与接近工业工艺的一般环境需求相反，且导致高水耗。因此，需要改善有关洗涤和/或吸收液体的处理。

发明概述

本发明的一个目的在于提供一种在从气流中除去CO₂的方法或系统中用于处理洗涤和/或吸收液体的改善的方式。

相对于上述目的来讲的另一目的在于通过使洗涤和/或吸收液体在所述方法或系统中循环的改善的方式降低用于从气流中除去CO₂的方法或系统的成本。

其他目的可获得降低在气体净化方法或系统中使用的化学品的排放的环境、健康和/或经济益处。

根据在本文中说明的各方面，提供一种从气流中除去CO₂的方法，其包括以下步骤：

(a)在CO₂吸收阶段使包含CO₂的气流与包含氨的第一吸收液体接触，以从所述气流中除去CO₂；

(b)将从步骤(a)产生的用过的吸收液体送去再生；

(c)通过从用过的吸收液体释放CO₂使第一吸收液体再生且使第一吸收液体返回到步骤(a)；

(d)将从步骤(c)释放的CO₂供给到第二吸收液体；

(e)在污染物吸收阶段使离开步骤(a)的气流与第二吸收液体接触，以从所述气流中除去氨；和

(f)取出从步骤(e)产生的用过的吸收液体的一部分且将所述液体部分送去在步骤(c)中再生，随后使从步骤(e)产生的用过的吸收液体作为第二吸收液体再循环到步骤(d)。