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JP2009530073A - 二相の接点が熱発生を随伴している二相を接触させる方法 - Google Patents

二相の接点が熱発生を随伴している二相を接触させる方法 Download PDF

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JP2009530073A JP2008558831A JP2008558831A JP2009530073A JP 2009530073 A JP2009530073 A JP 2009530073A JP 2008558831 A JP2008558831 A JP 2008558831A JP 2008558831 A JP2008558831 A JP 2008558831A JP 2009530073 A JP2009530073 A JP 2009530073A
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Abstract

完全には互いに混合不可能な二相の接点が物質移動および/または化学反応に基づく熱発生を随伴している、前記二相を、第1の相を接触装置の下部中に導入し、第2の相を接触装置の上部中に導入し、かつ接触装置中の第1の相に向かって導くことにより、接触させる方法であって、この場合、処理された第1の相および消費された第2の相が得られ、消費された第2の相の一部分を前記上部と前記下部との間に存在する少なくとも1つの個所で接触装置中に返送することを特徴とする、前記二相の前記接触方法。好ましい実施態様において、第1の相は、酸素ガス、例えばCO2、H2S、SO2、CS2、HCN、COSおよび/またはメルカプタンを含有する流体の流れであり、第2の相は、少なくとも1つの有機塩基および/または無機塩基の水溶液を含有する吸収剤である。

Description

本発明は、完全には互いに混合不可能な二相を接触させる方法であって、この二相の接点が物質移動および/または化学反応に基づく熱発生を随伴している、前記二相の接触方法に関する。殊に、本発明は、酸性ガスを流体の流れから除去する方法に関する。
化学工業における数多くのプロセスで、酸性ガス、例えばCO2、H2S、SO2、CS2、HCN、COSまたはメルカプタンを不純物として含有する流体の流れが発生する。この流体の流れは、例えば天然ガス、重油または重質残渣からの合成ガス、精錬所ガスまたは有機物質、例えば石炭もしくは石油の部分酸化の際に生じる反応ガス、または液状または液化炭化水素流、例えばLPG(liquified petroleum gas液化石油ガス)またはNGL(natural gas liquids天然ガス液)であることができる。前記流体が輸送されるかまたは再加工される前に、該流体の酸素ガス含量は、しばしば還元されなければならない。CO2は、例えば天然ガスから除去されなければならない。それというのも、高濃度のCO2は、ガスの燃焼効率を減少させるからである。更に、CO2は、流体の流れの中にしばしば連行される水と結合して導管および機械部品に腐蝕をまねく。
前記流体の流れからの硫黄化合物の除去は、異なる理由から望ましい。例えば、天然ガスの硫黄化合物の含量は、適当な精錬方法によって直接に天然ガス源で減少させなければならない。それというのも、硫黄化合物は、天然ガラスからしばしば連行される水と共に、腐食作用を有する酸を形成するからである。従って、天然ガスをパイプラインで輸送するためには、硫黄含有不純物を所定の限界値に維持しなければならない。更に、数多くの硫黄化合物は、既に低い濃度で悪臭を放つかまたは毒性である。
有機物質、例えば有機廃棄物、石炭または石油を酸化する際、または有機物質を含有する廃棄物を堆肥化する際に発生する反応ガスは、自然に損傷を与えうるかまたは気候に影響を及ぼしうるガスの放出を阻止するために除去されなければならない。
酸素ガスの除去のために、しばしば、有機塩基または無機塩基の水溶液での洗浄が使用される。酸素ガスを吸収剤中に溶解する場合には、塩基と共にイオンが形成される。吸収剤は、低圧への放圧またはストリッピングによって再生させることができ、この場合イオン種は、酸性ガスに再反応されおよび/または蒸気により略奪反応される。再生工程の後、吸収剤は、再使用されてよい。
酸素ガスと吸収剤との反応は、発熱性である。生じる熱は、一部分が流体の流れによって吸収される。一定の場合には、流体の流れは、再生された吸収剤の温度を上廻る温度で吸収剤から流出しうる。処理された流体の流れを使用する数多くの場合には、許容される最大の温度に関連して制限されるので、流体の流れは、付加的に冷却されなければならない。更に、処理された流体の流れが吸収剤を離れる温度が高くなればなるほど、処理された流体の流れは、水または吸収剤蒸気をますます連行する。しばしば、十分な容量の後接続された脱水ユニットが設けられなければならない。更に、熱時に処理された流体の流れと共に導出されるエネルギーは、方法全体から失われ、再生工程で再びもたらされなければならない。こうして、方法の特殊なエネルギー需要が高まる。
WO 2004/073838には、二酸化炭素をガス流から吸収剤により除去する方法が開示されており、この場合この吸収剤は、熱が吸収媒体上に伝達されることにより、吸収中に冷却される。吸収媒体としては、例えば吸収装置の塔底部からの負荷された吸収剤が使用される。熱伝達は、専ら熱交換器による間接的な熱交換によって行なわれる。吸収装置の塔底部からの負荷された吸収剤は、処理すべきガスまたは部分的に負荷された吸収剤と間接的に接触しない。この方法は、付加的な熱交換器の据え付けが多大な投資費用をまねくという欠点を有する。
本発明は、二相の接点が物質移動および/または化学反応に基づく熱発生を随伴している、二相を接触させる方法を提供するという課題に基づき、この場合接触装置から流出する処理された第1の相の温度は、制限されることができ、僅かな装置的費用で変換を可能にする。本発明は、殊に、記載された利点と共に僅かな特殊なエネルギー消費量を有する液体の流れから、酸性ガスを除去する方法を提供するという課題に基づく。
この課題は、完全には互いに混合不可能な二相の接点が物質移動および/または化学反応に基づく熱発生を随伴している、前記二相を、第1の相を接触装置の下部中に導入し、第2の相を接触装置の上部中に導入し、かつ接触装置中の第1の相に向かって導くことにより、接触させる方法であって、この場合、処理された第1の相および消費された第2の相が得られ、消費された第2の相の一部分を前記上部と前記下部との間に存在する少なくとも1つの個所で接触装置中に返送することを特徴とする、前記二相の前記接触方法によって解決される。
第1の相は、特にガス状または液状であり;第2の相は、特に液状である。第1の相および第2の相は、例えば乾燥すべき湿気およびポリグリコールエーテル、硫黄化合物によって清浄化すべき、炭化水素とアミン溶液との液状混合物、SO2/NOxによって清浄化すべきガスおよび無機塩基の溶液またはHCl含有ガス流および水溶液であることができる。
接触装置としては、2つの相が向流で互いに接触されうる適当な装置が適している。多くの場合には、物質交換および熱交換の改善に適した取付け物、例えば棚段または充填物を含む塔が重要である。処理された第1の相は、接触装置の頭頂部から取り出され、消費された第2の相は、接触装置の塔底部から取り出される。
本発明の好ましい使用分野は、接触装置の頭頂部での返送なしに、処理された発生される第1の相と供給された第2の相との温度差が2℃を上廻り、殊に5℃を上廻り、多くの場合に有利に10℃を上廻る方法である。
本発明による方法の好ましい実施態様において、第1の相は、酸素ガス、例えばCO2、H2S、SO2、CS2、HCN、COSおよび/またはメルカプタン、殊にCO2を含有する流体の流れであり、第2の相は、少なくとも1つの有機塩基および/または無機塩基の水溶液を含有する吸収剤である。
従って、1つの実施態様は、流体の流れを吸収装置の下部中に導入し、少なくとも1つのアミンの水溶液を含む再生された吸収剤を吸収装置の上部中に導入しかつ吸収装置中の流体の流れに向かって導くことにより、酸性ガスを流体の流れから除去する方法であって、この場合酸性ガスを取り除いた流体の流れおよび酸性ガスで負荷された吸収剤が得られ、この負荷された吸収剤の一部分を前記上部と前記下部との間に存在する少なくとも1つの位置で吸収装置中に返送する前記除去方法に関する。
本発明による方法において、消費された第2の相の一部分は、前記上部と前記下部との間に存在する少なくとも1つの位置で接触装置中に返送される。返送され消費された第2の相は、1つ以上の位置で接触装置中に導入されてよい。返送され負荷された吸収剤は、処理すべき第1の相と直接接触され、接触装置中で下方に流れる部分的に消費された第2の相と混合される。
返送され消費された第2の相(例えば、負荷された吸収剤)の質量の流れと前記上部中に導入される第2の相(例えば、再生された吸収剤)の質量の流れとの比は、一般に0.1〜3.0、特に0.25〜2.0、殊に0.5〜1.5である。返送される量が僅かであることは、全面的には本発明の利点を生じない。大量の返送は、接触装置の並はずれた大きさの液圧負荷をまねき、十分な利点をもたらさない。
供給され消費された第2の相(例えば、負荷された吸収剤)の添加は、例えば棚段塔の棚段上で行なわれるかまたは分配板を介してその下方に存在する、充填塔の充填物上で行なわれる。特に、少なくとも主要量(返送された全体量の50%を上廻る)の添加場所は、返送され消費された第2の相の添加場所と第1の相の導入場所との高さの差が第2の相(例えば、再生された吸収剤)の添加場所と第1の相の導入場所との高さの差の20〜80%、殊に30〜70%、多くの場合に有利に40〜60%であるように選択されている。例えば、返送され負荷された吸収剤が吸収装置の頭頂部に隣接した位置で導入される場合には、場合によっては酸性ガスの"突然の出現"および吸収装置を離れる処理された流体の流れ中での酸性ガス濃度の上昇が観察される。返送され負荷された吸収剤が吸収装置の塔底部に隣接した位置で導入される場合には、全面的には本発明の利点を生じない。
好ましい実施態様において、返送され消費された第2の相の全体量または部分量は、接触装置中への導入までに冷却される。
第1の相の熱容量と第2の相の熱容量とが比較可能であるような場合には、特殊な利点は、消費された第2の相の本発明による返送によって得られる。熱容量は、それぞれの質量の流れおよびそれぞれの比熱容量に依存する。従って、好ましい実施態様において、次の方程式:
0.5・m(2)・Cp(2)≦m(1′)・Cp(1′)≦2.0・m(2)・Cp(2)
の処理された第1の相の質量の流れm(1′)、処理された第1の相の比熱容量Cp(1′)、第2の相の質量の流れm(2)および第2の相の比熱容量Cp(2)で十分である
本発明による方法は、以下、1つの好ましい実施態様に関連して詳細に記載され、この場合第1の相は、酸性ガスを含有する流体の流れであり、第2の相は、少なくとも1つの有機塩基および/または無機塩基の水溶液を含有する吸収剤である。本発明は、このような方法に制限されていない。
特殊な利点は、酸性ガスの完全な除去を達成しようと努力されず、吸収装置を離れる、酸性ガスを取り除いた流体の流れが、例えば0.5〜5モル%、特に1.0〜2.5モル%の二酸化炭素の残留濃度を有するような場合に、負荷された吸収剤の本発明による返送によって得られる。
返送され負荷された吸収剤は、特に0〜80℃、殊に20〜60℃の温度を有する。本発明による方法の1つの実施態様において、返送され負荷された吸収剤は、吸収装置中への導入前に冷却される。このために、適当な冷媒を用いて運転される通常の熱交換器が適している。
吸収装置の頭頂部から流入する再生された吸収剤は、特に20〜110℃、殊に30〜60℃の温度を有する。
吸収装置の塔底部温度は、一般に約20〜120℃、有利に約20〜80℃、特に有利に20〜60℃である。
吸収装置中での全圧は、一般に約1〜150バール、有利に約1〜100バール、特に有利に1〜85バールである。
適当な吸収塔は、例えば不規則充填塔、規則充填塔および棚段塔である。棚段塔中には、シーブトレイ、泡鐘トレイまたはバルブトレイが取り付けられており、これらのトレイを介して液体が流れる。蒸気は、特殊なスリットまたは孔に導通され、したがって泡立ち層(Sprudelschicht)が生じる。それぞれの前記トレー上には、新しい平衡が生じる。充填塔は、異なる成形体で充填されていてよい。熱交換および物質交換は、多くの場合に約25〜80mmの大きさの成形体のために表面積の拡大によって改善されている。公知の例は、ラシヒリング(中空シリンダ)、ポールリング、ハイフローリング(Hiflow-Ring)、インタロックスーサドル(Intalox-Sattel)等である。充填体は、整列されて塔内に導入されることができるが、しかし、不規則に(堆積物として)塔内に導入されてもよい。材料としては、ガラス、セラミック、金属およびプラスチックがこれに該当する。構造化された充填物は、整列された充填体のもう1つの展開である。この構造化された充填物は、規則的に形成された構造を有する。それによって、充填物の場合には、ガス流の場合の圧力損失を減少させることが可能である。充填物、例えば織物充填物または薄板充填物の種々の実施形式が存在する。材料としては、金属、プラスチック、ガラスおよびセラミックが使用されてよい。
負荷された吸収剤の返送されない部分流は、常法で、放圧、加熱および/またはストリッピングによって再生される。
再生のために、負荷された吸収剤は、有利に再生塔中に導入される。再生塔は、同様に不規則充填塔、規則充填塔または棚段塔であることができる。再生塔は、塔底部に加熱装置、例えば循環ポンプを備えた強制循環蒸発器を有する。再生塔は、頭頂部に放出された酸性ガスのための流出管を有する。連行される吸収剤蒸気は、凝縮器中で凝縮され、塔内に返送される。再生塔中で、負荷された吸収剤は、放圧およびストリッピングによって部分的に再生されおよび/または直接的または間接的な加熱によって熱的に再生される。
再生塔の頭頂部での圧力(絶対)は、一般に約0.5〜5バール、有利に約1〜3バールである。
本発明による方法は、吸収剤の2段階の吸収および2段階の再生を有する方法として実施されてもよい。この場合には、
a)流体の流れを、少なくとも1つのアミンの水溶液を含む吸収剤と接触させて吸収装置中の第1の吸収帯域に導通させ、その際、酸性ガスの主要量は除去され、流体の流れを吸収装置中の第2の吸収帯域に導通させ、その際、酸性ガスの他の量は除去され、
b)負荷された吸収剤は、第1の再生帯域中に導入され、その際、部分的に再生された吸収剤が得られ、部分的に再生された吸収剤の一部分は、第1の吸収帯域中に導入され、
c)部分的に再生された吸収剤の別の部分は、第2の再生帯域中に導入され、その際、再生された吸収剤が得られ、および
d)再生された吸収剤は、第2の吸収帯域中に導入されることが設けられている。
一般に、第2の吸収帯域は、吸収装置中の第1の吸収帯域の上方に配置されている。第1の吸収帯域から上昇する流体の流れは、第2の吸収帯域中に侵入し、精製された流体の流れは、吸収装置の頭頂部から取り出される。第2の吸収帯域から下方に流れる負荷された吸収剤は、第1の吸収帯域中に侵入し、負荷された吸収剤と一緒に吸収装置の塔底部から取り出される。負荷された吸収剤の本発明による返送は、2段階の吸収の場合には、特に第1または第2の吸収帯域の中央部で、例えばそれぞれの吸収帯域の全高の20〜80%、特に30〜70%の高さで行なわれる。
本発明による方法で処理される流体の流れは、例えば合成ガス、殊にアンモニア製造のための合成ガスである。他の選択可能な方法によれば、天然ガス、精錬所ガスまたは化学的または冶金学的プロセスでのガス流が重要である。流体の流れは、特にガス状である。
使用される吸収剤は、有機塩基および/または無機塩基、例えばアミン、炭酸カリウムまたはアミノ酸の金属塩および記載された成分の混合物ならびに前記成分と燐酸または生理的溶剤との混合物である。
適当なアミンは、例えばモノエタノールアミン(MEA)、メチルアミノプロピルアミン(MAPA)、ピペラジン、ジエタノールアミン(DEA)、トリエタノールアミン(TEA)、ジエチルエタノールアミン(DEEA)、ジイソプロピルアミン(DIPA)、アミノエトキシエタノール(AEE)、ジメチルアミノプロパノール(DIMAP)およびメチルジエタノールアミン(MDEA)、メチル−ジイソプロパノールアミン(MDIPA)、2−アミノ−1−ブタノール(2−AB)またはこれらの混合物である。全アミン含量は、例えば10〜70質量%、殊に30〜60質量%である。
アミノ酸の適当な金属塩は、例えばカリウムN,N−ジメチルグリシネート、カリウム−N−メチルアラニネートまたはカリウム2−アミノエタンスルホネートである。
適当な生理的溶剤は、スルホラン、N−メチルピロリドン(NMP)、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコールアルキルエーテルである。
好ましい吸収剤は、2〜12個の炭素原子を有する少なくとも1つのアルカノールアミンを含む。特に好ましい吸収剤は、第3アルカノールアミンおよび特に第1アミンまたは第2アミンの形の活性剤を含む。好ましい活性剤は、少なくとも1個のNH基および場合によっては酸素原子および窒素原子の中から選択される、環中の少なくとも1個のヘテロ原子を有する、5〜7員のヘテロ環式飽和化合物である。適当な活性剤は、ピペラジン、1−メチルピペラジン、2−メチルピペラジン、1−アミノエチルピペラジン、モルホリン、ピペリジンである。別の好ましい活性剤は、メチルアミノプロピルアミン、2−アミノ−1−ブタノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール(AMP)およびアミノエトキシエタノールから選択される。
米国特許第4336233号明細書中に記載された吸収剤は、特に有効であることが証明された。この場合には、メチルジエタノールアミン(MDEA)およびピペラジンの水溶液が吸収促進剤または活性剤(aMDEA(登録商標)、BASF AG, Ludwigshafen)として重要である。前記米国特許明細書中に記載の洗浄液は、メチルジエタノールアミン(MDEA)1.5〜4.5モル/lおよびピペラジン0.05〜0.8モル/l、有利に0.4モル/lまでを含有する。
もう1つの適当な吸収剤は、メチルジエタノールアミンおよびメチルアミノプロピルアミンの水溶液を含む。
もう1つの適当な吸収剤は、メチルジエタノールアミンおよびアミノエトキシエタノールの水溶液を含む。
もう1つの適当な吸収剤は、メチルジエタノールアミンおよび2−アミノ−1−ブタノールの水溶液を含む。
もう1つの適当な吸収剤は、カリウムN,N−ジメチルグリシネートの水溶液を含む。
もう1つの適当な吸収剤は、カリウムN−メチルアラニネートの水溶液を含む。
本発明を図1および次の実施例につき詳説する。
図1は、本発明による方法を実施するための吸収装置Aの構造を略示する。吸収装置Aは、質量交換および熱交換を生じさせるための充填体または分離トレーを含む。処理すべき流体の流れは、導管1を介して吸収装置A中に供給され、および再生された吸収剤に向かって導かれ、この場合この再生された吸収剤は、導管3を介して下方へ導かれる。酸性ガスを取り除いた流体の流れは、導管2を介して吸収装置Aから流出する。
吸収装置Aの塔底部から取り出される、負荷された吸収剤の一部分は、場合による冷却器6および返送導管5を介して吸収装置A中に返送される。吸収装置中への返送は、場合による導管5a、5bによって示されているように、多数の位置で行なうことができる。負荷された吸収剤の別の部分は、吸収装置Aを導管4を介して流出し、再生部(図示されていない)に供給される。
実施例
次に記載されたい実施例は、流体の流れからのCO2の除去のシミュレートされた実施形式である。実施例は、シミュレーションソフトウェアで算定される。このシミュレーション法の基礎は、N. Asprion, Nonequilibrium Rate-Based Simulation of Reactive Systems: Simulation Model, Heat Transfer,およびInfluence of Film Discretization, Ind. Eng. Chem. Res., 2006, 45 (6), 第2054-2069頁, 2006に記載されている。
実施例1:
この実施例は、次の想定に基づく:
45%の活性化されたMDEA溶液、
流れ1:CO2含量1.8モル%、温度30℃、圧力45バール(絶対)、
流れ3:温度50℃、
高さの50%への再循環物の供給。
相平衡は、活性化されたMDEA溶液に対してピッツァーモデル(Pitzer-Modell)(K.S. Pitzer, Activity Coefficients in Electrolyte Solutions 第2版, CRC-Press, 1991,第3章, Ion Interaction Approach: Theory, die Parameter wurden an Phasengleichgewichtsmessungen im Sytem CO2/H2O/MDEA/Piperazin angepasst)で算定された。
この実施例中で、吸収装置中に返送される、負荷された吸収剤の量は、変動した。結果は、次の表中に纏められている(流れの符号は、図1の相応する参照符号に従う)。
Figure 2009530073
例2:
この実施例は、次の想定に基づく:
45%の活性化されたMDEA溶液、
流れ1:CO2含量1.8モル%、温度30℃、圧力45バール(絶対)、
流れ3:温度50℃、
100%の再循環。
この実施例中で、返送された負荷された吸収剤の添加場所は、変動された。結果は、次の表中に纏められている:
Figure 2009530073
実施例1および2は、本発明で次の利点を達成することができることを示す。精製されたガス中でのよりいっそう低いCO2含量を達成することができる。他の選択可能な方法によれば、同じCO2規格値の場合に吸収装置をよりいっそう短時間に選択することができるかまたはよりいっそう少ない吸収剤を使用することができる。精製されたガスの温度は、よりいっそう低く(よりいっそう少ない温度差(2)−(1))、それによって後接続された僅かなガス冷却効率が必要とされる。これは、殊にLNGの使用に重要であり、この場合ガスは、CO2の除去後に液化される。負荷された吸収剤は、よりいっそう高い温度で発生し、それによってよりいっそう多くの熱がプロセス中に残留する。再生の場合には、僅かなエネルギーに相応して供給されなければならず、即ちプロセスのエネルギー効率は、上昇する。塔内での最大温度は、よりいっそう低くなり、それによって有効なガス体積流は、減少される。それによって、塔の直径は、減少させることができる。
実施例3:煙道ガスの洗浄
この実施例は、次の想定に基づく:
30%のMEA溶液、
流れ1:CO2含量14.7モル%、温度40℃、圧力1.1バール(絶対)、
流れ3:温度40℃、
高さの50%への再循環物の供給。
モノエタノールアミン(MEA)での煙道ガス洗浄のための相平衡は、電解質−NRTLモデル(B. Mock, L.B. Evans, およびC.-C. Chen, "Phase Equilibria in MUltiple-Sovent Electrolyte Systems: A New Thermodynamic Model," Paper peresented at the Boston Summer Computer Simulation Conference, JUly 1984)で算定された。上記モデルのパラメーターは、次の刊行物から確認できる:D.M. Austgen, G.T. Rochelle, X. Peng, およびC.C. Chen, "A Model of Vapor-Liquid Equilibria in the Aqueous Acis Gas-Alkanolamine Sytem Using the Electrolyte-NRTL Equiation," Paper presented at the New Orleans AICHE Meeting, March 1988。
結果は、次の表中に纏められている:
Figure 2009530073
本発明による方法を実施するための吸収装置Aの構造示す略図。
符号の説明
1、2、3、4、5a、5b 導管、 5 返送導管、 6 冷却器、 A 吸収装置

Claims (15)

  1. 完全には互いに混合不可能な二相の接点が物質移動および/または化学反応に基づく熱発生を随伴している、前記二相を、第1の相を接触装置の下部中に導入し、第2の相を接触装置の上部中に導入し、かつ接触装置中の第1の相に向かって導くことにより、接触させる方法であって、この場合、処理された第1の相および消費された第2の相が得られ、消費された第2の相の一部分を前記上部と前記下部との間に存在する少なくとも1つの個所で接触装置中に返送することを特徴とする、前記二相の接触方法。
  2. 返送され消費された第2の相の質量の流れと第2の相の質量の流れとの比は、0.1〜3.0である、請求項1記載の方法。
  3. 返送され消費された第2の相の添加場所と第1の相の導入場所との高さの差は、第2の相の添加場所と第1の相の導入場所との高さの差の20〜80%である、請求項1または2記載の方法。
  4. 返送され消費された第2の相は、接触装置中への導入までに冷却される、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
  5. 次の方程式:
    0.5・m(2)・Cp(2)≦m(1′)・Cp(1′)≦2.0・m(2)・Cp(2)
    の処理された第1の相の質量の流れm(1′)、処理された第1の相の比熱容量Cp(1′)、第2の相の質量の流れm(2)および第2の相の比熱容量Cp(2)で十分である、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
  6. 第1の相は、酸性ガスを含有する流体の流れであり、第2の相は、少なくとも1つの有機塩基および/または無機塩基の水溶液を含有する吸収剤である、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
  7. 処理すべき流体の流れは、0.5〜5モル%の二酸化炭素濃度を有する、請求項6記載の方法。
  8. 消費された吸収剤は、放圧、加熱および/またはストリッピングによって再生される、請求項6または7記載の方法。
  9. 吸収剤は、モノエタノールアミン(MEA)、メチルアミノプロピルアミン(MAPA)、ピペラジン、ジエタノールアミン(DEA)、トリエタノールアミン(TEA)、ジエチルエタノールアミン(DEEA)、ジイソプロピルアミン(DIPA)、アミノエトキシエタノール(AEE)、ジメチルアミノプロパノール(DIMAP)およびメチルジエタノールアミン(MDEA)、メチルジイソプロパノールアミン(MDIPA)、2−アミノ−1−ブタノール(2−AB)、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール(AMP)、カリウムN,N−ジメチルグリシネート、カリウム−N−メチルアラニネート、カリウム2−アミノエタンスルホネートまたはこれらの混合物の水溶液を含む、請求項6から8までのいずれか1項に記載の方法。
  10. 吸収剤は、メチルジエタノールアミンおよびピペラジンの水溶液を含む、請求項9記載の方法。
  11. 吸収剤は、メチルジエタノールアミンおよびメチルアミノプロピルアミンの水溶液を含む、請求項9記載の方法。
  12. 吸収剤は、メチルジエタノールアミンおよびアミノエトキシエタノールの水溶液を含む、請求項9記載の方法。
  13. 吸収剤は、メチルジエタノールアミンおよび2−アミノ−1−ブタノールの水溶液を含む、請求項9記載の方法。
  14. 吸収剤は、カリウムN,N−ジメチルグリシネートの水溶液を含む、請求項9記載の方法。
  15. 吸収剤は、カリウム−N−メチルアラニネートの水溶液を含む、請求項9記載の方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008229496A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Cansolv Technologies Inc 二酸化炭素の分離回収装置及び二酸化炭素の分離回収方法
US9399189B2 (en) 2011-04-13 2016-07-26 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. CO2 recovery device
JP2017124373A (ja) * 2016-01-14 2017-07-20 三菱重工業株式会社 Co2回収装置及び回収方法
WO2020121820A1 (ja) * 2018-12-10 2020-06-18 三菱重工エンジニアリング株式会社 酸性ガス吸収装置及び酸性ガス吸収方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005050385A1 (de) 2005-10-20 2007-04-26 Basf Ag Absorptionsmittel und Verfahren zum Entfernen von Kohlendioxid aus Gasströmen
PE20071048A1 (es) 2005-12-12 2007-10-18 Basf Ag Proceso para la recuperacion de dioxido de carbono
DK2026896T3 (en) 2006-05-18 2016-11-28 Basf Se KULDIOXIDABSORPTIONSMIDDEL WITH REDUCED Regeneration ENERGY NEEDS
JP5230080B2 (ja) 2006-06-06 2013-07-10 三菱重工業株式会社 吸収液、co2の除去装置及び方法
US8388738B2 (en) * 2007-11-15 2013-03-05 Basf Se Method for removing carbon dioxide from fluid flows, in particular combustion exhaust gases
US8192530B2 (en) * 2007-12-13 2012-06-05 Alstom Technology Ltd System and method for regeneration of an absorbent solution
WO2009104744A1 (ja) * 2008-02-22 2009-08-27 三菱重工業株式会社 Co2回収装置及びco2回収方法
CA2750458C (en) * 2009-01-29 2017-10-24 Basf Se Absorbent comprising amino acids and acidic promoter for removing acidic gases
CN103961977A (zh) * 2009-02-02 2014-08-06 巴斯夫欧洲公司 用于除去酸性气体的含有环状胺的吸收剂
US9133407B2 (en) 2011-02-25 2015-09-15 Alstom Technology Ltd Systems and processes for removing volatile degradation products produced in gas purification
US8864878B2 (en) 2011-09-23 2014-10-21 Alstom Technology Ltd Heat integration of a cement manufacturing plant with an absorption based carbon dioxide capture process
EP2596850A1 (en) * 2011-11-28 2013-05-29 ConocoPhillips Company Solvent loading system
US8911538B2 (en) 2011-12-22 2014-12-16 Alstom Technology Ltd Method and system for treating an effluent stream generated by a carbon capture system
EP2812280A4 (en) * 2012-01-20 2016-03-30 Univ Texas MIXTURES OF AMINES WITH PIPERAZINE FOR CO2 DETECTION
US9028654B2 (en) 2012-02-29 2015-05-12 Alstom Technology Ltd Method of treatment of amine waste water and a system for accomplishing the same
JP5986796B2 (ja) * 2012-05-11 2016-09-06 三菱重工業株式会社 複合アミン吸収液、co2又はh2s又はその双方の除去装置及び方法
US9101912B2 (en) 2012-11-05 2015-08-11 Alstom Technology Ltd Method for regeneration of solid amine CO2 capture beds
WO2015046659A1 (ko) * 2013-09-27 2015-04-02 한국에너지기술연구원 흡수속도를 개선한 3차 아민 이산화탄소 흡수제
DE102013019357A1 (de) 2013-11-19 2015-05-21 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Prozessgasen aus der oxidativen Dehydrogenierung von Kohlenwasserstoffen
WO2015173253A2 (en) * 2014-05-12 2015-11-19 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Method and apparatus for purification of natural gas
WO2015173234A1 (en) * 2014-05-12 2015-11-19 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Method and apparatus for purification of biogas
CN115508903A (zh) * 2021-06-22 2022-12-23 中国石油化工股份有限公司 气顶高含co2油气藏相态拟合方法及其应用
CN114797425A (zh) * 2022-04-18 2022-07-29 成都中科绿生环境科技有限公司 一种可针对性去除h2s与硫醇的试剂及其制备方法和应用
WO2024180358A1 (en) * 2023-02-27 2024-09-06 Totalenergies Onetech Method for selective separation of hydrogen sulfide from a gas mixture

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49119868A (ja) * 1973-03-20 1974-11-15
JPH01262921A (ja) * 1988-02-29 1989-10-19 Shell Internatl Res Maatschappij Bv ガス流からのh↓2sの除去方法
JPH02111414A (ja) * 1988-08-19 1990-04-24 Basf Ag ガスからco↓2および場合によってh↓2sを除去する方法
JPH0691134A (ja) * 1992-09-16 1994-04-05 Kansai Electric Power Co Inc:The 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法
JPH10202053A (ja) * 1997-01-27 1998-08-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱炭酸塔内のアミンミストの減少方法
JP2002525194A (ja) * 1998-09-30 2002-08-13 ザ ダウ ケミカル カンパニー 酸性気体の除去のための組成物および方法
JP2005177716A (ja) * 2003-12-24 2005-07-07 Cosmo Engineering Co Ltd 水素psa精製装置から排出されるオフガスの処理方法
JP2005254233A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Basf Ag 酸化安定性が改善された吸収媒体及び流体流の脱酸

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3034853A (en) * 1959-08-04 1962-05-15 Chemie Linz Ag Process for the removal of lower oxides of nitrogen from gaseous mixtures containing them
DE2551717C3 (de) * 1975-11-18 1980-11-13 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen und ggf. COS aus Gasen
DE3612259A1 (de) * 1985-11-07 1987-05-14 Tvt Theisen Verfahrenstechnik Loesemittel-eliminationsverfahren zur reinigung von luft von loesemitteldaempfen
DE3812334A1 (de) * 1988-04-14 1989-10-26 Hartmann & Braun Ag Interferometrische einrichtung
CA2083684A1 (en) 1991-11-25 1993-05-26 Philip Andrew Ruziska Process and apparatus for removing acid gas from a gaseous composition
US5603908A (en) * 1992-09-16 1997-02-18 The Kansai Electric Power Co., Inc. Process for removing carbon dioxide from combustion gases
FR2743083B1 (fr) * 1995-12-28 1998-01-30 Inst Francais Du Petrole Procede de deshydratation, de desacidification et de degazolinage d'un gaz naturel, utilisant un melange de solvants
US6207121B1 (en) 1998-09-30 2001-03-27 The Dow Chemical Company Composition and process for removal of acid gases
DK1152815T3 (da) * 1998-11-23 2009-06-08 Fluor Corp Strömningsopspaltningsproces og apparat
DE10028637A1 (de) 2000-06-09 2001-12-13 Basf Ag Verfahren zum Entsäuern eines Kohlenwasserstoff-Fluidstroms
FR2814379B1 (fr) * 2000-09-26 2002-11-01 Inst Francais Du Petrole Procede de desacidification d'un gaz par absorption dans un solvant avec un controle de la temperature
AU2003251783B2 (en) 2002-07-03 2007-08-09 Fluor Technologies Corporation Improved split flow process and apparatus
WO2004026441A1 (en) * 2002-09-17 2004-04-01 Fluor Corporation Configurations and methods of acid gas removal
WO2004073838A1 (en) 2003-02-18 2004-09-02 Union Engineering A/S Method for recovery of carbon dioxide from a gaseous source
WO2004080573A1 (en) * 2003-03-10 2004-09-23 Board Of Regents - The University Of Texas System Regeneration of an aqueous solution from an acid gas absorption process by multistage flashing and stripping
WO2005069965A2 (en) 2004-01-23 2005-08-04 Paradigm Processing Group Llc Method and composition for treating sour gas and liquid streams
JP4690659B2 (ja) 2004-03-15 2011-06-01 三菱重工業株式会社 Co2回収装置
CA2574633C (en) 2004-08-06 2010-08-10 Eig, Inc. Ultra cleaning of combustion gas including the removal of co2

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49119868A (ja) * 1973-03-20 1974-11-15
JPH01262921A (ja) * 1988-02-29 1989-10-19 Shell Internatl Res Maatschappij Bv ガス流からのh↓2sの除去方法
JPH02111414A (ja) * 1988-08-19 1990-04-24 Basf Ag ガスからco↓2および場合によってh↓2sを除去する方法
JPH0691134A (ja) * 1992-09-16 1994-04-05 Kansai Electric Power Co Inc:The 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法
JPH10202053A (ja) * 1997-01-27 1998-08-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱炭酸塔内のアミンミストの減少方法
JP2002525194A (ja) * 1998-09-30 2002-08-13 ザ ダウ ケミカル カンパニー 酸性気体の除去のための組成物および方法
JP2005177716A (ja) * 2003-12-24 2005-07-07 Cosmo Engineering Co Ltd 水素psa精製装置から排出されるオフガスの処理方法
JP2005254233A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Basf Ag 酸化安定性が改善された吸収媒体及び流体流の脱酸

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008229496A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Cansolv Technologies Inc 二酸化炭素の分離回収装置及び二酸化炭素の分離回収方法
US9399189B2 (en) 2011-04-13 2016-07-26 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. CO2 recovery device
JP2017124373A (ja) * 2016-01-14 2017-07-20 三菱重工業株式会社 Co2回収装置及び回収方法
WO2017122478A1 (ja) * 2016-01-14 2017-07-20 三菱重工業株式会社 Co2回収装置及び回収方法
AU2016386569B2 (en) * 2016-01-14 2019-07-25 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. CO2 recovery device and recovery method
US10953361B2 (en) 2016-01-14 2021-03-23 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. CO2 recovery device and recovery method
WO2020121820A1 (ja) * 2018-12-10 2020-06-18 三菱重工エンジニアリング株式会社 酸性ガス吸収装置及び酸性ガス吸収方法
JP2020093187A (ja) * 2018-12-10 2020-06-18 三菱重工エンジニアリング株式会社 酸性ガス吸収装置及び酸性ガス吸収方法

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