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1、(10)申请公布号 CN 102824815 A(43)申请公布日 2012.12.19CN102824815A*CN102824815A*(21)申请号 201210342167.7(22)申请日 2012.09.17B01D 53/14(2006.01)C01B 31/20(2006.01)(71)申请人江苏润丰环境工程有限公司地址 226200 江苏省南通市启东市经济开发区凯旋路1号(72)发明人陈健 黄永权 施建超 俞惠(74)专利代理机构南通市永通专利事务所 32100代理人葛雷(54) 发明名称常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺(57) 摘要本发明公开了一种常压气体中二氧化碳的吸收分。
2、离工艺，包括三段吸收塔和两段解吸塔；贫液和半贫液分别进入吸收塔的第一段和第二段，吸收塔的第二段和第三段之间含有冷却器；第一段解吸塔底部出来的液体分成两部分，经过换热后分别进入吸收塔的第二段和解吸塔的第二段；并采用富液的连续换热加热。该工艺对于常压气体中二氧化碳的吸收分离来说，具有能耗较低的优点。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页1/1页21. 一种常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺，采用吸收塔、解析塔组成的系统，其特征是：吸收塔采用三段吸收，第一段和第二段顶部分别有贫液。
3、和半贫液进入吸收塔，而第二段和第三段之间有冷却装置，用于冷却液体或液体和气体；塔底出来的饱和吸收了CO2的液体成为富液；解吸塔采用二段解吸；从吸收塔底出来的富液分别经过与半贫液、贫液换热后，进入解吸塔第一段进行解吸；第一段解吸塔底部出来的一半以上的液体经过和富液换热再冷却后作为半贫液进入吸收塔第二段，第一段解吸塔底部出来的其余部分的液体经过和贫液换热后进入解吸塔第二段顶部；第二段解吸塔底出来的液体经过换热和冷却后作为贫液进入吸收塔第一段顶部；解吸塔底部装有加热器，塔顶气体出口装有CO2冷却器和气液分离罐；吸收塔压力为常压，范围为0.801.5bar；吸收液进吸收塔的温度范围为3050；解吸塔压。
4、力为1.52.5bar，塔底液体出口的温度范围为100150。2. 根据权利要求1所述的常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺，其特征是：系统中的吸收溶剂是一种含有至少一个有机叔氨基的有机胺水溶液，有机叔氨基的浓度为25-55%；所述有机叔氨基为N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺、N-乙基二乙基胺、N,N-二甲基-3-氨基-1-丙醇、N-二乙基乙醇胺、N-甲基哌嗪中的一中或几种。3. 根据权利要求1或2所述的常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺，其特征是：吸收溶剂中还含有至少一种有机伯氨基或仲氨基的有机胺组分，其浓度为5%15%。4. 根据权利要求3所述的常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺，其特征是：伯胺为单乙醇。
5、胺、2-甲基-2-氨基-1-丙醇、单丙醇胺中的一种或几种；仲胺为二乙醇胺、哌嗪、二异丙醇胺、2-甲基哌嗪中的一种或几种。5. 根据权利要求1或2所述的常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺，其特征是：吸收溶剂中加入了总量为0.010.5%助剂；助剂为腐蚀抑制剂、抗降解剂、阻垢剂、消泡剂中的一种或几种。6. 根据权利要求1或2所述的常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺，其特征是：吸收塔和解吸塔可以采用填料塔或采用板式塔，或一部分采用填料塔而其他部分采用板式塔。权 利 要 求 书CN 102824815 A1/3页3常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺 技术领域0001 本发明涉及一种常压气体中二氧化碳的吸收分。
6、离工艺。 背景技术0002 二氧化碳（CO2）等温室气体的捕集分离,将量应用于燃煤发电、钢铁冶金、水泥、石化、煤化工等行业的烟道气。这些气体混合物中一般含有535%的CO2，气体的压力变化范围一般在常压附近。而该类气体中CO2的分离，主要采用化学吸收溶剂或化学物理复合溶剂吸收法。 0003 目前国内外工业上较为成熟的化学吸收法吸收分离CO2的溶剂主要有单乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、二异丙醇胺（DIPA）和甲基二乙醇胺（MDEA）及其为主体的混合溶剂。 0004 而在吸收工艺方面，对常压气体中CO2的吸收分离，多为简单的吸收和解吸工艺，能耗很高，一般为3.54.5GJ/吨CO2。中国专。
7、利申请号200310106567.9，采用了两段吸收塔和两段解吸塔，复合胺类水溶液，采用贫液和富液换热，再采用贫液冷却器、半贫液冷却器的工艺流程。中国专利申请号200510021160.5，公布了采用采用MDEA加二氮戊环、二氮己环和空间位阻胺吸收CO2，但采用了只有贫液和富液及其换热的流程。中国专利申请号200510021158.8，公布了在上述这个专利申请的基础上，加了一个富液的闪蒸罐用于闪蒸O2、SO2、NOX、CO等其它杂质。 0005 目前对于常压气体中的二氧化碳吸收，工艺上的改进不多。因此为了进一步降低能耗，有必要提出一种新型吸收工艺，综合利用系统中的各种品位的能量，实现低能耗的吸。
8、收分离。 发明内容0006 本发明的目的在于提供一种可提高对低压二氧化碳的溶解度，解吸效果好，同时对吸收分离二氧化碳来说能耗较低的常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺。 0007 本发明的技术解决方案是： 一种常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺，采用吸收塔、解析塔组成的系统，其特征是：吸收塔采用三段吸收，第一段和第二段顶部分别有贫液和半贫液进入吸收塔，而第二段和第三段之间有冷却装置，用于冷却液体或液体和气体；塔底出来的饱和吸收了CO2的液体成为富液；解吸塔采用二段解吸；从吸收塔底出来的富液分别经过与半贫液、贫液换热后，进入解吸塔第一段进行解吸；第一段解吸塔底部出来的一半以上的液体经过和富液换热再冷却。
9、后作为半贫液进入吸收塔第二段，第一段解吸塔底部出来的其余部分的液体经过和贫液换热后进入解吸塔第二段顶部；第二段解吸塔底出来的液体经过换热和冷却后作为贫液进入吸收塔第一段顶部；解吸塔底部装有加热器，塔顶气体出口装有CO2冷却器和气液分离罐；说 明 书CN 102824815 A2/3页4吸收塔压力为常压，范围为0.801.5bar；吸收液进吸收塔的温度范围为3050；解吸塔压力为1.52.5bar，塔底液体出口的温度范围为100150。0008 系统中的吸收溶剂是一种含有至少一个有机叔氨基的有机胺水溶液，有机叔氨基的浓度为25-55%；所述有机叔氨基为N-甲基二乙醇胺（MDEA）、三乙醇胺（TE。
10、A）、N-乙基二乙基胺（EDEA）、N,N-二甲基-3-氨基-1-丙醇（DMAP）、N-二乙基乙醇胺（DEEA）、N-甲基哌嗪（MPZ）中的一中或几种。 0009 吸收溶剂中还含有至少一种有机伯氨基或仲氨基的有机胺组分，其浓度为5%15%。 0010 伯胺为单乙醇胺（MEA）、2-甲基-2-氨基-1-丙醇（AMP）、单丙醇胺（MPA）中的一种或几种。仲胺为二乙醇胺（DEA）、哌嗪（PZ）、二异丙醇胺（DIPA）、2-甲基哌嗪（2-MPA）中的一种或几种。 0011 吸收溶剂中加入了总量为0.010.5%助剂。助剂为腐蚀抑制剂、抗降解剂、阻垢剂、消泡剂中的一种或几种。 0012 吸收塔和解吸塔可。
11、以采用填料塔或采用板式塔，或一部分采用填料塔而其他部分采用板式塔。 0013 本发明所述吸收剂可用于吸收分离各种常压气体混合物，包括烟道气、炼厂气中的CO2。 0014 实验证明，利用本发明所述工艺吸收分离CO2的工艺条件为：吸收剂进吸收塔的温度为3050；再生塔底贫液的温度为100150；吸收塔的压力为0.81.5bar，再生塔底压力为1.52.5bar。 0015 本发明利用吸收塔降温、半贫液的分流和较为复杂的换热系统，可提高对低压二氧化碳的溶解度，解吸效果好，同时对吸收分离二氧化碳来说能耗较低。 附图说明0016 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 0017 图1是本发明吸收塔、。
12、解析塔组成的系统图。 0018 图中：T-1: 吸收塔；T-2：解吸塔；T-3：气液分离罐；E-1：富液半贫液换热器；E-2: 贫液半贫液换热器；E-3：半贫液冷却器；E-4：贫液冷却器； E-5：吸收塔内冷却器；E-6：加热器（解吸塔再沸器）；E-7：CO2气冷却器；E-8：富液贫液换热器。 具体实施方式0019 实施例1： 一种常压气体中二氧化碳的吸收分离工艺，采用吸收塔、解析塔组成的系统，其特征是：吸收塔采用三段吸收，第一段和第二段顶部分别有贫液和半贫液进入吸收塔，而第二段和第三段之间有冷却装置，用于冷却液体或液体和气体；塔底出来的饱和吸收了CO2的液体成为富液；解吸塔采用二段解吸；从吸。
13、收塔底出来的富液分别经过与半贫液、贫液换热后，进入解吸塔第一段进行解吸；第一段解吸塔底部出来的一半以上的液体经过和富液换热再冷却后说 明 书CN 102824815 A3/3页5作为半贫液进入吸收塔第二段，第一段解吸塔底部出来的其余部分的液体经过和贫液换热后进入解吸塔第二段顶部；第二段解吸塔底出来的液体经过换热和冷却后作为贫液进入吸收塔第一段顶部；解吸塔底部装有加热器，塔顶气体出口装有CO2冷却器和气液分离罐；吸收液进吸收塔的温度范围为30；解析塔塔底液体出口的温度范围为100。0020 烟道气流量1200m3/h，CO2浓度为5%，吸收塔压力为0.8bar，解吸塔压力为1.5bar，吸收溶液。
14、为25%质量浓度的MDEA+5%质量浓度的MEA，贫液流量为1.0m3/h，半贫液流量为3.0m3/h。实验结果为：CO2的收率为95%，捕集能耗为3.0GJ/吨CO2。比3.5GJ/吨CO2降低了14%。 0021 实施例2： 吸收液进吸收塔的温度范围为40；解析塔塔底液体出口的温度范围为120。0022 烟道气流量1500m3/h，CO2浓度为20%，吸收塔压力为1.2bar，解吸塔压力为1.6bar，吸收溶液为35%质量浓度的EDEA+10%质量浓度的DEA，贫液流量为4.0m3/h，半贫液流量为10.0m3/h。实验结果为：CO2的收率为93%，捕集能耗为2.8GJ/吨CO2。比3.5GJ/吨CO2降低了20%。其余同实施例1。 0023 实施例3： 吸收液进吸收塔的温度范围为50；解析塔塔底液体出口的温度范围为150。0024 烟道气流量1100m3/h，CO2浓度为35%，吸收塔压力为1.3bar，解吸塔压力为2.0bar，吸收溶液为55% DEEA+10%DEA+5%PZ，贫液流量为5.0m3/h，半贫液流量为15.0m3/h。实验结果为：CO2的收率为92%，捕集能耗为2.5GJ/吨CO2。比3.5GJ/吨CO2降低了28%。其余同实施例1。 说 明 书CN 102824815 A1/1页6图1说 明 书 附 图CN 102824815 A。