Установка извлечения со2 и способ извлечения со2



Установка извлечения со2 и способ извлечения со2
Установка извлечения со2 и способ извлечения со2
Установка извлечения со2 и способ извлечения со2
Установка извлечения со2 и способ извлечения со2
B01D53/1406 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2656655:

МИЦУБИСИ ХЕВИ ИНДАСТРИЗ ЭНДЖИНИРИНГ, ЛТД. (JP)

Заявленная группа изобретений относится к установке и способу извлечения CO2 из домовых газов. Установка содержит абсорбер CO2, регенератор абсорбента CO2, устройство измерения температуры, управляющее устройство. Абсорбер содержит первую установку абсорбции CO2, получающую полубогатый раствор в результате приведения в контакт газа, содержащего СО2, подлежащего обработке, с бедным раствором так, что CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбируется указанным бедным раствором, и вторую установку абсорбции CO2, получающую богатый раствор в результате приведения в контакт указанного полубогатого раствора с газом, содержащим CO2, подлежащим обработке, так, что CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбируется указанным полубогатым раствором. Регенератор регенерирует бедный раствор нагреванием богатого раствора так, что CO2 покидает богатый раствор. Устройство измерения измеряет температуру богатого раствора, подаваемого из абсорбера CO2 в регенератор абсорбента CO2. Управляющее устройство управляет температурой полубогатого раствора, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, на основе температуры богатого раствора, измеренной устройством измерения температуры. Соотношение между высотой загрузки наполнителя в первой установке абсорбции CO2 и высотой загрузки наполнителя во второй установке абсорбции CO2 равно или больше чем 1:3 и равно или меньше чем 3:1. Технический результат: высокая скорость абсорбции CO2, уменьшение расхода водяного пара, экономия энергии. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к установке извлечения CO2 и способу извлечения CO2 и, в частности, к установке извлечения CO2 и способу извлечения CO2, который извлекает CO2 в газе, который подлежит обработке с использованием абсорбента CO2.

Уровень техники

До настоящего времени, предложена система восстановления железа прямого восстановления, содержащая установку удаления кислого газа для удаления кислого элемента в дымовом газе печи восстановления, соответствующем синтетическому газу, выходящему из печи прямого восстановления (например, см. Патентная литература 1). В этой системе восстановления железа прямого восстановления, дымовой газ печи восстановления, имеющий высокое парциальное давление CO2 (например, от 50 кПа до 200 кПа) и выходящий из печи прямого восстановления, принуждают контактировать с абсорбентом кислого газа в абсорбере кислого газового элемента так, чтобы удалить кислый газовый элемент в дымовом газе печи восстановления. Абсорбент кислого газа, имеющий абсорбированный кислый газовый элемент, нагревают в регенераторе, чтобы удалить кислый газовый элемент из абсорбента кислого газа так, чтобы регенерировать абсорбент кислого газа. Кроме того, также предлагают установку для удаления кислого газа, которая удаляет кислый элемент, содержащийся в природном газе (например, см. Непатентная литература 1).

Список цитат

Патентная Литература

Патентная Литература 1: японский выложенный патент №2013-108109 Непатентная Литература

Непатентная Литература 1: ожижающий завод - существенное знание для понимания бизнеса сжиженного природного газа (LNG) (http://oilgas-info.jogmec.go.jp/pdf/0/598/200503_001a.pdf)

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

В частности, установку извлечения CO2, которая извлекает CO2 в дымовом газе горения, имеющем относительно низкое парциальное давление CO2 (например, от 10 до 15 кПа) и выходящем из бойлера или подобного устройства с использованием абсорбента CO2, используют в теплоэлектростанции или подобных установках. Аналогично, различные способы были исследованы, чтобы сберечь энергию. В последние годы желательно разработать технологию, способную иметь малое количество теплоты извлечения CO2, связанное с количеством расхода водяного пара и пониманием экономии энергии, даже когда CO2 в синтетическом газе, имеющем относительно высокое парциальное давление CO2, извлекают абсорбентом CO2 или CO2 в природном газе (газ метан), содержащем CO2, извлекают абсорбентом CO2.

Это изобретение разработано ввиду таких обстоятельств, и цель изобретения - обеспечить установку извлечения CO2 и способ извлечения CO2, способный как иметь превосходную скорость абсорбции CO2, так и экономить энергию.

Решение проблемы

Установка извлечения CO2 согласно данному изобретению, содержит: абсорбер CO2, который включает первую установку абсорбции CO2, получающую первый абсорбент CO2 путем принуждения газа, содержащего CO2, подлежащего обработке, контактировать с абсорбентом CO2, так чтобы CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбировался абсорбентом CO2, и вторую установку абсорбции CO2, получающую второй абсорбент CO2 путем принуждения указанного первого абсорбента CO2 контактировать с газом, содержащим CO2, подлежащим обработке, так, что CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбируют в указанном первом абсорбенте CO2; регенератор абсорбента CO2, который регенерирует абсорбент CO2 нагреванием указанного второго абсорбента CO2, так что CO2 покидает указанный второй абсорбент CO2; устройство измерения температуры, которое измеряет температуру второго абсорбента CO2, поступающего из абсорбера CO2 в регенератор абсорбента CO2; и управляющее устройство, которое управляет температурой первого абсорбента CO2, поступающего во вторую установку абсорбции CO2, на основе температуры второго абсорбента CO2, измеренной указанным устройством измерения температуры.

Согласно этой конфигурации, так как температурой первого абсорбента CO2, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2 управляют на основе температуры второго абсорбента CO2, подаваемого в регенератор абсорбента CO2, скорость абсорбции CO2 абсорбентом CO2 во второй установке абсорбции CO2 может быть увеличена. Соответственно, установка извлечения CO2 может иметь превосходную скорость абсорбции CO2 и экономить энергию, даже когда обрабатывают синтетический газ, имеющий высокое парциальное давление CO2 в газе, подлежащем обработке. Здесь, скорость абсорбции указывает на абсорбцию молярного количества CO2 на 1 моль абсорбента.

В установке извлечения CO2 согласно данному изобретению предпочтительно то, что управляющее устройство управляет температурой первого абсорбента CO2, подаваемого во вторую установку абсорбции так, чтобы температура была равна или выше чем 50°C, и равна или ниже чем 60°C. С этой конфигурацией, так как установка извлечения CO2 управляет температурой первого абсорбента CO2, поступающего во вторую установку абсорбции CO2 в пределах соответствующего интервала, скорость абсорбции CO2 газа, подлежащего обработке, во второй установке абсорбции CO2, дополнительно улучшается, и количество циркулирующего абсорбента CO2 может быть уменьшено в соответствии с улучшенной скоростью абсорбции CO2. Соответственно, количество водяного пара, необходимого, чтобы регенерировать абсорбент CO2, может быть уменьшено. С этой конфигурацией температура абсорбента CO2, поступающего в регенератор абсорбента CO2, может быть соответственно увеличена, и, таким образом, ожидается эффект уменьшения количества расхода водяного пара.

В установке извлечения CO2, согласно данному изобретению, предпочтительно, что парциальное давление газа, содержащего CO2 и подлежащего обработке, составляет 50 кПа или больше. С этой конфигурацией, так как установка извлечения CO2 управляет парциальным давлением CO2 в газе, подлежащем обработке, в пределах соответствующего интервала, скорость абсорбции CO2 с использованием первого абсорбента CO2 во второй установке абсорбции CO2 дополнительно улучшается.

В установке извлечения CO2, согласно данному изобретению, предпочтительно что соотношение (первая установка абсорбции CO2 : вторая установка абсорбции CO2) между высотой загрузки наполнителя в первой установке абсорбции CO2 и высотой загрузки наполнителя во второй установке абсорбции CO2 равно или больше чем 1:3, и равно или меньше чем 3:1. С этой конфигурацией, так как дополнительно улучшается скорость абсорбции CO2 в газе, подлежащем обработке, с использованием абсорбента CO2, энергия может быть сэкономлена.

Способ извлечения CO2, согласно данному изобретению, включает: получение первого абсорбента CO2 путем принуждения газа, содержащего CO2, подлежащего обработке, контактировать с абсорбентом CO2 в первой установке абсорбции CO2 абсорбера CO2, так что CO2, содержащийся в газе, подлежащем обработке, абсорбируется абсорбентом CO2, и получение второго абсорбента CO2 путем принуждения указанного первого абсорбента CO2 контактировать с газом, содержащим CO2, подлежащим обработке, во второй установке абсорбции CO2 абсорбера CO2, так что CO2, содержащийся в газе, подлежащем обработке, абсорбируется в указанном первом абсорбенте CO2; регенерацию абсорбента CO2 нагреванием указанного второго абсорбента CO2 в регенераторе абсорбента CO2, так что CO2 покидает абсорбент CO2; и измерение температуры второго абсорбента CO2, подаваемого из абсорбера CO2 в регенератор абсорбента CO2, и управление температурой первого абсорбента CO2, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, на основе измеренной температуры второго абсорбента CO2.

Согласно этому способу, так как температурой первого абсорбента CO2, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, управляют на основе температуры второго абсорбента CO2, подаваемого в регенератор абсорбента CO2, скорость абсорбции CO2 абсорбентом CO2 во второй установке абсорбции CO2 может быть увеличена. Соответственно, способ извлечения CO2 может иметь превосходную скорость абсорбции CO2 и экономию энергии, даже когда обрабатывают синтетический газ, имеющий высокое парциальное давление CO2 в газе, подлежащем обработке.

В способе извлечения CO2, согласно данному изобретению, предпочтительно, что температурой первого абсорбента CO2, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, управляют так, чтобы температура была равна или выше чем 50°C, и равна или ниже чем 60°C. С этим способом, так как установка извлечения CO2 управляет температурой первого абсорбента CO2, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, в пределах соответствующего интервала, скорость абсорбции газа, подлежащего обработке, во второй установке абсорбции CO2 дополнительно улучшают, и количество циркулирующего абсорбента CO2 может быть уменьшено в соответствии с улучшенной скоростью абсорбции CO2. Соответственно, количество водяного пара, необходимого, чтобы регенерировать абсорбент CO2, может быть уменьшено. С этой конфигурацией может быть соответственно увеличена температура абсорбента CO2, подаваемого в регенератор абсорбента CO2, и, таким образом, ожидается эффект уменьшения количества расхода водяного пара.

В способе извлечения CO2 согласно данному изобретению, предпочтительно, что парциальное давление CO2 газа, содержащего CO2, подлежащего обработке, составляет 50 кПа или больше. С этим способом, так как способ извлечения CO2 управляет парциальным давлением CO2 в газе, подлежащем обработке, в пределах соответствующего интервала, скорость абсорбции CO2 в газе, подлежащем обработке, используя первый абсорбент CO2, во второй установке абсорбции CO2 дополнительно улучшается.

В способе извлечения CO2 согласно данному изобретению предпочтительно, что соотношение (первая установка абсорбции CO2 : вторая установка абсорбции CO2) между высотой загрузки наполнителя в первой установке абсорбции CO2 и высотой загрузки наполнителя во второй установке абсорбции CO2 равно или больше чем 1:3, и равно или меньше чем 3:1. С этим способом, так как дополнительно улучшается скорость абсорбции CO2 в газе, подлежащем обработке, используя абсорбент CO2, энергия может быть сэкономлена.

Полезные эффекты изобретения

Согласно изобретению, возможно реализовать установку извлечения CO2 и способ извлечения CO2, имеющие как превосходную скорость абсорбции CO2, так и экономию энергии.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает принципиальную схему, иллюстрирующую установку извлечения CO2 согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг. 2 является диаграммой, иллюстрирующей взаимосвязь между температурой абсорбента CO2 (полубогатый раствор), поступающего в расположенную ниже установку абсорбции CO2, и показателем скорости абсорбции CO2 богатым раствором.

Фиг. 3 является диаграммой, иллюстрирующей взаимосвязь между температурой абсорбента CO2 (полубогатый раствор), поступающего в расположенную ниже установку абсорбции CO2 и показателем количества теплоты, необходимого, чтобы регенерировать абсорбент CO2.

Фиг. 4 является диаграммой, иллюстрирующей взаимосвязь между температурой абсорбента CO2 (полубогатый раствор), поступающего в расположенную ниже установку абсорбции CO2, и температурой абсорбента CO2 (богатый раствор), поступающего в регенератор абсорбента CO2.

Фиг. 5 является диаграммой, иллюстрирующей взаимосвязь высоты загрузки материала наполнителя расположенной ниже установки абсорбции CO2 и расположенной выше установки абсорбции CO2 абсорбера CO2 относительно показателя скорости абсорбции CO2 богатым раствором.

Осуществление изобретения

Изобретатели обратили внимание на обычную установку извлечения CO2, которая извлекает CO2 из газа, имеющего относительно низкое парциальное давление CO2 (например, от 10 до 15 кПа), такого как дымовой газ горения, выходящий из бойлера теплоэлектростанции, и не регенерирует CO2 из синтетического газа, имеющего относительно высокое парциальное давление CO2 (например, от 50 до 200 кПа) и выходящего из печи прямого восстановления. Затем изобретатели обнаружили, что установка извлечения CO2 и способ извлечения CO2, способный иметь превосходную скорость абсорбции CO2 и экономить энергию, получают конфигурацией, в которой абсорбер CO2 обеспечен множеством установок абсорбции CO2, и температурой абсорбента CO2, подаваемого в указанное множество установок абсорбции CO2, управляют на основе температуры абсорбента CO2, подаваемого в регенератор абсорбента CO2, когда CO2 регенерируют из синтетического газа, имеющего относительно высокое парциальное давление CO2, посредством чего было создано настоящее изобретение.

В дальнейшем вариант осуществления изобретения будет описан подробно в отношении сопутствующих чертежей. Изобретение не ограничивается вариантами осуществления, показанными ниже, и может быть соответственно модифицировано. Кроме того, компоненты установки извлечения CO2 согласно вариантам осуществления, показанным ниже, могут быть соответственно комбинированы друг с другом.

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую установку извлечения CO2 согласно варианту осуществления изобретения. Как показано на Фиг. 1, установка 1 извлечения CO2 является аппаратом, который извлекает CO2 в дымовом газе 11А печи восстановления (газ, подлежащий обработке), соответствующем синтетическому газу, выходящему из печи прямого восстановления в форме газа с высокой концентрацией CO2. Установка 1 извлечения CO2 содержит охлаждающую башню 12, которая охлаждает дымовой газ 11А, содержащий CO2, выходящий из печи прямого восстановления, абсорбер 14 CO2, который обеспечен ниже от охлаждающей башни 12 и принуждает охлажденный дымовой газ 11А контактировать с абсорбентом 13 CO2 13, что CO2 в дымовом газе 11А абсорбируется абсорбентом 13 CO2, чтобы удалить его из дымового газа, и регенератор 15 абсорбента CO2, который обеспечен ниже от абсорбера 14 CO2 и высвобождает CO2 из абсорбента 13С CO2, содержащего абсорбированный CO2, чтобы регенерировать абсорбент 13 CO2.

В установке 1 извлечения CO2 абсорбент 13 CO2 циркулирует между абсорбером 14 CO2 и регенератором 15 абсорбента CO2. Абсорбент 13 CO2 (бедный раствор) подают в качестве абсорбента 13С CO2, абсорбировавшего CO2 в абсорбере 14 CO2 (богатый раствор), в регенератор 15 абсорбента CO2. Затем, CO2 удаляют из абсорбента 13С CO2 (богатый раствор) регенератором 15 абсорбента CO2, и полученный газ подают в качестве регенерированного абсорбента 13 CO2 (бедный раствор) в абсорбер 14 CO2.

Охлаждающая башня 12 содержит установку 121 охлаждения, которая охлаждает дымовой газ 11А. Затем, линия L1 циркуляции обеспечена между нижней частью охлаждающей башни 12 и верхней частью установки 121 охлаждения. Линия L1 циркуляции снабжена теплообменником 122, который охлаждает охлаждающую воду W1, насосом 123 циркуляции, который обеспечивает циркуляцию охлаждающей воды W1 в линии L1 циркуляции, и регулирующий вентиль 124, который регулирует количество сбросной жидкости, отделенной как жидкость из линии L1 циркуляции и отведенной оттуда.

В установке 121 охлаждения дымовой газ 11А охлаждают противоточным контактом между дымовым газом 11А и охлаждающей водой W1, и таким образом, получают охлажденный дымовой газ 11В. Теплообменник 122 охлаждает охлаждающую воду W1, которая нагревается, обмениваясь теплотой с дымовым газом 11А. Насос 123 циркуляции подает охлаждающую воду W1, текущую вниз к нижней части охлаждающей башни 12 через теплообменник 122 к верхней части установки 121 охлаждения. В охлаждающей башне 12, когда количество влаги в дымовом газе 11А является малым, уровень жидкости охлаждающей башни 12 уменьшается и, таким образом, вода подается из верхней части башни. Далее, когда количество влаги в дымовом газе 11А является большим, уровень жидкости охлаждающей башни 12 увеличивается и, таким образом, часть охлаждающей воды W1, циркулирующей в линии L1 циркуляции, отделяется как сбросная жидкость.

Абсорбер 14 CO2 содержит установку 141 абсорбции CO2, которая обеспечена в нижней части абсорбера 14 CO2 и в которую подают абсорбент 13 CO2 и дымовой газ 11В, охлажденный охлаждающей башней 12, и установку 142 промывки водой, которая обеспечена в верхней части абсорбера 14 CO2.

Установка 141 абсорбции CO2 содержит расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 (вторая установка абсорбции CO2), которая обеспечена в нижней части установки 141 абсорбции CO2, и расположенную выше установку 141В абсорбции CO2 (первая установка абсорбции CO2), которая обеспечена в верхней части установки 141 абсорбции CO2. Наполнитель загружен в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 при высоте H1 загрузки. Наполнитель загружен в расположенную выше установку 141В абсорбции CO2 при высоте Н2 загрузки. Абсорбент 13 CO2, который регенерирован регенератором 15 абсорбента CO2, подают в расположенную выше установку 141В абсорбции CO2. Абсорбент 13В CO2, который абсорбировал CO2 в дымовом газе 11С в расположенной выше установке 141В абсорбции CO2, подают в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 (вторую установку абсорбции CO2).

Установка 143А хранения жидкости, которая сохраняет абсорбент 13А CO2 (первый абсорбент CO2), текущий вниз из расположенной выше установки 141В абсорбции CO2 и находится в нижней части верхней установки 141В абсорбции CO2, и полуглухая тарелка 143В обеспечены между расположенной ниже установкой 141А абсорбции CO2 и расположенной выше установкой 141В абсорбции CO2. Установка 143А хранения жидкости обеспечена линией L11 отведения, которая отводит абсорбент 13А CO2, хранимый в установке 143А хранения из абсорбера 14 CO2 и подает эту жидкость в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2.

Линия L11 отведения обеспечена теплообменником 24, который охлаждает абсорбент 13А CO2, чтобы получить охлажденный абсорбент 13B CO2, и насосом 25, который подает 13А абсорбент CO2 как абсорбент 13B CO2 в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2. Теплообменник 24 выполнен с возможностью регулирования количества подаваемого хладагента управляющим устройством 101. Кроме того, насос 25 выполнен с возможностью регулировать количество абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 управляющим устройством 101. Управляющее устройство 101 может быть реализовано как, например, обычный или специализированный компьютер, такой как центральный процессор (CPU), постоянное запоминающее устройство (ROM), и оперативное запоминающее устройство (RAM) и программа, выполняемая этим компьютером.

Нижняя часть установки 142 промывки жидкостью обеспечена установкой 144А хранения жидкости, которая содержит промывную воду W2 для промывки дымового газа 11D, полученного удалением CO2 из дымового газа 11С. Обеспечена линия L2 циркуляции, которая подает промывную воду W2, содержащую абсорбент 13 CO2, собранную установкой 144А хранения жидкости, с верхней части установки 142 промывки жидкостью так, что промывная вода циркулирует между установкой 144А хранения жидкости и установкой 142 промывки жидкостью.

Линия L2 циркуляции обеспечена теплообменником 21, который охлаждает промывную воду W2, и насосом 22 циркуляции, который циркулирует промывную воду W2, содержащую абсорбент 13 CO2, собранную установкой 144А хранения жидкости через теплообменник 21 так, что промывная вода циркулирует в линии L2 циркуляции. Кроме того, линия L2 циркуляции обеспечена линией L3 отведения, которая отводит часть (промывная вода W3) промывной воды W2 и подает воду в абсорбент 13 CO2 (бедный раствор). Линия L3 отведения обеспечена регулирующим вентилем 23, который регулирует количество промывной воды W3, подаваемой в абсорбент 13 CO2.

В установке 141 абсорбции CO2 происходит противоточный контакт, расположенный выше в верхней установке 141В абсорбции CO2 между дымовым газом 11С, содержащим CO2, и абсорбентом 13 CO2, содержащим алканоламин. Соответственно, CO2 в дымовом газе 11С абсорбируется абсорбентом 13 CO2 за счет химической реакции, выраженной ниже следующей формулой. В результате CO2 в дымовом газе 11С удаляется так, что дымовой газ 11С становится дымовым газом 11D, полученным удалением из него CO2, и абсорбент 13 CO2 становится абсорбентом 13А CO2. Затем, в расположенной ниже установке 141А абсорбции CO2 происходит противоточный контакт между дымовым газом 11В, содержащим CO2, и абсорбентом 13B CO2, содержащим абсорбированный CO2. Соответственно, CO2 в дымовом газе 11В абсорбируется абсорбентом 13B CO2 за счет химической реакции, выраженной ниже следующей формулой. В результате CO2 в дымовом газе 11В удаляется так, что дымовой газ 11В становится дымовым газом 11С, в котором концентрация CO2 уменьшена, и абсорбент 13B CO2 становится абсорбентом 13С CO2. Таким образом, когда дымовой газ 11В, содержащий CO2, проходит через установку 141 абсорбции CO2, получают дымовой газ 11D, полученный удалением из него CO2. Кроме того, абсорбент 13 CO2 абсорбирует CO2, чтобы стать абсорбентом 13B CO2 (полубогатый раствор) в расположенной выше установке 141В абсорбции CO2, и абсорбент 13B CO2 дополнительно абсорбирует CO2, чтобы стать абсорбентом 13С CO2 (богатый раствор) в расположенной ниже установке 141А абсорбции CO2.

R-NH2+H2O+CO2→R-NH3HCO3

В установке 142 промывки водой, дымовой газ 11D полученный удалением из него CO2, после прохождения через расположенную выше установку 141В абсорбции CO2 поднимается через полуглухую тарелку 144В. Затем происходит контакт газ-жидкость между дымовым газом 11D и промывной водой W2, подаваемой из верхней части установки 142 промывки водой так, что дымовой газ 11Е получают извлечением абсорбента 13 CO2, сопровождающего дымовой газ 11D в ходе процессов циркуляции и промывки. После того, как туман в дымовом газе 11Е улавливают туманоотделителем 145, дымовой газ выпускают наружу из верхней части 14а башни абсорбера 14 CO2.

Труба 50 подачи богатого раствора, которая подает абсорбент 13С CO2, содержащий CO2 абсорбированный в абсорбере 14 CO2, (богатый раствор), в верхнюю часть регенератора 15 абсорбента CO2, обеспечена между нижней частью 14b абсорбера 14 CO2 и верхней частью регенератора 15 абсорбента CO2. Труба 50 подачи богатого раствора обеспечена термометром 102 (устройство измерения температуры), который измеряет температуру абсорбента 13С CO2, насосом 51 богатого раствора, который подает абсорбент CO2, содержащей CO2, абсорбированный в абсорбере 14 CO2, в регенератор 15 абсорбента CO2, и теплообменником 52 богатый-бедный раствор, который нагревает абсорбент 13С CO2 абсорбентом 13 CO2 (бедный раствор), нагретым регенератором 15 абсорбента CO2, чтобы удалить из него CO2. Устройство управления 101 регулирует количество хладагента, подаваемого в теплообменник 24 на основании температуры абсорбента 13С CO2, измеренной термометром 102, и управляет количеством абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 насосом 25. Дополнительно, термометр 102 может быть обеспечен в положении, где абсорбент 13B CO2, подаваемый в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2, может управляться управляющим устройством 101. Например, термометр может быть обеспечен после теплообменника 24 линии L11 отведения.

Установка 151 поступления абсорбента CO2, в которую подают абсорбент 13С CO2, содержащий абсорбированный CO2, обеспечена на входной части регенератора 15 абсорбента CO2. Нижняя часть 15b регенератора 15 абсорбента CO2 обеспечена линией L4 циркуляции, в которой циркулирует абсорбент 13С CO2, текущий вниз в нижнюю часть башни. Линия L4 циркуляции обеспечена нагревателем 31 регенерации, который нагревает абсорбент 13 CO2 насыщенным водяным паром S, регулирующим вентилем 32, который подает насыщенный водяной пар S в нагреватель 31 регенерации, и насосом 33 циркуляции, который подает абсорбент 13 CO2 из нижней части башни регенератора 15 абсорбента CO2 в нижнюю часть установки 151 поступления абсорбента CO2 регенератора 15 абсорбента CO2 через нагреватель 31 регенерации.

Верхняя часть 15а башни регенератора 15 абсорбента CO2 обеспечена линией L5 отвода газа, которая отводит газ 41 CO2, сопровождаемый водяным паром. Линия L5 отвода газа обеспечена конденсатором 42, который конденсирует влагу в газе 41 CO2, и барабаном 43 разделения, который отделяет воду W5, конденсированную из газа 41 CO2. Газ 44 CO2, из которого отделена сконденсированная вода W5, отводят наружу из верхней части барабана 43 разделения. Линия L6 конденсированной воды, которая подает конденсированную воду W5, отделенную в барабане 43 разделения, в верхнюю часть регенератора 15 абсорбента CO2, обеспечена между нижней частью барабана 43 разделения и верхней частью регенератора 15 CO2. Линия L6 конденсированной воды обеспечена насосом 45 циркуляции конденсированной воды, который подает конденсированную воду W5, отделенную в барабане 43 разделения, в верхнюю часть регенератора 15 абсорбента CO2. Регулирующий вентиль 46, который управляет количеством конденсированной воды W5, подаваемой в регенератор 15 абсорбента CO2, обеспечен между насосом 45 циркуляции конденсированной воды и регенератором 15 абсорбента CO2. Кроме того, линия L12 рециркуляции, которая отделяет часть конденсированной воды W5, подаваемой в регенератор 15 абсорбента CO2, и рециркулирует конденсированную воду W5, подаваемую в установку 142 промывки водой абсорбера 14 CO2, обеспечена между насосом 45 циркуляции конденсированной воды и линией L2 циркуляции. Линия L12 рециркуляции обеспечена регулирующим вентилем 47, который регулирует количество конденсированной воды W5, подаваемой в установку 142 промывки водой.

Кроме того, нижняя часть башни регенератора 15 абсорбента CO2 и верхняя часть установки 141 абсорбции CO2 абсорбера 14 CO2 обеспечены трубой 53 подачи бедного раствора, которая подает абсорбент 13 CO2 (бедный раствор) из нижней части башни регенератора 15 абсорбента CO2 в верхнюю часть установки 141 абсорбции CO2. Труба 53 подачи бедного раствора обеспечена теплообменником 52 богатый-бедный раствор, который нагревает абсорбент 13С CO2, содержащий абсорбированный CO2 (богатый раствор), абсорбентом 13 CO2 (бедный раствор), нагретым водяным паром в регенераторе 15 абсорбента CO2 так, что CO2 удален из него, насосом 54 бедного раствора, который подает абсорбент 13 CO2 из нижней части башни регенератора 15 абсорбента CO2 в верхнюю часть установки 141 абсорбции, и установкой 55 охлаждения, которая охлаждает абсорбент 13 CO2 (бедный раствор) до предварительно определенной температуры.

Далее взаимосвязь между скоростью абсорбции CO2 и температурой абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 абсорбера 14 CO2 в установке 1 извлечения CO2 согласно варианту осуществления будет описано в отношении Фиг. 2. Фиг. 2 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую взаимосвязь между температурой абсорбента 13B CO2 (полубогатый раствор), подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 и показателем скорости абсорбции CO2 богатого раствора. При этом, на Фиг. 2, горизонтальная ось указывает температуру абсорбента 13B CO2, и вертикальная ось указывает показатель скорости абсорбции CO2 богатого раствора. Кроме того, на Фиг. 2, случай, где используют дымовой газ, имеющий низкое парциальное давление CO2 (например, приблизительно 10 кПа), такой как дымовой газ горения, выходящий из бойлера, указан пунктиром, а случай, где используют дымовой газ, имеющий высокое парциальное давление CO2 (например, приблизительно 60 кПа), такой как синтетический газ, выходящий из печи прямого восстановления, обозначен сплошной линией. Кроме того, график указывает на аналитическое значение. Кроме того, на Фиг. 2, дымовой газ, имеющий низкое парциальное давление CO2 и дымовой газ, имеющий высокое парциальное давление CO2 показаны на тех же самых осях при отношении, в котором максимальное значение скорости абсорбции является 1 в интервале температур, равном или выше чем 40°C и равном или ниже чем 70°C, но имеет различные максимальные величины скоростей абсорбции.

Как обозначено пунктирной линией на Фиг. 2, когда используют дымовой газ, имеющий низкое парциальное давление CO2, скорость абсорбции CO2 абсорбентом 13B CO2 увеличивается в соответствии с уменьшением температуры. Поэтому желательно уменьшить температуру абсорбента 13B CO2, чтобы эффективно извлекать CO2 в дымовом газе, имеющем низкое парциальное давление CO2.

Тем временем, когда используют дымовой газ, имеющий высокое парциальное давление CO2, как обозначено сплошной линией Фиг. 2, скорость абсорбции CO2 имеет отличную тенденцию от случая, когда используют дымовой газ, имеющий низкое парциальное давление CO2. Когда используют дымовой газ, имеющий высокое парциальное давление CO2, скорость абсорбции CO2 становится максимальной при приблизительно 55°C, и скорость абсорбции CO2 уменьшается по мере того, как температура падает ниже 55°C. Однако в варианте осуществления, по сравнению со случаем, где используют дымовой газ, имеющий низкое парциальное давление CO2, можно улучшить скорость абсорбции CO2 в расположенной ниже установке 141А абсорбции CO2, управляя температурой абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 в рабочем состоянии и уменьшить количество теплоты абсорбента 13С CO2 в регенераторе 15 абсорбента CO2, уменьшая количество циркулирующего абсорбента CO2. Соответственно, реализуется экономия энергии.

Как показано Фиг. 2, в установке 1 извлечения CO2 согласно варианту осуществления, желательно регулировать температуру абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 в диапазоне от равной или выше чем 50°C и до равной или ниже чем 60°C, управляющим устройством 101. Соответственно, установка 1 извлечения CO2 выполнена с возможностью установить температуру абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 в пределах соответствующего диапазона. Поэтому, можно дополнительно улучшить скорость абсорбции CO2 из дымового газа 11А абсорбентом 13B CO2 в расположенной ниже установке 141А абсорбции CO2 и уменьшить количество циркулирующего абсорбента 13B CO2 в соответствии с улучшенной скоростью абсорбции CO2. Таким образом, можно уменьшить количество насыщенного водяного пара S, потребляемого, чтобы регенерировать абсорбент 13С CO2. Кроме того, установка 1 извлечения CO2 выполнена с возможностью установить температуру абсорбента 13С CO2, подаваемого в регенератор 15 абсорбента CO2 до надлежащей высокой температуры, и, таким образом, получить эффект уменьшения количества расхода водяного пара.

Дополнительно, в варианте осуществления, парциальное давление CO2 дымового газа 11В предпочтительно является равным или выше чем 50 кПа, и равным или ниже чем 200 кПа. Когда парциальное давление CO2 равно или выше чем 50 кПа, скорость абсорбции CO2 в расположенной ниже установке 141А абсорбции CO2 имеет отличную тенденцию от случая, когда парциальное давление CO2 является низким (например, приблизительно 10 кПа), как обозначено сплошной линией на Фиг. 2. Кроме того, когда парциальное давление CO2 равно или ниже чем 200 кПа, количество CO2 в дымовом газе 11В может быть достаточно снижено абсорбером 14 CO2. С точки зрения улучшения вышеописанных операций и эффектов, парциальное давление CO2 дымового газа 11В предпочтительно является больше 55 кПа или больше, предпочтительно 60 кПа или больше, более предпочтительно 150 кПа или меньше, и предпочтительно 100 кПа или меньше. Когда учитывают вышеописанный факт, парциальное давление CO2 дымового газа 11В более предпочтительно равно или выше чем 55 кПа, и равно или ниже чем 150 кПа и еще более предпочтительно равно или выше чем 60 кПа и равно или ниже чем 100 кПа.

Далее взаимосвязь между температурой абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 установки 1 извлечения CO2 согласно варианту осуществления и количеством теплоты, необходимым, чтобы регенерировать абсорбент 13 CO2 в регенераторе 15 абсорбента CO2 будут описаны в отношении Фиг. 3. Фиг. 3 является диаграммой, иллюстрирующей взаимосвязь между температурой абсорбента 13B CO2 (полубогатый раствор), подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2, и показателем количества теплоты, необходимого, чтобы регенерировать абсорбент 13 CO2. При этом, на Фиг. 3, горизонтальная ось указывает температуру абсорбента 13B CO2, и вертикальная ось указывает показатель количества теплоты, необходимой, чтобы регенерировать CO2. Кроме того, на Фиг. 3, дымовой газ, имеющий высокое парциальное давление CO2, показывают как показатель, при котором минимальное значение количества теплоты, необходимое, чтобы регенерировать абсорбент 13B CO2, равно 1 в интервале температур, равном или выше чем 40°C и равно или ниже чем 70°C. Кроме того, график указывает аналитическое значение.

Как показано на Фиг. 3, когда используют дымовой газ, имеющий высокое парциальное давление CO2, количество теплоты, необходимое, чтобы регенерировать абсорбент 13B CO2 в регенераторе 15 абсорбента CO2, становится минимальным при приблизительно 55°C и количество теплоты, необходимое, чтобы регенерировать абсорбент CO2, увеличивается по мере того, как температура падает ниже 55°C. Таким образом, в варианте осуществления, как показано на Фиг. 2, когда температуру абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2, устанавливают в диапазоне, в котором скорость абсорбции CO2 дымового газа 11А с использованием абсорбента 13B CO2 в расположенной ниже установке 141А абсорбции CO2 является высокой, можно уменьшить количество насыщенного водяного пара S, потребляемого, чтобы регенерировать абсорбент 13С CO2. Это имеет место потому, что количество циркулирующего абсорбента 13 CO2 может быть уменьшено в соответствии с улучшением скорости абсорбции.

Фиг. 4 является диаграммой, иллюстрирующей взаимосвязь между температурой абсорбента 13B CO2 (полубогатый раствор), подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2, и температурой абсорбента 13С CO2 (богатый раствор), подаваемого в регенератор 15 абсорбента CO2. При этом, на Фиг. 4, вертикальная ось указывает температуру абсорбента 13С CO2, подаваемого в регенератор 15 абсорбента CO2, и горизонтальная ось указывает температуру абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2.

Как показано на Фиг. 4, в варианте осуществления, есть прямо пропорциональная взаимосвязь между температурой абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2, и температурой абсорбента 13С CO2, подаваемого в регенератор 15 абсорбента CO2. Таким образом, когда управляющее устройство 101 управляет количеством хладагента, подаваемого в теплообменник 24, и количеством абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 насосом 25 так, что температуру 13С абсорбента CO2, подаваемого в регенератор 15 абсорбента CO2 измеряют термометром 102 и измеренная температура попадает в пределы предварительно определенного диапазона (например, диапазон, равный или выше чем 62°C, и равный или ниже чем 67°C), можно управлять абсорбентом 13B CO2, расположенной ниже установки 141А абсорбции CO2 при желаемой температуре. Соответственно, можно получить высокую скорость абсорбции и уменьшить количество теплоты, необходимое, чтобы нагреть абсорбент 13С CO2 в регенераторе 15 абсорбента CO2.

Фиг. 5 является диаграммой, иллюстрирующей взаимосвязь показателей высот H1 и Н2 загрузки наполнителя в расположенной ниже установке абсорбции CO2 и расположенной выше установке абсорбции CO2 абсорбера CO2 относительно показателя скорости абсорбции богатого раствора. Кроме того, на Фиг. 5, показан случай, когда отношение высот загрузки наполнителя (расположенная выше установка 141В абсорбции CO2: расположенная ниже установка 141А абсорбции CO2) H1 и Н2 расположенной ниже установки 141А абсорбции CO2 и расположенной выше установки 141В абсорбции CO2 варьирует в диапазоне от 1:3 до 3:1 и отношение, при котором значение скорости абсорбции CO2 является максимальным, составляет 1.

Как показано на Фиг. 5, в варианте осуществления, когда отношение высот загрузки наполнителя расположенной ниже установки 141А абсорбции CO2 и расположенной выше установки 141В абсорбции CO2 изменяется, скорость абсорбции CO2 изменяется. Поэтому в варианте осуществления, предпочтительно, чтобы отношение высот загрузки наполнителя (расположенная выше установка 141В абсорбции CO2 : расположенная ниже установка 141А абсорбции CO2) между высотой загрузки наполнителя Н2 в расположенной выше установке 141В абсорбции CO2 и высотой загрузки наполнителя H1 в расположенной ниже установке 141А абсорбции CO2 было равным или больше чем 1:3 и равным или меньше чем 3:1. Соответственно, так как эффективность абсорбции CO2 в дымовом газе 11А расположенной выше установки 141В абсорбции CO2 и эффективность абсорбции CO2 в дымовом газе 11А расположенной ниже установки 141А абсорбции CO2 соответственно улучшаются, можно дополнительно улучшить скорость абсорбции и сберечь энергию. В качестве отношения высот загрузки наполнителя, отношение 1:1 более предпочтительно с точки зрения дополнительного улучшения вышеописанных операций и эффектов.

Далее полная работа установки 1 извлечения CO2 согласно варианту осуществления будет описана. Дымовой газ 11А, такой как синтетический газ, содержащий CO2, выходящий из печи прямого восстановления, подают в охлаждающую башню 12 и охлаждают противоточным контактом с охлаждающей водой W1, чтобы стать дымовым газом 11В. Охлажденный дымовой газ 11В подают в абсорбер 14 CO2 через канал 16 дымового газа, и измеряют расход дымового газа 11В, вводимого в абсорбер 14 CO2. Противоточный контакт происходит между дымовым газом 11В, вводимым в абсорбер 14 CO2, и абсорбентом 13 CO2, содержащим алканоламин, в расположенной ниже установке 141А абсорбции CO2 и расположенной выше установке 141В абсорбции CO2 установки 141 абсорбции CO2 так, что CO2 в дымовом газе 11В абсорбируется абсорбентом 13 CO2, и получают дымовой газ 11D, из которого удален CO2.

Дымовой газ 11D, полученный удалением CO2, поднимается через полуглухую тарелку 144В и вызывает контакт газ-жидкость с промывной водой W2, подаваемой из верхней части установки 142 промывки водой так, что дымовой газ 11Е получают извлечением абсорбента 13 CO2, сопровождающего дымовой газ 11D в ходе процессов циркуляции и промывки. Туман, представляющий собой дымовой газ 11Е, захватывается туманоотделителем 145, и дымовой газ отводят наружу из верхней части 14а башни абсорбера 14 CO2.

Абсорбент 13С CO2, содержащий CO2, абсорбированный в абсорбере 14 CO2, обменивается теплотой с абсорбентом 13 CO2 (бедный раствор) в теплообменнике 52 богатого-бедного раствора через трубу 50 подачи богатого раствора и подают в верхнюю часть регенератора 15 абсорбента CO2 насосом 51 подачи богатого раствора. Здесь, в варианте осуществления, абсорбент 13С CO2, текущий в трубе 50 подачи богатого раствора, постоянно измеряют термометром 102, и измеренную температуру абсорбента 13С CO2 передают управляющему устройству 101.

Управляющее устройство 101 регулирует количество хладагента, подаваемого в теплообменник 24, и количество абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 насосом 25 так, что температура абсорбента 13С CO2, измеренная термометром 102, попадает в предварительно определенный диапазон.

Осуществляют удаление CO2 из абсорбента 13С CO2, подаваемого в регенератор 15 абсорбента CO2, в то время как абсорбент 13С CO2 течет вниз в нижнюю часть башни через установку 151 поступления абсорбента CO2 и, таким образом, получают полубедный раствор. Этот полубедный раствор подвергают циркуляции в линии L4 циркуляции насосом 33 циркуляции, и нагревают насыщенным водяным паром S в нагревателе 31 регенерации так, что получают абсорбент 13 CO2 (бедный раствор). Горячий насыщенный водяной пар S становится водой W4 конденсированного водяного пара. Газ 41 CO2, удаленный из абсорбента 13 CO2, проходит через конденсатор 42 так, что влагу удаляют из газа и газ отводят как газ 44 CO2, из которого удалена конденсированная вода W5, наружу из верхней части барабана 43 разделения. Отделенную конденсированную воду W5 подают в регенератор 15 абсорбента CO2 и часть воды отделяют так, что воду подают в установку 142 промывки водой абсорбера 14 CO2 через линию L12 рециркуляции.

Абсорбент 13 CO2 (бедный раствор) из нижней части 15b башни регенератора 15 абсорбента CO2 обменивается теплом с абсорбентом 13С CO2 (богатый раствор) в теплообменнике 52 богатый-бедный раствор через трубу 53 подачи бедного раствора и подают в верхнюю часть установки 141 абсорбции CO2 абсорбера 14 CO2 насосом 54 бедного раствора. Абсорбент 13 CO2, поданный в установку 141 абсорбции CO2, абсорбирует CO2 из дымового газа 11А в расположенной выше установке 141В абсорбции CO2, чтобы стать абсорбентом 13А CO2 (полубогатый раствор), и отводится из нижней части расположенной выше установки 141В абсорбции CO2 в линию L11 отведения. Отведенный абсорбент 13А CO2 охлаждают до предварительно определенного диапазона температур теплообменником 24, так что он становится абсорбентом 13B CO2 (полубогатый раствор) и подают в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 насосом 25, чтобы абсорбировать CO2 в дымовом газе 11В расположенной ниже установкой 141А абсорбции CO2 так, что получают абсорбент 13С CO2 (богатый раствор). Абсорбент 13С CO2 (богатый раствор) отводят из нижней части 14b башни абсорбера 14 и подают в регенератор 15 абсорбента CO2.

Как описано выше, согласно варианту осуществления, так как температуру абсорбента 13B CO2, подаваемого в расположенную ниже установку 141А абсорбции CO2 регулируют на основе температуры абсорбента 13С CO2, подаваемого в регенератор 15 абсорбента CO2, скорость абсорбции CO2 дымового газа 11В расположенной ниже установкой 141А абсорбции CO2, может быть увеличена. Соответственно, так как установка 1 извлечения имеет превосходную скорость абсорбции CO2 даже когда обрабатывают синтетический газ, имеющий высокое парциальное давление CO2 в дымовом газе 11В, энергия может быть сэкономлена.

Дополнительно, в вышеописанном варианте осуществления, был описан пример обработки дымового газа 11А, такого как синтетический газ, содержащий CO2, выходящий из печи прямого восстановления, но изобретение может быть применено к различным газам, включая природный газ (газ метан), содержащий CO2.

Список ссылочных обозначений

1, 2 установка извлечения CO2

11А, 11B, 11С, 11D, 11Е дымовой газ

12 охлаждающая башня

121 установка охлаждения

122 теплообменник

123 насос циркуляции

124 регулирующий вентиль

13 абсорбент CO2 (бедный раствор)

13А абсорбент CO2

13B абсорбент CO2 (полубогатый раствор)

13С абсорбент CO2 (богатый раствор)

14а верхняя часть башни

14b нижняя часть башни

141 установка абсорбции CO2

142 установка промывки водой

143А установка хранения жидкости

143В полуглухая тарелка

144А установка хранения жидкости

144В полуглухая тарелка

145 туманоотделитель

15 регенератор абсорбента CO2

15а верхняя часть башни

151 установка поступления абсорбента CO2

16 канал дымового газа

21 теплообменник

22 насос циркуляции

23 регулирующий вентиль

24 теплообменник

31 нагреватель регенерации

32 регулирующий вентиль

33 насос циркуляции

41, 44 газ CO2

42 конденсатор

43 барабан разделения

45 насос циркуляции конденсированной воды

46, 47 регулирующий вентиль

50 труба подачи богатого раствора

51 насос богатого раствора

52 теплообменник богатый-бедный раствор

53 труба подачи бедного раствора

54 насос бедного раствора

55 установка охлаждения

101 управляющее устройство

102 термометр (устройство измерения температуры)

L1, L2, L4 линия циркуляции

L3, L11 линия отведения

L5 линия отвода газа

L6 линия конденсированной воды

L12 линия рециркуляции

S насыщенный водяной пар

W1 охлаждающая вода

W2, W3 промывная вода

W4 вода конденсированного водяного пара

W5 конденсированная вода

1. Установка извлечения CO2, содержащая:

абсорбер CO2, который содержит первую установку абсорбции CO2, получающую полубогатый раствор в результате приведения в контакт газа, содержащего СО2, подлежащего обработке, с бедным раствором так, что CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбируется указанным бедным раствором, и вторую установку абсорбции CO2, получающую богатый раствор в результате приведения в контакт указанного полубогатого раствора с газом, содержащим CO2, подлежащим обработке, так, что CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбируется указанным полубогатым раствором;

регенератор абсорбента CO2, который регенерирует бедный раствор нагреванием указанного богатого раствора так, что CO2 покидает богатый раствор;

устройство измерения температуры, которое измеряет температуру богатого раствора, подаваемого из абсорбера CO2 в регенератор абсорбента CO2; и

управляющее устройство, которое управляет температурой полубогатого раствора, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, на основе температуры богатого раствора, измеренной устройством измерения температуры;

в которой соотношение между высотой загрузки наполнителя в первой установке абсорбции CO2 и высотой загрузки наполнителя во второй установке абсорбции CO2 равно или больше чем 1:3 и равно или меньше чем 3:1.

2. Установка извлечения CO2 по п. 1, в которой управляющее устройство управляет температурой полубогатого раствора, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, так, чтобы температура была равна или выше чем 50°C и равна или ниже чем 60°C.

3. Установка извлечения CO2 по п. 1, в которой парциальное давление CO2 газа, содержащего CO2, подлежащего обработке, составляет от 50 кПа или больше до 200 кПа или меньше.

4. Способ извлечения CO2, включающий:

получение полубогатого раствора в результате приведения в контакт газа, содержащего СО2, подлежащего обработке, с бедным раствором в первой установке абсорбции CO2 абсорбера CO2 так, что CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбируется указанным бедным раствором, и получение богатого раствора в результате приведения в контакт указанного полубогатого раствора с газом, содержащим CO2, подлежащим обработке, во второй установке абсорбции CO2 абсорбера CO2 так, что CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбируется указанным полубогатым раствором;

регенерацию бедного раствора нагреванием указанного богатого раствора в регенераторе абсорбента CO2 так, что CO2 покидает богатый раствор; и

измерение температуры богатого раствора, подаваемого из абсорбера CO2 в регенератор абсорбента CO2, и управление температурой полубогатого раствора, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, на основе измеренной температуры богатого раствора;

в котором соотношение между высотой загрузки наполнителя в первой установке абсорбции CO2 и высотой загрузки наполнителя во второй установке абсорбции CO2 равно или больше чем 1:3 и равно или меньше чем 3:1.

5. Способ извлечения CO2 по п. 4, в котором температуру полубогатого раствора, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, регулируют так, чтобы температура была равна или выше чем 50°C и равна или ниже чем 60°C.

6. Способ извлечения CO2 по п. 4, в котором парциальное давление CO2 газа, содержащего CO2, подлежащего обработке, составляет от 50 кПа или больше до 200 кПа или меньше.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной, газовой и химической промышленности и может быть использовано при разделении смесей, содержащих диоксид углерода. Разделяемая газообразная смесь содержит первый компонент, содержащий диоксид углерода, и второй компонент, содержащий углеводород.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и сельского хозяйства и может быть использовано в процессах комплексной утилизации дымовых газов от стеклоплавильных печей для очистки от оксидов азота и пыли.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ обработки силикатного материала включает стадии приготовления первой композиции взаимодействием при температуре от 500 до 1200°C соединения карбоната щелочного металла с силикатом магния и контакта первой композиции с водой с получением второй композиции, включающей аморфный гидрат силиката магния (M-S-H); а также стадию выделения или получения оксида магния, гидроксида магния или силиката щелочного металла из второй композиции.

Изобретение относится к области извлечения углекислого газа из воздуха, изменившегося вследствие жизнедеятельности людей, работы технических устройств и др. Установка включает подсистемы абсорбции и десорбции, где подсистема абсорбции содержит в рабочем пространстве перфорированный трубопровод для подачи потока очищаемого воздуха на спиралевидную насадку, увеличивающую поверхность контакта воздух/абсорбент, с выходным патрубком системы вентиляции в верхней части рабочего пространства, а подсистема десорбции выполнена как электрохимический десорбер, состоящий из трехкамерных электрохимических ячеек, с двумя катионообменными мембранами, разделяющими рабочее пространство на катодную камеру, камеру декарбонизации и анодную камеру, с возможностью принудительной подачи прореагировавшего раствора поглотителя в катодную камеру и камеру декарбонизации, с выходами из катодной камеры водорода и раствора поглотителя в сепаратор фазового разделения и последующей подачей раствора поглотителя на распылительную форсунку абсорбера, а компримированного водорода по трубопроводу, содержащему клапан «до себя», в анодную камеру, с выходами из камеры декарбонизации углекислого газа и воды в сепаратор фазового разделения и последующей подачей воды в сборную емкость абсорбера, а компримированного углекислого газа по трубопроводу, содержащему клапан «до себя», в систему утилизации углекислого газа.

Изобретение может быть использовано при очистке топочного газа от диоксида углерода. Газ, полученный при сгорании угля в первой камере сгорания 10, фильтруют и подают во вторую камеру сгорания 15.

Изобретение относится к установкам улавливания легких фракций в резервуарных парках летучих углеводородных продуктов при больших и малых дыханиях и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к выхлопной системе для двигателя компрессионного воспламенения, содержащей каталитический фильтр сажи. Указанный каталитический фильтр сажи содержит катализатор окисления для обработки монооксида углерода (CO) и углеводородов (HC) в выхлопном газе из двигателя компрессионного воспламенения, при этом указанный катализатор окисления размещен на фильтрующей подложке, которая представляет собой фильтр с проточными стенками.

Изобретение может быть использовано для сбора диоксида углерода. Монолитный контактор 200 содержит монолитный корпус 202 с входом 212, выходом 214 и множеством каналов 206, плотность которых по меньшей мере 100 каналов на квадратный дюйм.

Изобретение может быть использовано в энергетической, нефтехимической, химической и металлургической отраслях промышленности. Способ разделения газовых смесей, содержащих водород и диоксид углерода, включает абсорбционное удаление диоксида углерода из газовых смесей абсорбентом на основе водных растворов карбонатов щелочных металлов при повышенном давлении, регенерацию насыщенного абсорбента при пониженном давлении и/или повышенной температуре с подводом тепла через кипятильник 5, сжатие регенерированного адсорбента насосом 6, охлаждение регенерированного абсорбента и подачу в абсорбер 1, а также охлаждение парогазовой смеси, выделяемой при регенерации абсорбента.

Изобретение относится к промывочному раствору для абсорбции диоксида углерода. Раствор содержит абсорбент диоксида углерода на основе солей аминокислоты и добавку, активирующую скорость абсорбции, которая представляет собой диоксид германия.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей. Коррозионноустойчивая шахтная мультиблочная установка для очистки и утилизации дымовых газов содержит транзитный газоход, вертикальную шахту – камеру очистки, внизу соединенную с поддоном и наклонным газоходом с вертикальной шахтой – камерой доочистки.

Изобретение относится к нефтяной, газовой и химической промышленности и может быть использовано при разделении смесей, содержащих диоксид углерода. Разделяемая газообразная смесь содержит первый компонент, содержащий диоксид углерода, и второй компонент, содержащий углеводород.

Ловушка вредных испарений и запахов относится к машиностроению, в частности к механическому устройству, защищающему экологию и персонал, например, обслуживающий пункты/места налива или забора топлива для автомобильных и иных двигателей, использующих бензин, дизельное топливо и пр.

Группа изобретений относится к способу и сепаратору для очистки газа от жидкости и примесей на объектах газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности и может быть использована на газовых и нефтяных промыслах, а также на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

Адсорбер // 2655359
Изобретение относится к оборудованию для проведения процессов ионообменной адсорбции. Адсорбер содержит цилиндрический корпус с днищем эллиптической формы, крышку, перфорированный цилиндр и штуцер для подачи исходной воды.

Изобретение относится к области извлечения углекислого газа из воздуха, изменившегося вследствие жизнедеятельности людей, работы технических устройств и др. Установка включает подсистемы абсорбции и десорбции, где подсистема абсорбции содержит в рабочем пространстве перфорированный трубопровод для подачи потока очищаемого воздуха на спиралевидную насадку, увеличивающую поверхность контакта воздух/абсорбент, с выходным патрубком системы вентиляции в верхней части рабочего пространства, а подсистема десорбции выполнена как электрохимический десорбер, состоящий из трехкамерных электрохимических ячеек, с двумя катионообменными мембранами, разделяющими рабочее пространство на катодную камеру, камеру декарбонизации и анодную камеру, с возможностью принудительной подачи прореагировавшего раствора поглотителя в катодную камеру и камеру декарбонизации, с выходами из катодной камеры водорода и раствора поглотителя в сепаратор фазового разделения и последующей подачей раствора поглотителя на распылительную форсунку абсорбера, а компримированного водорода по трубопроводу, содержащему клапан «до себя», в анодную камеру, с выходами из камеры декарбонизации углекислого газа и воды в сепаратор фазового разделения и последующей подачей воды в сборную емкость абсорбера, а компримированного углекислого газа по трубопроводу, содержащему клапан «до себя», в систему утилизации углекислого газа.
Изобретение относится к созданию или модернизации установок для синтеза мочевины способом с отпаркой аммиаком и самоотпаркой. Установка для синтеза мочевины способом с отпаркой аммиаком или термической отпаркой, включающая контур высокого давления для синтеза, который включает реактор для синтеза, кожухотрубное отпарное устройство и конденсатор, указанное отпарное устройство включает кожух и пучок труб с возможностью обеспечить отпарку раствора карбамата, подаваемого в указанные трубы путем нагрева, и необязательно с использованием аммиака в качестве средства для отпарки, при этом трубы указанного отпарного устройства изготовлены из нержавеющей стали, выплавленной дуплекс-процессом по одному из нижеуказанных вариантов:А) сталь Safurex®, а именно 29Cr-6,5Ni-2Mo-N, которую по системе кодирования Американского общества инженеров-механиков (ASME) обозначают также 2295-3 и по Единой системе нумерации (UNS) - S32906, илиБ) сталь DP28W™, а именно 27Cr-7,6Ni-1Mo-2,3W-N, которую по системе кодирования ASME обозначают также 2496-1 и по UNS - S32808.

Абсорбер // 2653829
Изобретение относится к колонным массообменным аппаратам и предназначено для мокрой очистки воздуха от газообразных вредностей. Абсорбер содержит вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками для газа, горизонтальные массообменные тарелки, ороситель и каплеуловитель в виде двух горизонтальных перегородок.

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, а именно к установкам подготовки газа адсорбционным способом, и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической, химической отраслях промышленности на установках подготовки газа.

Изобретение относится к устройствам для кристаллизации периодического действия для получения кристаллов, предпочтительно перхлората аммония. Устройство содержит кристаллизатор 1, состоящий из металлического цилиндрического сосуда, внутренняя поверхность которого состоит из материала с твердостью по меньшей мере 120 НВ, предпочтительно по меньшей мере 200 НВ, цилиндрический сосуд имеет овальное или круглое поперечное сечение с коническим или вогнутым днищем 12, оборудованный вдоль его длины двойной рубашкой 4 для охлаждения раствора и/или суспензии раствора и кристаллов и высокоскоростным перемешивающим устройством 8 из материала с твердостью по меньшей мере 120 НВ, предпочтительно по меньшей мере 200 НВ, высокоскоростное перемешивающее устройство 8 оснащено приводом 9, обеспечивающим регулирование скорости и, следовательно, степени воздействия механического действия перемешивающего устройства на округлость кристаллов внутри сосуда вместе с внутренней поверхностью сосуда, содержащего по меньшей мере две перегородки 5 из материала с твердостью по меньшей мере 120 НВ, предпочтительно по меньшей мере 200 НВ, при этом сосуд оборудован по меньшей мере одним отверстием 10 сверху, соединенным по меньшей мере с одним независимым ответвлением контура циркуляции 11 снаружи для ввода нагретого раствора и/или нагретой суспензии раствора и кристаллов с помощью по меньшей мере одного циркуляционного насоса 2 через по меньшей мере один теплообменник 3 для обеспечения вместе с двойной рубашкой 4 регулируемых периодических изменений температур суспензии кристаллов вблизи кривой охлаждения, при этом соединительный трубопровод 13 соединен с днищем 12 сосуда кристаллизатора 1 и по меньшей мере с одним ответвлением контура циркуляции 11.

Описывается способ смешивания газа и жидкости для гравитационного, физического и химического улавливания соединений или частиц, основанный на уменьшении средней длины свободного пробега соединений в емкости, включающий стадии: гравитационного обеднения, включающего уменьшение содержания соединений и капель жидкого раствора реагента с тем большим диаметром, чем больше объем; физического осаждения, включающего конденсацию удаляемых соединений на влажной поверхности емкости; химической адсорбции, включающей химическую реакцию между удаляемыми соединениями и компонентами в жидком химическом растворе.

Заявленная группа изобретений относится к установке и способу извлечения CO2 из домовых газов. Установка содержит абсорбер CO2, регенератор абсорбента CO2, устройство измерения температуры, управляющее устройство. Абсорбер содержит первую установку абсорбции CO2, получающую полубогатый раствор в результате приведения в контакт газа, содержащего СО2, подлежащего обработке, с бедным раствором так, что CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбируется указанным бедным раствором, и вторую установку абсорбции CO2, получающую богатый раствор в результате приведения в контакт указанного полубогатого раствора с газом, содержащим CO2, подлежащим обработке, так, что CO2, содержащийся в указанном газе, подлежащем обработке, абсорбируется указанным полубогатым раствором. Регенератор регенерирует бедный раствор нагреванием богатого раствора так, что CO2 покидает богатый раствор. Устройство измерения измеряет температуру богатого раствора, подаваемого из абсорбера CO2 в регенератор абсорбента CO2. Управляющее устройство управляет температурой полубогатого раствора, подаваемого во вторую установку абсорбции CO2, на основе температуры богатого раствора, измеренной устройством измерения температуры. Соотношение между высотой загрузки наполнителя в первой установке абсорбции CO2 и высотой загрузки наполнителя во второй установке абсорбции CO2 равно или больше чем 1:3 и равно или меньше чем 3:1. Технический результат: высокая скорость абсорбции CO2, уменьшение расхода водяного пара, экономия энергии. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх