从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910212788.1

申请日:

2009.11.09

公开号:

CN102049173A

公开日:

2011.05.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B01D 53/14申请日:20091109|||公开

IPC分类号:

B01D53/14; C01B31/20

主分类号:

B01D53/14

申请人:

中国石油化工股份有限公司; 南化集团研究院

发明人:

毛松柏; 朱道平

地址:

100728 北京市朝阳门北大街22号

优先权:

专利代理机构:

南京天翼专利代理有限责任公司 32112

代理人:

汤志武

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内容摘要

本发明属于气体净化技术领域,涉及一种从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法。采用一种复合胺水溶液作为吸收剂,吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计为20%~50%;复合胺包括:主吸收剂为MDEA,含量占总胺浓度的70%~90%;助吸收剂为HEP、DMA2P、DMAE中的两种,助吸收剂占总胺浓度的10%~30%。本发明可用于催化干气作为乙烯原料时的精制、油田伴生气脱碳以用于轻烃分离等,由于具有显著的节能优点,推广应用前景广阔。

权利要求书

1: 一种从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法, 其特征是采用一种复合胺水溶液作 为吸收剂, 吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计 ( 以下同 ) 为 20%~ 50% ; 所用的复合胺 包括 : 主吸收剂为 MDEA, 含量占总胺浓度的 70%~ 90%; 助吸收剂为 HEP、 DMA2P、 DMAE 中的 两种, 助吸收剂占总胺浓度的 10%~ 30%。
2: 如权利要求 1 所述的方法, 其特征是复合胺水溶液吸收剂中总胺的浓度为 25%~ 45%。
3: 如权利要求 1 所述的方法, 其特征是所使用的复合胺水溶液中, 还包含腐蚀抑制剂、 消泡剂。
4: 如权利要求 1 所述的方法, 其特征是使气流中的 CO2 通过与复合胺水溶液接触而被 除去, 同时使已使用过的吸收剂再生, 除去全部或部分所吸收的 H、 CO2, 然后再循环到吸收 步骤。
5: 如权利要求 1 或 4 所述的方法, 其特征是吸收温度为 40 ~ 60℃。

说明书


从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法

    技术领域 : 本发明属于气体净化技术领域, 涉及一种从气体混合物中深度脱除二 氧化碳的方法, 可用于催化干气作为乙烯原料时的精制、 油田伴生气脱碳以用于轻烃分离 等。
     背景技术 : 在化学工业和气体加工工艺中, 经常需要从各种气体中脱除二氧化碳。 从气体中脱除二氧化碳的主要方法是采用醇胺溶液作为吸收剂, 如: 当气体中二氧化碳分 压大于 0.3Mpa 时, 通常采用 N- 甲基二乙醇胺 (MDEA) 和各种改良 MDEA 法如巴斯夫 (BASF) 公司的 aMDEA 系列和道化学 (Dow Chemical) 公司开发的 Gas/Spec 系列等。当气体中二氧 化碳分压小于 0.1MPa, 又要深度脱除二氧化碳时, 如将催化干气作为乙烯原料的补充、 或油 田伴生气轻烃分离等, 这时候通常采用一乙醇胺 (MEA) 和各种改良一乙醇胺法。 MEA 法具有 反应活性好、 反应速度快等特点, 但在净化过程中易于降解, 造成溶剂损耗高, 同时, MEA 法 有较强的腐蚀性, 在酸气负荷高时更突出, 而且, MEA 法再生的能耗比较高。
     发明内容 : 本发明的目的是提出一种降低深度脱除 CO2 时的能耗和腐蚀性的从气 体混合物中深度脱除二氧化碳的方法。
     本发明采用一种复合胺溶液从气体中脱除二氧化碳, 当气体中二氧化碳分压小于 0.1MPa, 又要深度脱除二氧化碳时, 使用本方法脱碳, 具有对二氧化碳吸收容量大、 净化度 高、 能耗低等特点。
     本发明是这样来实现的 : 采用一种复合胺水溶液作为吸收剂, 吸收剂中总胺的浓 度按重量百分比计 ( 以下同 ) 为 20%~ 50%, 但最好为 25%~ 45% ; 所用的复合胺包括 : 主吸收剂为 MDEA, 含量占总胺浓度的 70%~ 90% ; 助吸收剂为 N-2 羟乙基哌嗪 (HEP)、 N, N-2 甲基氨基 -2- 丙醇 (DMA2P)、 N, N-2 甲基氨基乙醇 (DMAE) 中的两种, 助吸收剂占总胺浓 度的 10%~ 30%。
     一般的, 本发明所使用的复合胺水溶液中, 也可以包含如腐蚀抑制剂、 消泡剂和类 似组分的添加剂。
     本发明的方法是使气流中的 CO2 通过与本发明的复合胺水溶液接触而被除去, 同 时使已使用过的吸收剂再生, 除去全部或部分所吸收的 H、 CO2, 然后再循环到吸收步骤 ; 本 发明所采用的吸收温度为 40 ~ 60℃。 本领域任何公知的设备都可以用于吸收、 再生和其它 的步骤。
     本发明可用于催化干气作为乙烯原料时的精制、 油田伴生气脱碳以用于轻烃分离 等, 由于具有显著的节能优点, 推广应用前景广阔。
     具体实施方式 : 下面结合实施例对本发明加以详细描述。
     实施例 :
     下面通过实例对本发明进行说明, 所有溶剂均添加了适量的腐蚀抑制剂、 消泡剂 和阻垢剂, 但本发明并不限于这些实例。
     实施实例一 :
     在一试验装置上对具体吸收剂的操作性能进行直接测量。试验用的吸收塔内径 50mm, 内装 φ6×6×1 瓷拉西环, 再生塔内径 70mm, 内装 φ8×8×1 瓷拉西环, 再生塔底部装
     有再沸器。
     配制好的原料气 ( 含 CO22v%, 压力为 0.7MPa) 进入吸收塔底部与塔顶进入的溶液 逆流接触, 气体中的酸气被吸收, 净化后的气体从塔顶出来进入气液分离器回收所夹带的 液滴后放空。
     吸收了酸气的富液从吸收塔底引出至再生塔顶部, 在再生塔中与上升的蒸汽逆流 接触而获得再生。再生后的贫液经冷却后送入吸收塔顶进行吸收。从再生塔顶出来的气体 进入再生气冷却器将气体中的水蒸汽回收, 再生气经分离后放空。
     在气体流量一定, 不同组成吸收剂的操作性能见表一。
     表一 : 不同混合吸收剂的操作性能
     表一数据表明使用本发明的吸收剂组合物, 其吸收性能与 MEA 相当, 但再生能耗下降。 实施实例二 :
     本试验测定溶液对碳钢的腐蚀情况。采用 A3 碳钢挂片, 挂片经磨光、 净化、 干燥、 称重后浸没在 100℃的胺水溶液中, 并将 CO2 以一定速度鼓泡通入溶液中, 连续试验时间为 72 小时, 之后取出挂片, 将挂片净化、 干燥和称重, 测定挂片减重。 不同组成的溶液对碳钢的 腐蚀情况见表二。
     表二、 腐蚀速率比较
     表二数据表明使用本发明的吸收剂组合物, 其腐蚀性降低。
     从以上实施例试验装置上可以看出, 采用本发明吸收剂, 可以比 MDEA 溶液达到更 高的净化度, 同时, 比 MEA 溶液节能, 腐蚀性也比 MEA 溶液小。
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1、10申请公布号CN102049173A43申请公布日20110511CN102049173ACN102049173A21申请号200910212788122申请日20091109B01D53/14200601C01B31/2020060171申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳门北大街22号申请人南化集团研究院72发明人毛松柏朱道平74专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司32112代理人汤志武54发明名称从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法57摘要本发明属于气体净化技术领域,涉及一种从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法。采用一种复合胺水溶液作为吸收剂,吸收剂中总胺的浓度。

2、按重量百分比计为2050;复合胺包括主吸收剂为MDEA,含量占总胺浓度的7090;助吸收剂为HEP、DMA2P、DMAE中的两种,助吸收剂占总胺浓度的1030。本发明可用于催化干气作为乙烯原料时的精制、油田伴生气脱碳以用于轻烃分离等,由于具有显著的节能优点,推广应用前景广阔。51INTCL19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CN102049177A1/1页21一种从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法,其特征是采用一种复合胺水溶液作为吸收剂,吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计以下同为2050;所用的复合胺包括主吸收剂为MDEA,含量占总胺浓度的7090;助吸收剂。

3、为HEP、DMA2P、DMAE中的两种,助吸收剂占总胺浓度的1030。2如权利要求1所述的方法,其特征是复合胺水溶液吸收剂中总胺的浓度为2545。3如权利要求1所述的方法,其特征是所使用的复合胺水溶液中,还包含腐蚀抑制剂、消泡剂。4如权利要求1所述的方法,其特征是使气流中的CO2通过与复合胺水溶液接触而被除去,同时使已使用过的吸收剂再生,除去全部或部分所吸收的H、CO2,然后再循环到吸收步骤。5如权利要求1或4所述的方法,其特征是吸收温度为4060。权利要求书CN102049173ACN102049177A1/3页3从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法0001技术领域本发明属于气体净化技术领域。

4、,涉及一种从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法,可用于催化干气作为乙烯原料时的精制、油田伴生气脱碳以用于轻烃分离等。0002背景技术在化学工业和气体加工工艺中,经常需要从各种气体中脱除二氧化碳。从气体中脱除二氧化碳的主要方法是采用醇胺溶液作为吸收剂,如当气体中二氧化碳分压大于03MPA时,通常采用N甲基二乙醇胺MDEA和各种改良MDEA法如巴斯夫BASF公司的AMDEA系列和道化学DOWCHEMICAL公司开发的GAS/SPEC系列等。当气体中二氧化碳分压小于01MPA,又要深度脱除二氧化碳时,如将催化干气作为乙烯原料的补充、或油田伴生气轻烃分离等,这时候通常采用一乙醇胺MEA和各种改良一乙醇。

5、胺法。MEA法具有反应活性好、反应速度快等特点,但在净化过程中易于降解,造成溶剂损耗高,同时,MEA法有较强的腐蚀性,在酸气负荷高时更突出,而且,MEA法再生的能耗比较高。0003发明内容本发明的目的是提出一种降低深度脱除CO2时的能耗和腐蚀性的从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法。0004本发明采用一种复合胺溶液从气体中脱除二氧化碳,当气体中二氧化碳分压小于01MPA,又要深度脱除二氧化碳时,使用本方法脱碳,具有对二氧化碳吸收容量大、净化度高、能耗低等特点。0005本发明是这样来实现的采用一种复合胺水溶液作为吸收剂,吸收剂中总胺的浓度按重量百分比计以下同为2050,但最好为2545;所用的复。

6、合胺包括主吸收剂为MDEA,含量占总胺浓度的7090;助吸收剂为N2羟乙基哌嗪HEP、N,N2甲基氨基2丙醇DMA2P、N,N2甲基氨基乙醇DMAE中的两种,助吸收剂占总胺浓度的1030。0006一般的,本发明所使用的复合胺水溶液中,也可以包含如腐蚀抑制剂、消泡剂和类似组分的添加剂。0007本发明的方法是使气流中的CO2通过与本发明的复合胺水溶液接触而被除去,同时使已使用过的吸收剂再生,除去全部或部分所吸收的H、CO2,然后再循环到吸收步骤;本发明所采用的吸收温度为4060。本领域任何公知的设备都可以用于吸收、再生和其它的步骤。0008本发明可用于催化干气作为乙烯原料时的精制、油田伴生气脱碳以。

7、用于轻烃分离等,由于具有显著的节能优点,推广应用前景广阔。0009具体实施方式下面结合实施例对本发明加以详细描述。0010实施例0011下面通过实例对本发明进行说明,所有溶剂均添加了适量的腐蚀抑制剂、消泡剂和阻垢剂,但本发明并不限于这些实例。0012实施实例一0013在一试验装置上对具体吸收剂的操作性能进行直接测量。试验用的吸收塔内径50MM,内装661瓷拉西环,再生塔内径70MM,内装881瓷拉西环,再生塔底部装说明书CN102049173ACN102049177A2/3页4有再沸器。0014配制好的原料气含CO22V,压力为07MPA进入吸收塔底部与塔顶进入的溶液逆流接触,气体中的酸气被吸。

8、收,净化后的气体从塔顶出来进入气液分离器回收所夹带的液滴后放空。0015吸收了酸气的富液从吸收塔底引出至再生塔顶部,在再生塔中与上升的蒸汽逆流接触而获得再生。再生后的贫液经冷却后送入吸收塔顶进行吸收。从再生塔顶出来的气体进入再生气冷却器将气体中的水蒸汽回收,再生气经分离后放空。0016在气体流量一定,不同组成吸收剂的操作性能见表一。0017表一不同混合吸收剂的操作性能00180019表一数据表明使用本发明的吸收剂组合物,其吸收性能与MEA相当,但再生能耗下降。0020实施实例二0021本试验测定溶液对碳钢的腐蚀情况。采用A3碳钢挂片,挂片经磨光、净化、干燥、称重后浸没在100的胺水溶液中,并将CO2以一定速度鼓泡通入溶液中,连续试验时间为72小时,之后取出挂片,将挂片净化、干燥和称重,测定挂片减重。不同组成的溶液对碳钢的腐蚀情况见表二。0022表二、腐蚀速率比较说明书CN102049173ACN102049177A3/3页500230024表二数据表明使用本发明的吸收剂组合物,其腐蚀性降低。0025从以上实施例试验装置上可以看出,采用本发明吸收剂,可以比MDEA溶液达到更高的净化度,同时,比MEA溶液节能,腐蚀性也比MEA溶液小。说明书CN102049173A。

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