САМОКОНЦЕНТРИРУЮЩИЙСЯ АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ КИСЛОТНОГО ГАЗА

1. Способ нейтрализации кислотности газовой смеси, содержащей кислотный газ, включающий:
введение газовой смеси в контакт с абсорбентом в абсорбционной установке, где абсорбент содержит амин, растворенный в растворителе с первой концентрацией;
осуществление абсорбции кислотного газа абсорбентом для получения фазы концентрированного амина, где фаза концентрированного амина может быть механически отделена от остальной части абсорбента и содержит концентрированный амин с концентрацией, большей, чем первая концентрация, и абсорбированный кислотный газ, где концентрированный амин включает амин или химически модифицированный амин, а абсорбированный кислотный газ включает кислотный газ или химически модифицированный кислотный газ;
отделение фазы концентрированного амина от остальной части абсорбента;
подачу остальной части абсорбента обратно в абсорбционную установку;
подачу фазы концентрированного амина в регенерационную установку для получения кислотного газа и концентрированного амина; и
подачу регенерированного концентрированного амина обратно в абсорбционную установку.
2
2
3
2
2
2
2. Способ по п.1, в котором кислотный газ выбирают из группы, состоящей из диоксида углерода (CO), диоксида серы (SO), триоксида серы (SO), сероводорода (HS), оксисульфида углерода (COS), дисульфида углерода (CS), меркаптанов (RSH), оксида азота (NO), диоксида азота (NO), фторидов, HCl, HF и их комбинации.
3. Способ по п.1, в котором амин выбирают из группы, состоящей из моноэтаноламина, диэтаноламина, триэтаноламина, этаноламинов, изопропаноламинов, этиленаминов, алкилалканоламинов, метилдиэтаноламина, пиперидина, дибутиламина, диизопропиламина и их комбинации.
4. Способ по п.1, в котором растворитель содержит один или несколько компонентов, выбранных из группы, состоящей из аминов, аминокислот, солей аминокислот, амидов, солей щелочных металлов, солей щелочноземельных металлов, аммониевых солей, мочевин, фосфатов, карбонатов, боратов, кислых фосфитов, фосфитов, фосфонита, фосфината, фосфоната, кислых фосфатов, пирофосфитов, бикарбонатов, метаборатов, диборатов, тетраборатов и пентаборатов щелочных металлов, спиртов, гликолей, алканов, ненасыщенных углеводородов, простых эфиров, сложных эфиров, альдегидов, кетонов, гликолевых простых эфиров, алкиленкарбонатов, диалкилкарбонатов, сульфолана, ионных жидкостей, полимеров, кремнийорганических растворителей, фторорганических растворителей, воды, водного раствора, содержащего одну или несколько солей, выбираемых из солей щелочных металлов, аммониевых солей, алканоламиновых солей или солей щелочноземельных металлов и их производных.
8
12
5. Способ по п.4, в котором растворитель содержит C-C спирт, декаметилтетрасилоксан или декаметилтетрасилоксин.
8
12
6. Способ по п.1, в котором абсорбент содержит по меньшей мере один амин, выбранный из группы, состоящей из моноэтаноламина, диэтаноламина, пиперидина, дибутиламина или диизопропиламина, триэтаноламина, этаноламинов, изопропаноламинов, этиленаминов, алкилалканоламинов и метилдиэтаноламина, и амин растворяют в растворителе, содержащем по меньшей мере один C-C спирт, гликоль, гликолевый простой эфир, декаметилтетрасилоксан и декаметилтетрасилоксин.
7. Способ по п.1, в котором абсорбционная установка представляет собой абсорбер, мембранный контактор и любое оборудование, которое обеспечивает газожидкостной контакт.
8. Способ по п.1, в котором растворитель увеличивает скорость абсорбции кислотного газа в абсорбенте в сопоставлении со скоростью абсорбции кислотного газа одним только амином.
9. Способ по п.1, в котором после абсорбции кислотного газа абсорбентом с образованием обогащенного газом абсорбента обогащенный газом абсорбент перемещается сверху вниз от абсорбционной установки к сепарационной установке под действием силы тяжести.
10. Способ по п.1, в котором после стадии разделения фаза концентрированного амина перемещается сверху вниз от сепарационной установки к регенерационной установке под действием силы тяжести.
11. Способ по п.1, включающий способ регенерации, выбираемый из группы, состоящей из термического разложения, десорбирования газом, десорбирования водяным паром, вакуумирования, перегонки, обработки с использованием мембранного контактора, первапорации, обработки разностью давлений, микроволновой обработки и их комбинации.
12. Система нейтрализации кислотности газовой смеси, содержащей кислотный газ, включающая:
абсорбционную установку, адаптированную для обеспечения контакта между газовой смесью и абсорбентом, содержащим амин, растворенный в растворителе с первой концентрацией, где абсорбент абсорбирует кислотный газ с образованием фазы концентрированного амина, которая может быть механически отделена от остальной части абсорбента, и где фаза концентрированного амина содержит концентрированный амин с концентрацией, большей, чем первая концентрация, и абсорбированный кислотный газ, где концентрированный амин включает амин или химически модифицированный амин, а абсорбированный кислотный газ включает кислотный газ или химически модифицированный кислотный газ,
сепарационную установку, адаптированную для обеспечения отделения фазы концентрированного амина от остальной части абсорбента; и
регенерационную установку, адаптированную для осуществления регенерации фазы концентрированного амина в целях получения кислотного газа и концентрированного амина.
13. Система по п.12, в которой сепарационную установку располагают в положении ниже, чем абсорбционная установка, таким образом, что после абсорбции кислотного газа абсорбентом с образованием обогащенного газом абсорбента обогащенный газом абсорбент перемещается сверху вниз от абсорбционной установки к сепарационной установке под действием силы тяжести.
14. Система по п.13, в которой абсорбционную установку, сепарационную установку и регенерационную установку располагают в одной башне, где сепарационную установку располагают в положении ниже, чем абсорбционная установка, а регенерационную установку располагают в положении ниже, чем сепарационная установка, таким образом, что после абсорбции кислотного газа абсорбентом обогащенный газом абсорбент перемещается сверху вниз от абсорбционной установки к сепарационной установке под действием силы тяжести, а после стадии разделения фаза концентрированного амина перемещается под действием силы тяжести сверху вниз от сепарационной установки к регенерационной установке.
15. Система по п.14, в которой одна башня получена модификацией или преобразованием дымовой трубы существующих энергетических установок или другого типа производственных сооружений.
16. Система по п.12, в которой абсорбционная установка получена модификацией или преобразованием дымовой трубы существующих энергетических установок или в другого типа производственных сооружений.
17. Система по п.12, в которой регенерационную установку располагают в положении ниже, чем сепарационная установка, таким образом, что после стадии разделения фаза концентрированного амина перемещается сверху вниз от сепарационной установки к регенерационной установке под действием силы тяжести.
18. Способ нейтрализации кислотности газовой смеси, содержащей кислотный газ, включающий:
введение газовой смеси в контакт с абсорбентом в абсорбционной установке, где абсорбент содержит агент, растворенный в растворителе с первой концентрацией, где агент выбирают из группы, состоящей из солей аминокислот, амидов, солей щелочных металлов, солей щелочноземельных металлов, аммониевых солей, мочевин, фосфатов, карбонатов, боратов, кислых фосфитов, фосфитов, фосфонита, фосфината, фосфоната, кислых фосфатов, пирофосфитов, бикарбонатов, метаборатов, диборатов, тетраборатов и пентаборатов щелочных металлов, и их комбинаций;
обеспечение абсорбции кислотного газа абсорбентом для получения фазы концентрированного агента, где фаза концентрированного агента может быть механически отделена от остальной части абсорбента и содержит концентрированный агент с концентрацией, большей, чем первая концентрация, и абсорбированный кислотный газ, где концентрированный агент включает агент или химически модифицированный агент, а абсорбированный кислотный газ включает кислотный газ или химически модифицированный кислотный газ;
отделение фазы концентрированного агента от остальной части абсорбента;
подачу остальной части абсорбента обратно в абсорбционную установку;
подачу фазы концентрированного агента в регенерационную установку для получения кислотного газа и концентрированного агента; и
подачу регенерированного концентрированного агента обратно в абсорбционную установку.
19. Способ по п.18, в котором растворитель содержит амины, аминокислоты, соли аминокислот, амиды, соли щелочных металлов, соли щелочноземельных металлов, аммониевые соли, мочевины, фосфаты, карбонаты, бораты, кислые фосфиты, фосфиты, фосфонит, фосфинат, фосфонат, кислые фосфаты, пирофосфиты, бикарбонаты, метабораты, дибораты, тетрабораты и пентабораты щелочных металлов, воду, спирты, гликоли, алканы, ненасыщенные углеводороды, простые эфиры, сложные эфиры, альдегиды, кетоны, гликолевые простые эфиры, алкиленкарбонаты, диалкилкарбонаты, сульфолан, ионные жидкости, полимеры, кремнийорганические растворители, фторорганические растворители, или водный раствор, содержащий одну или несколько солей, выбираемых из группы, состоящей из солей щелочных металлов, аммониевых солей, алканоламиновых солей, солей щелочноземельных металлов, фосфатов, кислых фосфитов, фосфитов, фосфонита, фосфината, фосфоната, кислых фосфатов, пирофосфитов, карбонатов, бикарбонатов, боратов, метаборатов, диборатов, тетраборатов и пентаборатов.
20. Система нейтрализации кислотности газовой смеси, содержащей кислотный газ, включающая:
абсорбционную установку, адаптированную для обеспечения контакта между газовой смесью и абсорбентом, содержащим агент, растворенный в растворителе с первой концентрацией,
где агент выбирают из группы, состоящей из солей аминокислот, амидов, солей щелочных металлов, солей щелочноземельных металлов, аммониевых солей, мочевин, фосфатов, карбонатов, боратов, кислых фосфитов, фосфитов, фосфонита, фосфината, фосфоната, кислых фосфатов, пирофосфитов, бикарбонатов, метаборатов, диборатов, тетраборатов и пентаборатов щелочных металлов, и их комбинаций;
где абсорбент абсорбирует кислотный таз с образованием фазы концентрированного агента, фаза концентрированного агента может быть механически отделена от остальной части абсорбента, и фаза концентрированного агента содержит концентрированный агент с концентрацией, большей, чем первая концентрация, и абсорбированный кислотный газ,
где концентрированный агент включает агент или химически модифицированный агент, а абсорбированный кислотный газ включает кислотный газ или химически модифицированный кислотный газ,
сепарационную установку, адаптированную для обеспечения отделения фазы концентрированного агента от остальной части абсорбента; и
регенерационную установку, адаптированную для осуществления регенерации фазы концентрированного агента в целях получения кислотного газа и концентрированного агента.
21. Система по п.20, где растворитель содержит воду, водный раствор, содержащий одну или несколько солей, выбираемых из солей щелочных металлов, аммониевых солей, алканоламиновых солей, солей щелочноземельных металлов, фосфатов, кислых фосфитов, фосфитов, фосфонита, фосфината, фосфоната, кислых фосфатов, пирофосфитов, карбонатов, бикарбонатов, боратов, метаборатов, диборатов, тетраборатов и пентаборатов.
22. Способ нейтрализации кислотности газовой смеси, содержащей кислотный газ, включающий:
введение газовой смеси в контакт с абсорбентом в абсорбционной установке, где абсорбент содержит абсорбирующую смесь, растворенную в растворителе с первой концентрацией, где абсорбирующая смесь содержит по меньшей мере один амин и по меньшей мере один агент, выбираемый из группы, состоящей из солей аминокислот, амидов, солей щелочных металлов, солей щелочноземельных металлов, аммониевых солей, мочевин, фосфатов, карбонатов, боратов, кислых фосфитов, фосфитов, фосфонита, фосфината, фосфоната, кислых фосфатов, пирофосфитов, бикарбонатов, метаборатов, диборатов, тетраборатов и пентаборатов щелочных металлов, и их комбинаций;
обеспечение абсорбции кислотного газа абсорбентом для получения фазы концентрированной абсорбирующей смеси, где фаза концентрированной абсорбирующей смеси может быть механически отделена от остальной части абсорбента и содержит концентрированную абсорбирующую смесь с концентрацией, большей, чем первая концентрация, и абсорбированный кислотный газ, где концентрированная абсорбирующая смесь содержит по меньшей мере один амин или по меньшей мере один химически модифицированный амин, и по меньшей мере один агент или по меньшей мере один химически модифицированный агент, а абсорбированный кислотный газ включает кислотный газ или химически модифицированный кислотный газ;
отделение фазы концентрированной абсорбирующей смеси от остальной части абсорбента;
подачу остальной части абсорбента обратно в абсорбционную установку;
подачу фазы концентрированной абсорбирующей смеси в регенерационную установку для получения кислотного газа и концентрированной абсорбирующей смеси; и
подачу регенерированной концентрированной абсорбирующей смеси обратно в абсорбционную установку.