CN100379485C - 从气体混合物中除去二氧化碳的方法 - Google Patents
从气体混合物中除去二氧化碳的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100379485C CN100379485C CNB038022249A CN03802224A CN100379485C CN 100379485 C CN100379485 C CN 100379485C CN B038022249 A CNB038022249 A CN B038022249A CN 03802224 A CN03802224 A CN 03802224A CN 100379485 C CN100379485 C CN 100379485C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- amount
- weight
- parts
- primary
- sulfolane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 9
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 36
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- -1 secondary amine compound Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims abstract 2
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 29
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical group C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N diisopropanolamine Chemical group CC(O)CNCC(C)O LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 7
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 4
- OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N N-methylethanolamine Chemical compound CNCCO OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N aminoethylethanolamine Chemical compound NCCNCCO LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 2
- PVXVWWANJIWJOO-UHFFFAOYSA-N 1-(1,3-benzodioxol-5-yl)-N-ethylpropan-2-amine Chemical group CCNC(C)CC1=CC=C2OCOC2=C1 PVXVWWANJIWJOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- QMMZSJPSPRTHGB-UHFFFAOYSA-N MDEA Natural products CC(C)CCCCC=CCC=CC(O)=O QMMZSJPSPRTHGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- BCHZICNRHXRCHY-UHFFFAOYSA-N 2h-oxazine Chemical compound N1OC=CC=C1 BCHZICNRHXRCHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 102100032373 Coiled-coil domain-containing protein 85B Human genes 0.000 claims 1
- 101000868814 Homo sapiens Coiled-coil domain-containing protein 85B Proteins 0.000 claims 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 3
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229940043276 diisopropanolamine Drugs 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 6
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 150000002169 ethanolamines Chemical class 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001983 dialkylethers Chemical class 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- KVIPHDKUOLVVQN-UHFFFAOYSA-N ethene;hydrate Chemical compound O.C=C KVIPHDKUOLVVQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- XUWHAWMETYGRKB-UHFFFAOYSA-N piperidin-2-one Chemical class O=C1CCCCN1 XUWHAWMETYGRKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical class 0.000 description 1
- 238000001991 steam methane reforming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于从含有二氧化碳和任选的硫化氢和/或COS的气流中除去这些化合物的方法，该方法利用一种含有水、环丁砜和衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺的含水洗涤溶液对所述气体进行洗涤而实现。具体地说，本发明涉及上述方法，所述方法在基于水、环丁砜和胺的量为0.5-15wt%的伯胺或仲胺化合物存在下进行。本发明还涉及用于上述方法的吸收性液体。
Description
本发明涉及一种用于从含有二氧化碳和任选的硫化氢和/或COS的气流中除去这些化合物的方法，该方法通过利用一种含有水、环丁砜和衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺的含水洗涤溶液对所述气体进行洗涤而实现。
对于含有如二氧化碳和任选的硫化氢和/或COS之类所谓的酸性气体的气流，利用有机溶剂或有机溶剂的含水溶液除去其中所含的这些化合物，这一技术很久以前就已经公开了。例如，参见A.L.Kohl andF.C.Riesenfeld，1974，气体净化(Gas Purification)，2nd edition，GulfPublishing Co.Houston and R.N.Maddox，1974，气体和液体脱硫(Gas and Liquid Sweetening)，Campbell Petroleum Series。优选将可再生吸收溶剂用于连续工艺之中。
按照工业规模，根据吸收酸性成分的机理，主要存在两类吸收性溶剂：化学溶剂和物理溶剂。就其特性如负载容量、动力学、可再生性、选择性、稳定性、腐蚀性、加热/冷却需求等而言，每一类溶剂都有其各自的优点和缺点。
已经证明适合工业应用的化学溶剂是伯胺、仲胺和/或叔胺衍生的链烷醇胺。最常用的胺衍生自乙醇胺，具体为单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、二异丙醇胺(DIPA)和甲基二乙醇胺(MDEA)。
已经证明适合工业应用的物理溶剂是环四亚甲基砜(cyclo-tetramethylenesulfone)和其衍生物、脂肪酸酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-烷基化吡咯烷酮和相应的哌啶酮、甲醇、乙醇以及聚乙二醇的二烷基醚的混合物。
一种公知的工业化方法是使用一种含水混合物，其为一种化学溶剂，具体为DIPA和/或MDEA以及一种物理溶剂具体为环四亚甲基砜的混合物。这类体系相对于适中的投资费用和操作费用而言具有良好的吸收容量和良好的选择性。它们在高压具体为在20-90bara压力下操作非常好。
希望对使用两类溶剂的上述混合含水体系作进一步改进。为了改善液/气比，具体为在高压和/或二氧化碳深度去除时的液/气比，现已发现添加相对少量的伯胺或仲胺化合物可进一步改善所述方法。例如，添加一定wt％量的哌嗪会导致所述体系的动力学明显改善，并导致更低的液/气比，从而可以导致设备(吸收器和再生器)具有更小的设计尺寸。当使用相同的液/气比时，经常可以除去明显更大量的二氧化碳。
而且，与相似的含水化学吸收剂相比，在添加相对少量的伯胺或仲胺化合物的情形下，更多的二氧化碳可在相对高压下进行闪蒸。这将降低例如用于回注的再压缩需要量。这尤其适用于DEA、TEA、DIPA和MDEA(尤其是DIPA和MDEA)与哌嗪的组合应用。
例如，在该文献中已经描述添加哌嗪到如MDEA中会改善酸性气体的去除。但这类组合的一个明显缺点在于可能会形成氨基甲酸酯，尤其是在高的溶剂负载时，而氨基甲酸酯不溶于含水溶液，参见US4336233。所以，只有有限量的伯胺或仲胺化合物可以用于纯的含水溶液中。因此，为了避免形成不溶性氨基甲酸酯，建议不使用物理溶剂。但现在令人惊奇地发现，当用于通常的工业应用时，在水/四亚甲基砜混合物中不存在这种限制。而且，这些混合物的降解和腐蚀性也是完全可以接受的。
因此，本发明涉及一种用于从含有二氧化碳和任选的硫化氢和/或COS的气流中除去这些化合物的方法，该方法通过利用一种含水洗涤溶液对所述气体进行洗涤而实现，基于整个溶液，所述含水洗涤溶液含有：15-45重量份的水，优选为15-40重量份，15-40重量份的环丁砜，和30-60重量份的衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺，其中水、环丁砜和胺的总量为100重量份，所述方法在伯胺或仲胺化合物存在下进行，其含量基于水、环丁砜和胺为0.5-15wt％，优选为0.5-10wt％。
当与一种现有技术方法即没有附加使用伯胺或仲胺化合物尤其是仲胺化合物的相同方法相比时，可以达到一个或多个下述优点：二氧化碳吸收速率更快，负载量更高，溶剂/气体比更低，设备的设计更小，再生热量需要量更低(导致更少的冷却量)。当与另一种现有技术方法即一种含有含水胺尤其是DMEA和哌嗪的吸收剂相比时，环丁砜的添加会导致在中压时，例如在3-15bara的压力下，优选在5-10bara的压力下，有可能产生二氧化碳。
在本发明所述方法中所要处理的气体可为合成气，例如由烃的(催化)部分氧化和/或蒸汽甲烷重整得到的气体，如甲烷、天然气或伴生气、石脑油、柴油和液体残余馏分、源自煤的气化的气体、焦炉煤气、炼厂气、氢和含氢气体，具体为合成气或天然气。
酸性气体化合物的含量可在占整个气流体积的数十个百分数至70vol％或者甚至80vol％。合适的二氧化碳的量在1-45mol％之间，优选在5-25mol％之间，硫化氢的量在0-25mol％之间，优选在0-10mol％之间，COS的量在0-2mol％之间(所有百分比都是以整个气流为基准)。
在本发明方法的含水吸收剂中，水的量优选在20-45重量份之间，环丁砜的量优选在20-35重量份之间，胺的量优选在40-55重量份之间，其中水、环丁砜和胺的总量为100重量份。这些优选范围在大多数情况下可导致最佳的二氧化碳去除效果。
所述衍生自乙醇胺的胺可为单一的衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺，也可为仲胺和/或叔胺的混合物。
合适的胺为衍生自乙醇胺的仲胺，所述乙醇胺可在一个或两个碳原子上被取代，也可不被取代。优选地，所述乙醇胺是未取代的，或在一个碳原子上被取代。合适的取代基是C1-4烷基，优选为甲基或乙基，更优选为甲基。所述胺基被C1-4烷基取代，该基团任选被羟基取代。优选的胺取代基是甲基、2-(1-羟乙基)和1-(2-羟丙基)。非常合适的胺为DIPA、DEA或MMEA，优选为DIPA。
另一类合适的胺为衍生自乙醇胺的叔胺，所述乙醇胺可在一个或两个碳原子上被取代，也可以不被取代。优选地，所述乙醇胺是未取代的，或在一个碳原子上被取代。合适的取代基是C1-4烷基，优选为甲基或乙基，更优选为甲基。第二取代基可选自与第一取代基相同的基团。所述胺基的第三取代基是C1-4烷基，该基团任选被羟基取代。优选的胺取代基是甲基、1-(2-羟乙基)和1-(2-羟丙基)。非常合适的胺为MDEA或DEMEA，优选为MDEA。
所述伯胺或仲胺化合物合适地具有低于5.5的pKb(在25℃的水中)，优选低于5，更优选低于4.5。较低的pKb导致呈提高的CO2吸收量的改善的工艺结果。
所述要添加到吸收溶液中的伯胺或仲胺化合物，其与二氧化碳的反应合适地在相同条件下要快于所述衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺与二氧化碳的反应。优选地，所述伯胺或仲胺化合物与二氧化碳的反应速度至少为所述衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺与二氧化碳反应速度的二倍，所述反应速度由反应速度常数定义(在25℃下)。更优选地，所述伯胺或仲胺化合物为所述衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺反应速度的5倍，进一步优选为所述衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺反应速度的20倍。对于衍生自乙醇胺的仲胺来说，使用伯胺化合物是优选的，而对于衍生自乙醇胺的叔胺来说，使用伯胺或仲胺是优选的。非常合适的化合物为哌嗪、甲基乙醇胺或(2-氨基乙基)乙醇胺，尤其是哌嗪。
伯胺或仲胺化合物的量基于水、环丁砜和胺通常在0.5-15wt％之间，优选在1-10wt％之间，更优选约为4wt％。
伯胺或仲胺化合物的量合适地至少为0.8mol/L，优选在1.0-3.0mol/L之间，更优选是1.0-3.0mol哌嗪/L。对于MDEA和哌嗪的特定组合来说，一种优选实施方式是使用0.7-0.9mol/L哌嗪，尤其为0.6-0.8mol/L。
本发明方法合适地在15-90℃的温度下进行，优选温度至少为20℃，更优选在25-80℃之间，进一步优选在40-65℃之间，更进一步优选约为55℃。所述方法合适地在10-150bara的压力下进行，尤其是在25-90bara之间。
本发明通常以连续方式进行，该方法还包括对负载溶剂进行再生。
气体混合物与吸收溶剂的接触是本领域公知的。合适地，它是在一个具有5-80个接触层的区域中进行的，如浮阀塔板、泡罩塔板、档板等等。规整填料也可利用。CO2的去除量可通过调节溶剂/气体比而进行优化。合适的溶剂/气体比为1.0-10(w/w)，优选在2-6之间。负载溶剂除了含有CO2和任选的H2S和/或COS之外，还可能含有一些来自所要纯化的气体混合物的其它化合物，例如烃、一氧化碳、氢等。通过闪蒸至某一压力(该压力高于所述CO2和任选的H2S和/或COS分压之和)，从所述负载溶剂中至少部分除去这些(非酸性)化合物，可能是有利的。按照这种方式，仅有很少量的CO2和任选的H2S和COS与所述(非酸性)化合物一起从溶剂中释放出去。所述负载溶剂有利地可在第二步骤中闪蒸至某一压力(该压力低于在通常温度下CO2和任选的H2S和COS的分压之和)。通常所述闪蒸在1-15bara的压力下进行，优选在1-10bara之间，更优选在大气压下进行。在闪蒸过程释放的气体中，存在大量的二氧化碳和任选的H2S和/或COS。
所述负载溶剂任选在上述闪蒸之后在相对高温下进行再生，合适地在1-2bara的压力下进行。所述再生合适地在再生塔中加热进行，合适地在70-150℃的温度下进行。所述加热优选利用水蒸汽或热油进行。这种贫吸收性溶剂将再次应用于前面所述的吸收阶段。合适地，所述贫溶剂与所述负载溶剂进行热交换。
本发明还涉及一种吸收性溶剂，基于整个溶液，它含有：15-45重量份的水，优选为15-40重量份，15-40重量份的环丁砜，和30-60重量份的衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺，其中水、环丁砜和胺的总量为100重量份，还含有基于水、环丁砜和胺的量为0.5-15wt％的伯胺或仲胺。所述吸收溶剂中优选的各种化合物和范围，按前述针对所述方法所进行的定义类似定义。
实施例
将一种含有11.9vol％二氧化碳的天然气物流，利用含有35wt％MDEA、18wt％环丁砜和43wt％水的吸收溶液进行洗涤。使用一种可商购的标准吸收剂。以液/气比为4.4，除去二氧化碳，直到达到3.1vol％的水平。添加1wt％哌嗪导致二氧化碳的量进一步降低(1.7vol％)。另外添加1wt％哌嗪，导致二氧化碳进一步降低(1.3vol％)。
以液/气比为3.1并使用2wt％哌嗪，进行如前所述的相似实验。导致二氧化碳水平为1.9vol％。
Claims (20)
1.用于从含有二氧化碳和任选的硫化氢和/或COS的气流中除去这些化合物的方法，该方法通过利用含水洗涤溶液对所述气体进行洗涤而实现，基于整个溶液，所述含水洗涤溶液含有15-45重量份的水、15-40重量份的环丁砜和30-60重量份的衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺，其中水、环丁砜和胺的总量为100重量份，并且所述方法在基于水、环丁砜和胺的量为1-10wt％的伯胺或仲胺化合物存在下进行，条件是当为MDEA和哌嗪的特定组合时，哌嗪的量为0.7-0.9mol/L。
2.权利要求1所述的方法，其中所述气流为天然气或合成气。
3.权利要求1或2所述的方法，其中，二氧化碳的量在1-45mol％之间，硫化氢的量在0-25mol％之间，COS的量在0-2mol％之间，所有百分数均以整个气流为基准。
4.权利要求1或2所述的方法，其中，水的量为20-45重量份，环丁砜的量为20-35重量份，胺的量为40-55重量份，其中水、环丁砜和胺的总量为100重量份。
5.权利要求1或2所述的方法，其中，所述衍生自乙醇胺的仲胺为DIPA、DEA或MMEA。
6.权利要求1或2所述的方法，其中，所述衍生自乙醇胺的叔胺为MDEA或DEMEA。
7.权利要求1或2所述的方法，其中，所述伯胺或仲胺化合物的pKb在25℃的水中测量为低于5。
8.权利要求1或2所述的方法，其中，所述伯胺或仲胺化合物与二氧化碳的反应速度至少为所述衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺与二氧化碳反应速度的二倍，所述反应速度由25℃下的反应速度常数定义。
9.权利要求8所述的方法，其中，所述伯胺或仲胺化合物与二氧化碳的反应速度至少为所述衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺与二氧化碳反应速度的5倍，所述反应速度由25℃下的反应速度常数定义。
10.权利要求1或2所述的方法，其中，所述伯胺或仲胺化合物为哌嗪、甲基乙醇胺或(2-氨基乙基)乙醇胺。
11.权利要求10所述的方法，其中，所述伯胺或仲胺化合物为哌嗪
12.权利要求1或2所述的方法，其中，所述伯胺或仲胺化合物的量在2.5-10wt％之间。
13.权利要求1或2所述的方法，其中，所述伯胺或仲胺化合物的量至少为0.8mol/L。
14.权利要求13所述的方法，其中，所述伯胺或仲胺化合物的量为1.0-3.0mol/L。
15.权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法是在25-90bara的压力下于至少为20℃的温度下进行的。
16.权利要求15所述的方法，其中，所述方法是在25-90℃的温度下进行的。
17.权利要求1或2所述的方法，该方法还包括对负载溶剂进行再生。
18.权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法是25-90bara压力下进行的，在所述方法中，负载溶剂在1-15bara的压力下进行闪蒸，之后在1-2bara的压力下进行再生。
19.一种吸收性液体，该吸收性液体基于整个溶液含有：15-45重量份的水，15-40重量份的环丁砜，和30-60重量份的衍生自乙醇胺的仲胺或叔胺，其中水、环丁砜和胺的总量为100重量份，以及基于水、环丁砜和胺的量为1-10wt％的伯胺或仲胺化合物，条件是当为MDEA和哌嗪的特定组合时，哌嗪的量为0.7-0.9mol/L。
20.权利要求19所述的吸收性液体，其中各化合物进一步如权利要求4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14所定义。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP02075133 | 2002-01-14 | ||
| EP02075133.5 | 2002-01-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1615173A CN1615173A (zh) | 2005-05-11 |
| CN100379485C true CN100379485C (zh) | 2008-04-09 |
Family
ID=8185523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB038022249A Expired - Lifetime CN100379485C (zh) | 2002-01-14 | 2003-01-14 | 从气体混合物中除去二氧化碳的方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7758673B2 (zh) |
| EP (1) | EP1474218B1 (zh) |
| JP (1) | JP2005514194A (zh) |
| CN (1) | CN100379485C (zh) |
| AU (1) | AU2003214041B2 (zh) |
| BR (1) | BR0306705B1 (zh) |
| CA (1) | CA2473064C (zh) |
| DE (1) | DE60325171D1 (zh) |
| ES (1) | ES2316734T3 (zh) |
| NO (1) | NO334582B1 (zh) |
| NZ (1) | NZ533691A (zh) |
| WO (1) | WO2003057348A1 (zh) |
Families Citing this family (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6723756B2 (en) * | 2002-04-29 | 2004-04-20 | Chevron U.S.A. Inc. | Aqueous separation of syngas components |
| CN100384511C (zh) * | 2003-12-09 | 2008-04-30 | 南化集团研究院 | 从气体混合物中分离二氧化碳的溶剂和工艺 |
| US7641717B2 (en) | 2004-08-06 | 2010-01-05 | Eig, Inc. | Ultra cleaning of combustion gas including the removal of CO2 |
| US8147593B2 (en) * | 2005-04-04 | 2012-04-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Absorbing solution, method and device for absorbing CO2 or H2S or both |
| WO2008031778A1 (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-20 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process for obtaining a hydrocarbon-enriched fraction from a gaseous feedstock comprising a hydrocarbon fraction and carbon dioxide |
| US8313718B2 (en) * | 2006-12-13 | 2012-11-20 | Dow Global Technologies Llc | Method and composition for removal of mercaptans from gas streams |
| JP5215595B2 (ja) | 2007-06-18 | 2013-06-19 | 三菱重工業株式会社 | 吸収液、吸収液を用いたｃｏ２又はｈ２ｓ除去装置及び方法 |
| US20090077864A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Marker Terry L | Integrated Process of Algae Cultivation and Production of Diesel Fuel from Biorenewable Feedstocks |
| US8182577B2 (en) | 2007-10-22 | 2012-05-22 | Alstom Technology Ltd | Multi-stage CO2 removal system and method for processing a flue gas stream |
| US7862788B2 (en) | 2007-12-05 | 2011-01-04 | Alstom Technology Ltd | Promoter enhanced chilled ammonia based system and method for removal of CO2 from flue gas stream |
| US7846240B2 (en) | 2008-10-02 | 2010-12-07 | Alstom Technology Ltd | Chilled ammonia based CO2 capture system with water wash system |
| US8404027B2 (en) | 2008-11-04 | 2013-03-26 | Alstom Technology Ltd | Reabsorber for ammonia stripper offgas |
| US8292989B2 (en) | 2009-10-30 | 2012-10-23 | Alstom Technology Ltd | Gas stream processing |
| EP2253796A1 (en) | 2009-05-20 | 2010-11-24 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method of protecting a flexible riser and an apparatus therefor |
| US8784761B2 (en) | 2009-11-20 | 2014-07-22 | Alstom Technology Ltd | Single absorber vessel to capture CO2 |
| US8790605B2 (en) | 2009-09-15 | 2014-07-29 | Alstom Technology Ltd | Method for removal of carbon dioxide from a process gas |
| US8518156B2 (en) | 2009-09-21 | 2013-08-27 | Alstom Technology Ltd | Method and system for regenerating a solution used in a wash vessel |
| EP2322265A1 (en) | 2009-11-12 | 2011-05-18 | Alstom Technology Ltd | Flue gas treatment system |
| US8293200B2 (en) | 2009-12-17 | 2012-10-23 | Alstom Technology Ltd | Desulfurization of, and removal of carbon dioxide from, gas mixtures |
| CN101804287B (zh) * | 2010-02-10 | 2012-06-20 | 清华大学 | 一种捕集或分离二氧化碳的吸收剂 |
| US8795618B2 (en) | 2010-03-26 | 2014-08-05 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | Chemical compounds for the removal of carbon dioxide from gases |
| US8728209B2 (en) | 2010-09-13 | 2014-05-20 | Alstom Technology Ltd | Method and system for reducing energy requirements of a CO2 capture system |
| US8623307B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-01-07 | Alstom Technology Ltd. | Process gas treatment system |
| CA2814943C (en) | 2010-10-29 | 2019-01-22 | Huntsman Petrochemical Llc | Use of 2-(3-aminopropoxy)ethan-1-ol as an absorbent to remove acidic gases |
| WO2012098811A1 (ja) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | 住友精化株式会社 | スルフォラン類組成物 |
| EP2481468A1 (de) * | 2011-01-31 | 2012-08-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Lösungsmittel, Verfahren zur Bereitstellung einer Absorptionsflüssigkeit, sowie Verwendung des Lösungsmittels |
| US8329128B2 (en) | 2011-02-01 | 2012-12-11 | Alstom Technology Ltd | Gas treatment process and system |
| US9028784B2 (en) | 2011-02-15 | 2015-05-12 | Alstom Technology Ltd | Process and system for cleaning a gas stream |
| JP5804747B2 (ja) | 2011-03-31 | 2015-11-04 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 合成ガス製造装置への金属混入抑制方法 |
| WO2013098328A1 (en) | 2011-12-27 | 2013-07-04 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Improved method for recovery of elemental sulphur |
| WO2013098329A1 (en) | 2011-12-27 | 2013-07-04 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method for producing sulphuric acid |
| EP2610216A1 (en) | 2011-12-27 | 2013-07-03 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Chemical-looping combustion of sour gas |
| US9162177B2 (en) | 2012-01-25 | 2015-10-20 | Alstom Technology Ltd | Ammonia capturing by CO2 product liquid in water wash liquid |
| US8864879B2 (en) | 2012-03-30 | 2014-10-21 | Jalal Askander | System for recovery of ammonia from lean solution in a chilled ammonia process utilizing residual flue gas |
| FR2990880B1 (fr) * | 2012-05-25 | 2017-04-28 | Total Sa | Procede d'elimination selective du sulfure d'hydrogene de melanges gazeux et utilisation d'un thioalcanol pour l'elimination selective du sulfure d'hydrogene. |
| IN2014DN10046A (zh) | 2012-05-31 | 2015-08-21 | Shell Int Research | |
| WO2013181245A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Shell Oil Company | An absorbent composition for the selective absorption of hydrogen sulfide and a process of use thereof |
| US9447996B2 (en) | 2013-01-15 | 2016-09-20 | General Electric Technology Gmbh | Carbon dioxide removal system using absorption refrigeration |
| US9468883B2 (en) | 2013-03-29 | 2016-10-18 | The University Of Kentucky Research Foundation | Solvent and method for removal of an acid gas from a fluid stream |
| US9409125B2 (en) | 2013-03-29 | 2016-08-09 | The University Of Kentucky Research Foundation | Method of increasing mass transfer rate of acid gas scrubbing solvents |
| US9266102B2 (en) | 2013-03-29 | 2016-02-23 | The University Of Kentucky Research Foundation | Catalysts and methods of increasing mass transfer rate of acid gas scrubbing solvents |
| CN103394277B (zh) * | 2013-08-06 | 2015-11-18 | 国家电网公司 | 一种脱除燃煤烟气中二氧化碳的有机胺复合吸收剂 |
| CN105745007A (zh) | 2013-08-29 | 2016-07-06 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 含有季铵盐的气体脱硫溶剂 |
| US8986640B1 (en) | 2014-01-07 | 2015-03-24 | Alstom Technology Ltd | System and method for recovering ammonia from a chilled ammonia process |
| CN104069716B (zh) * | 2014-07-14 | 2017-02-15 | 成都赛普瑞兴科技有限公司 | 一种从酸性气流中除去co2及硫化物的溶剂及其应用 |
| US10005027B2 (en) | 2015-01-28 | 2018-06-26 | Fluor Technologies Corporaticn | Methods and systems for improving the energy efficiency of carbon dioxide capture |
| CN108017481B (zh) * | 2016-11-03 | 2020-08-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 由合成气直接制低碳烯烃的产品气的分离装置和方法 |
| US10376829B2 (en) | 2017-06-13 | 2019-08-13 | Fluor Technologies Corporation | Methods and systems for improving the energy efficiency of carbon dioxide capture |
| CN110218596B (zh) * | 2019-05-30 | 2020-09-29 | 中石化石油机械股份有限公司研究院 | 一种天然气的脱酸工艺流程 |
| CN113135570B (zh) * | 2020-01-17 | 2023-03-21 | 南通泰禾化工股份有限公司 | 一种氧硫化碳的纯化方法 |
| WO2023241965A1 (en) | 2022-06-13 | 2023-12-21 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | A process for capturing carbon dioxide and/or hydrogen sulfide |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5820837A (en) * | 1996-05-20 | 1998-10-13 | Mobil Oil Corporation | Process for treating a gas stream to selectively separate acid gases therefrom |
| US6102987A (en) * | 1997-12-05 | 2000-08-15 | Krupp Uhde Gmbh | Process for the removal of CO2 and sulfur compounds from industrial gases, in particular from natural gas and raw synthesis gas |
| WO2000066249A1 (en) * | 1999-05-03 | 2000-11-09 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Absorbent compositions for the removal of acid gases from the gas streams |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2551717C3 (de) * | 1975-11-18 | 1980-11-13 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | und ggf. COS aus Gasen |
| GB1589231A (en) | 1977-04-21 | 1981-05-07 | Shell Int Research | Process for the removal of acidic gases |
| NL190316C (nl) | 1978-03-22 | 1994-01-17 | Shell Int Research | Werkwijze voor het verwijderen van zure gassen uit een gasmengsel. |
| US4310864A (en) | 1979-06-04 | 1982-01-12 | Magnetic Peripherals Inc. | Cartridge loading and unloading mechanism |
| DE3408851A1 (de) * | 1984-03-10 | 1985-09-12 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zum entfernen von co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und/oder h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s aus gasen |
| US4705673A (en) * | 1984-10-10 | 1987-11-10 | Union Carbide Corporation | Mixed solvent system for treating acidic gas |
| DE3518368A1 (de) * | 1985-05-22 | 1986-11-27 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zum entfernen von co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und/oder h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s aus gasen |
| DE19828977A1 (de) * | 1998-06-29 | 1999-12-30 | Basf Ag | Verfahren zur Entfernung saurer Gasbestandteile aus Gasen |
| DE10028637A1 (de) * | 2000-06-09 | 2001-12-13 | Basf Ag | Verfahren zum Entsäuern eines Kohlenwasserstoff-Fluidstroms |
| DE10036173A1 (de) * | 2000-07-25 | 2002-02-07 | Basf Ag | Verfahren zum Entsäuern eines Fluidstroms und Waschflüssigkeit zur Verwendung in einem derartigen Verfahren |
-
2003
- 2003-01-14 US US10/501,240 patent/US7758673B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-01-14 CA CA2473064A patent/CA2473064C/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-01-14 DE DE60325171T patent/DE60325171D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-01-14 ES ES03709686T patent/ES2316734T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-01-14 CN CNB038022249A patent/CN100379485C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-01-14 BR BRPI0306705-0A patent/BR0306705B1/pt active IP Right Grant
- 2003-01-14 AU AU2003214041A patent/AU2003214041B2/en not_active Expired
- 2003-01-14 EP EP03709686A patent/EP1474218B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-01-14 NZ NZ533691A patent/NZ533691A/en not_active IP Right Cessation
- 2003-01-14 WO PCT/EP2003/000338 patent/WO2003057348A1/en active Application Filing
- 2003-01-14 JP JP2003557699A patent/JP2005514194A/ja active Pending
-
2004
- 2004-08-12 NO NO20043667A patent/NO334582B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5820837A (en) * | 1996-05-20 | 1998-10-13 | Mobil Oil Corporation | Process for treating a gas stream to selectively separate acid gases therefrom |
| US6102987A (en) * | 1997-12-05 | 2000-08-15 | Krupp Uhde Gmbh | Process for the removal of CO2 and sulfur compounds from industrial gases, in particular from natural gas and raw synthesis gas |
| WO2000066249A1 (en) * | 1999-05-03 | 2000-11-09 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Absorbent compositions for the removal of acid gases from the gas streams |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1615173A (zh) | 2005-05-11 |
| NO20043667L (no) | 2004-08-12 |
| WO2003057348A1 (en) | 2003-07-17 |
| AU2003214041B2 (en) | 2008-10-02 |
| EP1474218B1 (en) | 2008-12-10 |
| EP1474218A1 (en) | 2004-11-10 |
| NO334582B1 (no) | 2014-04-14 |
| NZ533691A (en) | 2006-11-30 |
| BR0306705A (pt) | 2004-12-28 |
| DE60325171D1 (de) | 2009-01-22 |
| US7758673B2 (en) | 2010-07-20 |
| JP2005514194A (ja) | 2005-05-19 |
| ES2316734T3 (es) | 2009-04-16 |
| BR0306705B1 (pt) | 2011-10-04 |
| CA2473064A1 (en) | 2003-07-17 |
| CA2473064C (en) | 2011-11-29 |
| US20050166756A1 (en) | 2005-08-04 |
| AU2003214041A1 (en) | 2003-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100379485C (zh) | 从气体混合物中除去二氧化碳的方法 | |
| AU2008292143B2 (en) | Process for removal of hydrogen sulphide and carbon dioxide from an acid gas stream | |
| CN101745289B (zh) | 从含co2的气体混合物中选择性脱除h2s的方法 | |
| CA2507355C (en) | Process for removing sulphur compounds including hydrogen sulphide and mercaptans from gas streams | |
| JP2007325996A (ja) | 吸収液、ｃｏ２又はｈ２ｓ又はその双方の除去装置及び方法 | |
| CN101801506A (zh) | 由含h2s、co2及hcn和/或cos的气体生产纯化气体的方法 | |
| US20080279759A1 (en) | Process For Producing a Purified Gas Stream | |
| CA2614169C (en) | Process for producing a gas stream depleted of mercaptans | |
| WO1993010883A1 (en) | Lean acid gas enrichment with selective hindered amines | |
| CN101676018A (zh) | 从酸性气流中选择性除去cos的方法 | |
| WO2007009943A1 (en) | Process for producing a gas stream depleted of hydrogen sulphide and of mercaptans | |
| JP2009504373A (ja) | 酸性ガス洗浄プロセスのためのテトラオルガノアンモニウムおよびテトラオルガノホスホニウム塩 | |
| CN101257968B (zh) | 用于酸气涤气工艺的聚烷撑亚胺和聚烷撑丙烯酰胺盐 | |
| CA2986035A1 (en) | An aqueous alkanolamine composition and process for the selective removal of hydrogen sulfide from gaseous mixtures | |
| EP1700630B1 (en) | Process of removal of sulphur compounds from hydrocarbon gas streams using adsorbents | |
| JP7336245B2 (ja) | Ｃｏ２、ｈ２ｓ又はそれら双方の吸収液並びにｃｏ２又はｈ２ｓ又はその双方の除去装置及び方法 | |
| JP7510884B2 (ja) | 高二酸化炭素分圧を有するガス状混合物から二酸化炭素を除去するための溶媒およびプロセス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20080409 |