[发明专利]用于再生吸收剂溶液的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依照35U.S.C.$119(e)要求2007年12月13日提交的共同未决的美国临时专利申请序列号61/013,384的优先权，由此通过参考将其整体引入。

发明背景

1.发明领域

本发明的主题涉及用于从工艺物流中吸收酸性组分的系统和方法。更特别地，本发明的主题涉及用于从工艺物流中吸收二氧化碳的系统和方法。

2.背景技术

工艺物流(例如来自煤燃烧炉的废物流)通常包含在将其引入环境之前必须从该工艺物流中除去的各种组分。例如，废物流通常包含酸性组分，例如二氧化碳(CO₂)和硫化氢(H₂S)，在将该废物流排放到环境中之前必须将其除去或减少。

在很多种工艺物流中发现的酸性组分的一种实例是二氧化碳。二氧化碳具有大量的用途。例如，二氧化碳能够用于碳酸化饮料；用于冷藏、冷冻和包装海鲜、肉类、家禽、烧烤食品、水果和蔬菜；用于延长乳制品的储藏寿命。其他应用包括但不局限于：处理饮用水；用作杀虫剂和温室中的大气添加剂。近来，二氧化碳已经被确定为用于提高油回收率的有用的化学物质，其中使用了大量非常高压力的二氧化碳。

获得二氧化碳的一种方法是净化工艺物流，例如废物流，例如烟气流，其中二氧化碳是有机或无机化学工艺的副产物。典型地，将包含高浓度的二氧化碳的工艺物流进行多级冷凝和净化，然后蒸馏，以产生产品级的二氧化碳。

提高适用于上述应用中的二氧化碳(称作“产品级二氧化碳”)的量的需求和降低一旦将工艺气流排放到环境中就会释放到该环境中的二氧化碳的量的需求推动了提高从工艺气流中回收的二氧化碳量的需求。越来越需要工艺装置降低在释放的工艺气体中存在的二氧化碳的量或浓度。同时，越来越需要工艺装置节约资源，例如时间、能量和金钱。本发明的主题通过提高从工艺装置中回收的二氧化碳的量并同时降低从该工艺气体中除去该二氧化碳所需的能量，可以缓解对工艺装置提出的这多个需求中的一个或多个。

发明概述

依照此处所述的方面，提供了用于从工艺物流中吸收酸性组分的系统，所述系统包括：包括酸性组分的工艺物流；用于从所述工艺物流中吸收至少一部分所述酸性组分的吸收剂溶液，其中所述吸收剂溶液包括胺化合物或氨；包括内部部分的吸收器，其中所述吸收剂溶液在所述吸收器的所述内部部分中接触所述工艺物流；和用于从所述工艺物流中吸收至少一部分所述酸性组分的催化剂，其中所述催化剂存在于以下中的至少一种中：所述吸收器的所述内部部分(internalportion)的区段(section)、所述吸收剂溶液或其组合。

依照此处所述的其他方面，提供了用于从工艺物流中吸收酸性组分的系统，所述系统包括经构造以再生富吸收剂溶液以形成贫吸收剂溶液的再生系统，以及其中该再生系统包括：具有内部部分的再生器；用于将富吸收剂溶液供给所述内部部分的入口；与所述再生器流体连接的再沸器，其中所述再沸器将蒸汽提供给所述再生器用于再生所述富吸收剂溶液；和用于吸收所述富吸收剂溶液中存在的至少一部分酸性组分的催化剂，其中所述催化剂存在于以下中的至少一种中：所述再生器的所述内部部分的区段、所述富吸收剂溶液或其组合。

依照此处所述的其他方面，提供了用于从工艺物流中吸收二氧化碳的方法，所述方法包括：将包含二氧化碳的工艺物流供给吸收器，所述吸收器包括内部部分；将吸收剂溶液供给所述吸收器，其中所述吸收剂溶液包括胺化合物、氨或其组合；将催化剂供给以下中的至少一种：所述吸收器的所述内部部分的区段、所述吸收剂溶液或其组合；和使所述工艺物流与所述吸收剂溶液和所述催化剂接触，由此从所述工艺物流中吸收至少一部分二氧化碳，并产生富吸收剂溶液。

以下附图和详细描述举例说明了上述和其他特征。

附图简述

现在参照附图，其是示例性的，且其中类似的元件类似编号：

图1是描述用于从工艺物流中吸收并由此除去酸性组分的系统的一种实施方案的实例的简图；

图2是描述用于从工艺物流中吸收并由此除去酸性组分的系统的一种实施方案的实例的简图；

图2A是描述用于从工艺物流中吸收并由此除去酸性组分的系统的一种实施方案的实例的简图；

图3是描述用于再生富吸收剂溶液的系统的一种实施方案的实例的简图；

图3A是描述用于再生富吸收剂溶液的系统的一种实施方案的实例的简图。

优选实施方案的详细描述

图1描述了用于再生由从工艺物流中吸收酸性组分由此形成了酸性组分减少的物流和富吸收剂溶液产生的富吸收剂溶液的系统10。