專利名稱：一種從混合氣體中回收co的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體分離法，特別是一種從混合氣體中回收二氧化碳的方法。
在五十年代，美國開發(fā)了凈化氣體的吉布托爾(Girbotol)工藝技術(shù)，其中用一乙醇胺脫除或回收CO2、H2S即為其典型的方法，這種方法之所以選擇一乙醇胺(MEA)作為吸收液是因為一乙醇胺對二氧化碳的選擇性吸收能力高，對二氧化碳的吸收速率快，而且吸收液的再生較徹底，再生條件緩和，但是，采用MEA作為回收液也存在一定的不足它需要較大的再生熱量，同時，MEA溶液在無有效緩蝕劑條件下對碳鋼設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。近年來，隨著對工業(yè)純CO2和食品級CO2的需求量大幅度增加，發(fā)展和改進MEA回收CO2技術(shù)成為競爭市場的重要課題。CN1088472A公開了一種從混合氣體中脫除CO2的方法，它是將含CO28-30％的混合氣體于常壓-4.0MPa壓力下進入吸收塔，于70-90℃溫度下與吸收液逆流接觸，進行單塔兩段吸收，吸收CO2后的富液進入再生塔，于100-115℃溫度下利用汽提方式，進行單塔兩段再生，釋放出CO2后的貧液和半貧液返回吸收塔，作吸收液循環(huán)使用，其中吸收液是包括叔醇胺類化合物0-60％(重量)、烯胺或烯胺和烷醇胺類的混合物2-30％(重量)、緩蝕劑0.2-1.2％(重量)、水37.8-68.8％(重量)；吸收液中的緩蝕劑是釩類化合物或釩類和銻類的混合物。這種方法雖然采用了緩蝕劑，對于部分設(shè)備可以采用碳鋼材質(zhì)，但對于關(guān)鍵設(shè)備仍然只能用不銹鋼材質(zhì)；而且該法蒸汽消耗大，傳質(zhì)效率低。
本發(fā)明的目的在于提供一種能耗低，設(shè)備投資省的從混合氣體中回收CO2的方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種從混合氣體中回收CO2的方法，其特征在于含CO24-40％的混合氣體于常壓下進入吸收塔，在40-55℃溫度條件下與吸收液逆流接觸，進行單塔吸收；吸收CO2后的富液進入再生塔，進行單塔再生；釋放出CO2后的貧液返回吸收塔，作為吸收液再次循環(huán)使用；其中采用的吸收液為烷醇胺類的混合物8-30％(重量)，緩蝕劑600-1200ppm，水70-88％(重量)。
為了進一步回收吸收液，保證系統(tǒng)吸收液消耗減少，可在吸收塔上部增設(shè)二段或二段以上洗滌段對釋放出CO2后的尾氣進行洗滌，其中采用的洗滌液為脫鹽水，采用的填料為織筋陶瓷低環(huán)填料，如98302874.5公開的填料。
為了提高傳質(zhì)效率，在上述的吸收塔和再生塔中采用陶瓷填料，最好是陶瓷低環(huán)填料。
為了使防腐效果達到最佳，上述吸收液中的緩蝕劑為銅類化合物或其混合物，如硫酸銅或/和堿式碳酸銅。
為了進一步降低能耗，吸收CO2后的富液最好是先經(jīng)貧-富液換熱器，再進入再生塔再生；再生后釋放出CO2的貧液經(jīng)過貧-富液換熱器，再進入吸收塔。最好是經(jīng)過兩級貧-富液換熱，效果則更加，也即從吸收塔底流出的吸收CO2后的富液，經(jīng)富液泵加壓后，依次經(jīng)過II級貧-富液換熱器、再生氣冷凝器、I級貧-富液換熱器后入再生塔再生；再生后的貧液，依次經(jīng)過I級貧-富液換熱器、貧液泵、II級貧-富液換熱器、貧液水冷卻器后進入吸收塔上部；從再生塔頂部引出的含CO2的水蒸汽經(jīng)再生氣冷凝器、CO2水冷卻器、分離器后得到回收的CO2氣體。
在本發(fā)明中所采用的吸收液可根據(jù)不同情況選取不同組份和濃度的吸收液，如混合氣中氧含量大于5％時，宜減少一乙醇胺含量，若工廠低壓蒸汽富裕量大時可降低吸收液濃度。
采用本發(fā)明可以使回收CO2的技術(shù)指標(biāo)超越國內(nèi)和國外同類技術(shù)的先進水平。由于本發(fā)明采用兩級貧-富液換熱，取消再生塔頂酸性水回流，操作方便，低溫位熱量得到充分利用，較CN1088472A所涉及方法的蒸汽消耗降低10％；由于本發(fā)明采用了獨特的緩蝕劑，使生產(chǎn)裝置的設(shè)備、管道全部采用碳鋼材料，可降低一次性投資費用，達到綜合技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)的最高點，而CN1088472A只能部分采用碳鋼材質(zhì)；由于本發(fā)明采用高效織筋陶瓷低環(huán)填料，傳質(zhì)效率提高30％，即使在其他條件不變的情況下較CN1088472A塔高可降低30％，減少了設(shè)備投資。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明
圖1本發(fā)明的工藝流程圖。
在圖1中，1、洗滌液泵2、洗滌液冷卻器3、吸收塔4、富液泵5、貧液水冷卻器6、II級貧-富液換熱器7、貧液泵8、回流液泵9、CO2冷卻器10、再生氣冷凝器11、I級貧-富液換熱器12、分離器13、再沸器14、再生塔實施例1在本例中，吸收液由15％(重量)一乙醇胺，5％(重量)二乙醇胺，400ppm硫酸銅，500ppm堿式碳酸銅，80％(重量)水組成。
含二氧化碳9％，氧5％的酸性氣體于40℃，6000pa表壓下進入吸收塔3底部，與吸收塔3上部噴淋的吸收液逆流接觸，在吸收塔3內(nèi)二氧化碳被吸收，尾氣在吸收塔上部被洗滌液冷卻器2洗滌冷卻后排入大氣；從吸收塔3底部流出的吸收二氧化碳后富液依次經(jīng)富液泵4、II級貧-富液換熱器6、再生氣冷凝器10、I級貧-富液換熱器11后升溫至98℃進入再生塔14閃蒸段，最后入再生塔14汽提段，借助再沸器13產(chǎn)生的蒸汽進行汽提再生；經(jīng)汽提出再生塔的貧液溫度為108-115℃，它依次經(jīng)過I級貧-富液換熱器11、貧液泵7、II級貧-富液換熱器6、貧液水冷卻器5后，溫度降至40℃進入吸收塔3上部，作為吸收液再次循環(huán)使用；從再生塔14頂部引出的富含CO2的水蒸汽經(jīng)再生氣冷凝器10、CO2水冷卻器9、分離器12后得到回收的CO2氣體。
在上述的吸收塔3和再生塔14中采用的是織筋陶瓷低環(huán)填料，如98302874.5公開的織筋陶瓷低環(huán)填料。它較類似的金屬填料提高傳質(zhì)效率30％，這樣塔的尺寸可以大幅度減少。
在本例中，各類指標(biāo)參數(shù)如下混合氣流量 20000Nm3/h混合氣中CO2含量 9％O2+Ar 6％吸收能力(Nm3CO2/m3溶液)17產(chǎn)品氣中CO2純度 ＞99.5％冷卻水耗量(噸/1000Nm3CO2)180電(度/1000Nm3CO2)45溶劑消耗(kg/1000Nm3CO2) 3.0蒸汽消耗(噸/1000Nm3CO2，0.3Mpa) 3.5
實施例2～4在這幾例中，工藝步驟與實施例1都相同，所不同的是下列參數(shù)選擇
權(quán)利要求
1.一種從混合氣體中回收CO2的方法，其特征在于含CO24-40％的混合氣體于常壓下進入吸收塔，在40-55℃溫度條件下與吸收液逆流接觸，進行單塔吸收；吸收CO2后的富液進入再生塔，進行單塔再生；釋放出CO2后的貧液返回吸收塔，作為吸收液再次循環(huán)使用；其中采用的吸收液為烷醇胺類的混合物8-30％(重量)，緩蝕劑600-1200ppm，水70-88％(重量)。
2.如權(quán)利要求1所述的從混合氣體中回收CO2的方法，其特征在于在吸收塔上部可增設(shè)二段洗滌段，其中采用的洗滌液為脫鹽水，采用填料為織筋陶瓷低環(huán)填料。
3.如權(quán)利要求1所述的從混合氣體中回收CO2的方法，其特征在于所述吸收塔和再生塔中采用陶瓷填料。
4.如權(quán)利要求3所述的從混合氣體中回收CO2的方法，其特征在于所述的陶瓷填料是織筋陶瓷低環(huán)填料。
5.如權(quán)利要求1所述的從混合氣體中回收CO2的方法，其特征在于所述吸收液中的緩蝕劑為銅類化合物或其混合物。
6.如權(quán)利要求5所述的從混合氣體中回收CO2的方法，其特征在于所述緩蝕劑可采用硫酸銅或/和堿式碳酸銅。
7.如權(quán)利要求1所述的從混合氣體中回收CO2的方法，其特征在于吸收CO2后的富液是先經(jīng)貧-富液換熱器，再進入再生塔再生；再生后釋放出CO2的貧液經(jīng)過貧-富液換熱器，再進入吸收塔。
8.如權(quán)利要求7所述的從混合氣體中回收CO2的方法，其特征在于吸收CO2后的富液最好是經(jīng)過兩級貧-富液換熱，也即從吸收塔底流出的吸收CO2后的富液，經(jīng)富液泵加壓后，依次經(jīng)過II級貧-富液換熱器、再生氣冷凝器、I級貧-富液換熱器后入再生塔再生；再生后的貧液，依次經(jīng)過I級貧-富液換熱器、貧液泵、II級貧-富液換熱器、貧液水冷卻器后進入吸收塔上部；從再生塔頂部引出的含CO2的水蒸汽經(jīng)再生氣冷凝器、CO2水冷卻器、分離器后得到回收的CO2氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從混合氣體中回收二氧化碳的方法。含CO
文檔編號B01D53/14GK1261545SQ9911743
公開日2000年8月2日 申請日期1999年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月6日
發(fā)明者王俊昌, 曾祥魯, 曾國林, 賀爾順, 曾軻 申請人:重慶理想科技有限公司