[发明专利]从加压气体同时高效俘获CO2和H2S

权利要求书

1.一种从加压气流多阶段俘获CO₂和H₂S的系统，该系统产生清洁的加压气流，所述清洁的加压气流含有小于1ppm的H₂S和小于10ppm的CO₂，并且该系统实现大于99.9％的俘获效率，其中，所述加压气流和所述清洁的加压气流中的压力高于大气压，所述系统包括：

(a)含5-15重量摩尔的NH₃的碱性溶液；

(b)第一多阶段吸收器，其结合所述碱性溶液从所述加压气流吸收CO₂和H₂S，其中，所述加压气流的大于95％的所述CO₂和H₂S含量被俘获在所述碱性溶液中，其中，在所述碱性溶液中，吸收了110-330克的所述CO₂和H₂S/1000克的水的净负载；

(c)第二多阶段抛光吸收器，其采用水来俘获所述第一多阶段吸收器带出的所述加压气流中的残留CO₂和H₂S和从所述第一多阶段吸收器带出的NH₃，导致来自所述第二多阶段抛光吸收器的气体流出流含有小于10ppm的CO₂和NH₃，以及小于1ppm的H₂S；

(d)主汽提器，其用于对通过所述第一多阶段吸收器吸收在所述碱性溶液中的所述CO₂和H₂S进行汽提，得到：

(i)排出的纯的气流，其含有大于99.7％的CO₂+H₂S、小于0.3％的水蒸气和分别小于10ppm的H₂、CO、NH₃和CH₄，以及

(ii)所述汽提的CO₂+H₂S减少的所述碱性溶液，将该碱性溶液从所述主汽提器输送回到所述第一多阶段吸收器；

(e)酸水汽提器，其用于对通过所述第二多阶段抛光吸收器吸收在所述水中的所述CO₂、H₂S和NH₃进行汽提，并且将汽提了所述CO₂、H₂S和NH₃的所述水从所述酸水汽提器输送回到所述第二多阶段抛光吸收器。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加压气流包含的H₂S浓度范围为0-7摩尔％，CO₂浓度范围为1-50摩尔％。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碱性溶液还包括碱性阳离子，其中，所述碱性阳离子是Na⁺、K⁺、Li⁺或其组合。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加压气流的压力范围为5-200绝对压力，其中所述第一多阶段吸收器和所述第二多阶段抛光吸收器在5-200绝对压力的压力范围内操作，并且所述主汽提器在5-200绝对压力的压力范围内操作。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一多阶段吸收器包括至少两个吸收阶段，其中每个所述吸收阶段是气液接触容器。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少两个吸收阶段中的一个包括：(i)所述碱性溶液的NH₃/CO₂摩尔比为0.2-0.4；以及(ii)操作温度为20-40摄氏度。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少两个吸收阶段中的一个包括：(i)所述碱性溶液的NH₃/CO₂摩尔比为0.3-0.55；以及(ii)操作温度为35-60摄氏度。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少两个吸收阶段中的一个包括：(i)所述碱性溶液的NH₃/CO₂摩尔比为0.5-0.7；以及(ii)操作温度为50-70摄氏度。