Key information

Title
Forbedret fremgangsmåte ved regenerering av absorbent
Application number
20074712
Case type
National
Status
08.06.2015 Patent meddelt (B1)
Filed
14.09.2007
Effective date
14.09.2007
Publicly available
16.03.2009
Applicant
Aker Engineering & Technology AS (NO)
Owner
Aker Carbon Capture Norway AS (NO)
Inventor
Simon Woodhouse (NO) et al.
Agent
ZACCO NORWAY AS (NO)
Granted
08.06.2015
Patent number
336193
Expiry date
14.09.2027

Abstract and drawing

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.
Det blir beskrevet en fremgangsmåte for regenerering av en absorbent for C02 innfangning hvor den regenererte absorbenten blir flashet og så oppvarmet ved å benytte lavtemperatur varmeenergi som ellers ville gå tapt.

Publications

B1A
Checking availability of the latest published version...

Documents

 Expand Download files (41)
Date
 Date Doc. No. Process Case number In/Out Journal description To/from
 11.06.2021 03-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 UT GH Forespørsel ZACCO NORWAY AS
 09.06.2021 04-03 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN NO Patents Zacco
09.06.2021 04-02 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN 2021-05-25 General POA - signed
09.06.2021 04-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn)
29.04.2021 02-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 UT GH Forespørsel ZACCO NORWAY AS
 13.04.2021 01-07 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN List of Cases - NO 104381 ZACCO NORWAY AS
 13.04.2021 01-06 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN 5- Clean Carbon to Aker Engineering and Technology 104382 ZACCO NORWAY AS
 13.04.2021 01-05 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN 4- Aker Solutions AS_merger confirmation 104386 ZACCO NORWAY AS
 13.04.2021 01-04 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN - Certificate of Registration - ACC 104385 ZACCO NORWAY AS
 13.04.2021 01-03 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN - Withdrawal of name registration 104384 ZACCO NORWAY AS
 13.04.2021 01-02 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN - ACC APA - EXECUTION VERSION (Signed) only pages related to ransfer of IP 104383 ZACCO NORWAY AS
 13.04.2021 01-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2021/05575 INN Generell henvendelse ZACCO NORWAY AS
 03.08.2020 27-01 Saksbehandling 20074712 UT PT Varsel om betaling av årsavgift for år 4 + (3352) (PT20074712)
06.08.2019 26-01 Saksbehandling 20074712 UT PT Varsel om betaling av årsavgift for år 4 + (3352) (PT20074712)
03.08.2018 25-01 Saksbehandling 20074712 UT PT Batch Varsel om betaling av årsavgift for år 4 + (3352)
23.05.2018 02-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2018/06016 UT GH Forespørsel Aker Solutions AS
 03.05.2018 01-05 Overdragelse av søknad/rettighet 2018/06016 INN 20160128 confirmation of merger - Aker Solutions AS Aker Solutions AS
 03.05.2018 01-04 Overdragelse av søknad/rettighet 2018/06016 INN 20160927 Certificate of Registration Aker Solutions AS Aker Solutions AS
 03.05.2018 01-03 Overdragelse av søknad/rettighet 2018/06016 INN Endringsskjema Aker Solutions AS
 03.05.2018 01-02 Overdragelse av søknad/rettighet 2018/06016 INN Liste over forekomster Aker Solutions AS
 03.05.2018 01-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2018/06016 INN Generell henvendelse Aker Solutions AS
 09.06.2015 24-01 Saksbehandling 20074712 UT PT Registreringsbrev Nasjonal Patent (15)
27.02.2015 23-01 Saksbehandling 20074712 UT PT Meddelelse om patent Protector Intellectual Property Consultants AS
 24.02.2014 22-03 Saksbehandling 20074712 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
 24.02.2014 22-02 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
 24.02.2014 22-01 Saksbehandling 20074712 INN Beskrivelse Protector Intellectual Property Consultants AS
 11.12.2013 21-01 Saksbehandling 20074712 UT Realitet patent Protector Intellectual Property Consultants AS
 08.11.2013 02-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2013/13320 UT GH Forespørsel Protector Intellectual Property Consultants AS
 29.10.2013 01-03 Overdragelse av søknad/rettighet 2013/13320 INN Fullmakt og erklæring om rett til oppfinnelse Protector Intellectual Property Consultants AS
 29.10.2013 01-02 Overdragelse av søknad/rettighet 2013/13320 INN Overdragelse eller navn adresseendring Protector Intellectual Property Consultants AS
 29.10.2013 01-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2013/13320 INN Generell henvendelse Protector Intellectual Property Consultants AS
 24.01.2013 20-03 Saksbehandling 20074712 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
 24.01.2013 20-02 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
 24.01.2013 20-01 Saksbehandling 20074712 INN E-post Protector Intellectual Property Consultants AS
 10.09.2012 19-03 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
 10.09.2012 19-02 Saksbehandling 20074712 INN Written Opinion WO2009035340 Protector Intellectual Property Consultants AS
 10.09.2012 19-01 Saksbehandling 20074712 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
 04.07.2012 02-01 Endring av søker/innehaver 2012/00705 UT GH Forespørsel Protector Intellectual Property Consultants AS
 26.06.2012 01-02 Endring av søker/innehaver 2012/00705 INN Overdragelse eller navn adresseendring Protector Intellectual Property Consultants AS
 26.06.2012 01-01 Endring av søker/innehaver 2012/00705 INN Generell henvendelse Protector Intellectual Property Consultants AS
 08.06.2012 18-01 Saksbehandling 20074712 UT Realitet patent Protector Intellectual Property Consultants AS
21.02.2012 17-03 Saksbehandling 20074712 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
21.02.2012 17-02 Saksbehandling 20074712 INN Krav Protector Intellectual Property Consultants AS
21.02.2012 17-01 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
20.12.2011 16-02 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
20.12.2011 16-01 Saksbehandling 20074712 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
12.10.2011 15-01 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
19.09.2011 14-02 Saksbehandling 20074712 UT PT report 03:10:53
19.09.2011 14-01 Saksbehandling 20074712 UT Realitet patent Protector Intellectual Property Consultants AS
28.07.2009 12-01 Saksbehandling 20074712 UT Patent - Reminder of first annual fee (2009.07.28)
15.06.2009 11-03 Saksbehandling 20074712 INN Krav
15.06.2009 11-02 Saksbehandling 20074712 INN Hovedbrev
15.06.2009 11-01 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok)
11.03.2009 10-01 Saksbehandling 20074712 UT Henlagt manglende svar (2009.03.11)
13.01.2009 09-03 Saksbehandling 20074712 INN p3178no00 sammendrag.pdf - 7 Sammendrag
13.01.2009 09-02 Saksbehandling 20074712 INN p3178no00 oversettelse.pdf - 7 Beskrivelse
13.01.2009 09-01 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok)
15.12.2008 08-01 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok)
13.10.2008 07-02 Saksbehandling 20074712 INN p3178no00-mb sxknad om fristforlenge.pdf - 7 Hovedbrev
13.10.2008 07-01 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok)
17.06.2008 06-01 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok)
30.04.2008 05-03 Saksbehandling 20074712 INN p3178no00 overdragelse.pdf - 8 Erklæring: søkers rett til oppfinnelse
30.04.2008 05-02 Saksbehandling 20074712 INN 57230 gen poa.pdf - 8 Fullmakt
30.04.2008 05-01 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok)
11.04.2008 04-01 Saksbehandling 20074712 UT Uttalelse i Patentsøknad (2008.04.11)
11.04.2008 03-01 Saksbehandling 20074712 UT PT Realitet_patent (2008.04.11)
17.09.2007 02-06 Saksbehandling 20074712 INN Patenttegninger
17.09.2007 02-05 Saksbehandling 20074712 INN Fullmakt
17.09.2007 02-04 Saksbehandling 20074712 INN Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
17.09.2007 02-02 Saksbehandling 20074712 INN Erklæring: søkers rett til oppfinnelse
17.09.2007 02-01 Saksbehandling 20074712 INN Korrespondanse (hoved dok)
14.09.2007 01-06 Saksbehandling 20074712 INN Fullmakt
14.09.2007 01-05 Saksbehandling 20074712 INN Erklæring: søkers rett til oppfinnelse
14.09.2007 01-04 Saksbehandling 20074712 INN Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
14.09.2007 01-03 Saksbehandling 20074712 INN 20074712_7 Patenttegninger
14.09.2007 01-02 Saksbehandling 20074712 INN 20074712_2 Tilleggsskjema Oppfinnere/Designere
14.09.2007 01-01 Saksbehandling 20074712 INN Søknadsskjema PT (PT Form)

Description, claims and drawings

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content. Description
Foreliggende oppfinnelse angår feltet C02 innfangning fra en gassblanding. Mer spesifikt angår foreliggende oppfinnelse CO2 innfangning fra en CO2 inneholdende gass, slik som forbrenningsgass fra forbrenning av karbonholdig material eller fra andre CO2 frigivende prosesser. Mest spesifikt angår foreliggende oppfinnelse en forbedret fremgangsmåte og anlegg for regenerering av en CO2 absorbent i en fremgangsmåte og anlegg for innfangning av CO2.Den kontinuerlig økende forbrenningen av fossile brensler slik som kull, naturgass og olje i løpet av de siste århundrene har resultert i en økning i konsentrasjonen av C02 i atmosfæren. Den økende konsentrasjonen av CO2 har gitt bekymring på grunn av drivhuseffekten forårsaket av CO2. Drivhuseffekten er mistenkt for allerede å ha forårsaket minst noe av endringene i klimaet som har blitt sett i løpet av de siste tiårene, og er ifølge simuleringsmodeller antatt å forårsake enda større og potensielt dramatiske endringer av klimaet på jordkloden.Dette har forårsaket et krav om handling fra vitenskapsfolk, miljøvernfolk og politikere over hele verden, for å stabilisere eller til og med å redusere utslippet av CO2 fra forbrenning av fossilt brensel til atmosfæren. Dette kan bli oppnådd ved innfangning og sikker deponering av C02 fra eksosgassen fra termiske kraftanlegg og andre anlegg hvor fossilt brensel blir forbrent.Den innfangede CO2 kan bli injisert i underjordiske formasjoner som akviferer, oljebrønner for øket oljeutvinning eller i tømte olje- og gassbrønner for deponering. Tester indikerer at CO2 forblir i de underjordiske formasjonene i flere tusen år og blir ikke frigitt til atmosfæren.Innfangning av CO2 fra gass ved hjelp av absorpsjon er velkjent og har blitt benyttet i flere tiår for f.eks. fjerning av CO2 (og andre sure gasser) fra produsert naturgass ved gassfelt. Absorbentene som er benyttet eller er foreslått ifølge den kjente teknikken har vært forskjellige vandige alkaliske oppløsninger, slik som kaliumkarbonat, se f.eks. US5.528.811, og forskjellige aminer, se f.eks. US 4.112.051, US 4.397.660 og US 5.061.465. Separasjon av CO2 fra eksosgass fra termiske kraftanlegg ved hjelp av en aminoppløsning er kjent f.eks. fra US 4.942.734.Felles fra disse C02 innfangende oppløsningene er at gassblandingen som skal separeres blir introdusert motstrøms til den vandige absorbenten i en absorbsjonskolonne. Gassen som forlater absorbsjonskolonnen er CO2 utarmet (eller utarmet for sur gass), mens CO2 (eller annen sur gass) forlater absorbsjonskolonnen sammen med absorbenten. Absorbenten blir regenerert i regeneratorkolonnen og blir returnert til absorbsjonskolonnen. Amin blir regenerert ved stripping av aminoppløsningen med damp i regenereringskolonnen. Dampen blir generert i reboileren ved bunnen til kolonnen.Som illustrert ovenfor, er CO2 innfangning som er velkjent i teknikken. Imidlertid er der et behov for flere forbedringer ved CO2 innfangningsprosessen for å gjøre CO2 fri eller lav CO2 emisjons termiske kraftverk økonomisk lønnsomme.Anleggene for innfangning av CO2 er relativt store, komplekse og kostbare konstruksjoner. Det er derfor ønskelig å redusere størrelsen, kompleksiteten og kostnadene ved anleggene.Innfangning av CO2 blir utført med kostnader for effektiviteten til det et termoelektrisk kraftanlegg som benytter fossilt brensel, slik at det resulterende uttak av elektrisk kraft og/ eller medium temperatur varme fra et termoelektrisk kraftanlegg blir redusert. Den reduserte effektiviteten sammenlignet med et tradisjonelt anlegg gjøre disse anleggene mindre lønnsomme. Forbedringer av effektiviteten, dvs. reduksjon av energikostnaden ved C02innfangningsprosess, er derfor søkt.De for tiden foretrukne absorbenter er vandige oppløsninger av forskjellige aminer. De vanligst brukte aminene er alkanolaminer, slik som f.eks. dietanolamin, monometyl etanolamin, aminoetyl etanolamin, 2-(Metylamino)etanol, MDEA så vel som andre aminer som er kjent av fagmannen. Absorbsjonen av CO2 til aminabsorbenter er en reversibel, eksotermal reaksjon. Følgelig må varme bli tilført til regeneratorkolonnen for å reversere absorbsjonen og frigi CO2.Varmen tilført til regeneratorkolonnen ifølge teknikkens stand, bli tilført I en reboiler hvor absorbenten typisk bli oppvarmet til en temperatur fra omkring 120 til 130 °C. Absorbenten i reboilen kan bli oppvarmet av en elektrisk varmekilde, men mest vanlig av et varmemedium, slik som f.eks. medium temperatur damp. Reboileren er hovedforbrukeren av medium temperatur varmeenergi i absorbsjon- / desorpsjonsyklussen for C02 innfangning. En reduksjon i behovet for medium temperatur varmeenergi vil forbedre økonomien til CO2 innfangningsprosessen.Ifølge EP 1 736 231, blir restvarmeenergien i kondensatet generert i reboileren benyttet i en varmeveksler for å varme den rike absorbenten før den er introdusert inn i regeneratorkolonnen for å optimalisere varmeforbruket. Temperaturforskjellene mellom den rike absorbenten og kondensatet introdusert inn i varmeveksler er, imidlertid, lav, noe som resulterer i en lav effekt for varmeveksleren. Det faktum at den rike absorbenten blir varmevekslet mot arm absorbent fra regeneratorkolonnen, før nevnte varmeveksler ved bruk av kondensat fra reboileren, resulterer i reduksjon av temperaturforskjellen og således effekten av denne varmeveksleren.US 4 160 810 beskriver en prosess for fjerning av sur gass fra varme gassblandinger, hvor den arme absorbenten som forlater regeneratorkolonnen blir flashet over en flashventil og separert i en flashtank til en gassfase som blir komprimert og reintrodusert inn i regenereringskolonnen, og en flytende fase som blir returnert til absorbsjonskolonnen. Flashingen av den arme absorbenten reduserer temperaturen til den flytende absorbenten og reduserer behovet for ytterligere kjøling derav. I tillegg, reduserer introduksjonen av den komprimerte og således oppvarmede gassfasen fra flashtanken inn i regenereringskolonnen, kraftbehovet for reboileren.Både US 3 832 222 og GB 2 074 035 beskriver anlegg for C02-fangst hvor ekstra strippegass blir generert ved stripping av arm absorbent, hvor gassfasen blir komprimert før den introduseres i regenereringskolonnen som ekstra strippegass. Ifølge US '222 blir gassfasen etter stripping komprimert ved bruk av en venturipumpe, mens det benyttes kompressor ifølge GB '035.Et mål ved foreliggende oppfinnelse er å forbedre energieffektiviteten til CO2 innfangningen, primært ved oppnåelse av en reduksjon av varmebehovet for reboileren, og således en reduksjon I behovet for medium temperatur energi, slik som medium temperatur damp.Ifølge et første aspekt angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for regenerering av en rik absorbent som har absorbert C02, for å gi en regenerert, eller arm absorbent, og CO2, i hvilken fremgangsmåte en strøm av rik absorbent blir introdusert inn i en regenereringskolonne i hvilken absorbenten strømmer nedover og motstrøms for damp som i det minste er delvis generert ved oppvarming av arm absorbent i en reboiler ved bunnen av regenereringskolonnen, hvor frigitt CO2 og damp blir trukket av fra toppen av kolonnen og separert for å gi en strøm av CO2 som blir fjernet, og kondensert vann som blir resirkulert inn regenereringskolonnen, hvor arm eller regenerert absorbent blir trukket ut fra bunnen av kolonnen, hvor den arme absorbenten blir flashet over en flashventil og separert i en flash tank til en gassfase, som blir komprimert og returnert til regeneratorkolonnen, og en væskefase som hovedsakelig omfatter arm absorbent som blir avkjølt ved varmeveksling mot innkommende rik absorbent, karakterisert ved at gassfasen blir varmevekslet mot et kondensat fra reboileren etter at den har forlatt flashventilen og før gassfasen blir komprimert og/eller den arme den arme absorbenten blir varmevekslet mot et kondensat fra reboileren etter at den har forlatt flashventilen og før arme absorbenten blir varmevekslet mot den rike absorbenten.Flashingen av den regenererte absorbent resulterer i dannelsen av en tofasestrøm, en flytende fase hovedsakelig omfattende arm absorbent, og en gassfase hovedsakelig omfattende damp og CO2. Gassfasen blir fortrinnsvis returnert til regeneratorkolonnen for å øke mengden av damp med lav energikostnad, noe som sparer energi sammenlignet med generering av den same mengden damp I reboileren. I tillegg, blir temperaturen til den regenererte absorbenten redusert ved strippingen, noe som gjør det mulig å varmeveksle den regenererte arme absorbenten og gassen generert ved flashing mot lavtemperatur varmekilde for å gjøre prosessen mer energieffektiv enn løsningene ifølge den kjente teknikken.Ifølge et andre aspekt, angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for innfangning CO2 fra en CO2 inneholdende gass, hvilken fremgangsmåte omfatter den ovenfor beskrevne fremgangsmåten for regenerering av absorbenten.Figur 1 er en skjematisk skisse av et C02 innfangningsanlegg ifølge teknikkens stand, Figur 2 er en skjematisk skisse av en første utførelsesform av foreliggende forbedre aminregenereringsdel av et C02 innfangningsanlegg, Figur 3 er en skjematisk skisse av en andre utførelsesform av foreliggende forbedrede aminregenereringdel av et C02 innfangningsanlegg, Figur 4 er en skjematisk skisse av en tredje utførelsesform av foreliggende forbedrede aminregenereringsdel av et C02 innfangninganlegg, og Figur 5 er en skjematisk skisse av en fjerde utførelsesform av foreliggende forbedredeFigur 1 illustrerer et CO2 innfangningsanlegg ifølge EP 1 736 231 som et eksempel på teknikkens stand. Eksosgass fra forbrenning av karbonholdig brensel kommer inn i C02 innfangingsanlegget gjennom en eksoslinje 1. Eksosgassen i linje 1 blir betydelig avkjølt ved bruk av høytemperatur varmeenergien fra forbrenningen for produksjon av elektrisk energi. Temperaturen på eksosen som kommer inn i CO2 innfangingsanlegget gjennom linjen er normalt fra omkring 120 °C til omkring 90 °C. Eksosgassen fra linje 1 blir eventuelt introdusert i en ikke vist kjøleseksjon i hvilken den blir mettet med vann og avkjølt til en temperatur f.eks. fra omkring 35 °C til omkring 60 °C.Den avkjølte og fuktede eksosgassen blir så introdusert inn i den nedre delen av et absorbsjonstårn 3 i hvilken eksosgassen strømmer fra bunnen til toppen av absorbsjonstårnet 3 motstrøms til en arm absorbent, dvs. absorbent som er strippet for CO2, som blir introdusert inn i den over delen av absorbsjonstårnet gjennom en arm absorbentlinje 4. Arm gass, dvs. eksosgass hvor en betydelig del av CO2 er fjernet, blir fjernet gjennom et gassutløpslinje 6 ved toppen av absorbsjonstårnet, mens rik absorbent, dvs. absorbent som har absorbert CO2, blir fjernet fra absorbsjonstårnet gjennom en rik absorbentlinje 5.Den rike absorbenten blir oppvarmet mot arm absorbent som blir returnert til absorbsjonstårnet i en varmeveksler 7 til en temperatur typisk i området mellom 90 og 110 °C, avhengig av temperaturen til den arme absorbenten i linje 4, før den rike absorbenten blir introdusert inn i en regenereringskolonne 8. En valgfri varmeveksler 20 kan være anordnet i linje 5 mellom varmveksleren 7 og regenereringskolonnen for ytterligere oppvarming av den rike absorbenten før den blir fort inn i regenereringskolonnen. Varmemediet som kommer inn i varmeveksleren 20 gjennom en linje 21, kan være kondensat fra dampen benyttet for oppvarming av reboileren, som beskrevet i EP 1 736 231, eller fra en hvilken som helst annen kilde for lavtemperatur varmeenergi.I regenereringskolonnen 8 strømmer den rike adsorbenten nedover, motstrøms for damp generert ved oppvarming av noe av absorbenten i en regenereringsreboiler 11. Arm absorbent forlater regeneratorkolonnen gjennom et arm absorbent utløp 10. En del av den arme absorbenten i utløpet 10 blir introdusert inn i regenereringsreboileren II hvor den blir oppvarmet til en temperatur typisk i området mellom 120 og 130 °C, for å gi varm absorbent og damp som blir re-introdusert inn i regeneratorkolonnen gjennom en linje 12. Den arme absorbenten i reboileren 11 blir typisk oppvarmet ved hjelp av elektrisitet, eller et varmemedium slik som f.eks. damp. Når det benyttes et varmemedium for oppvarming av absorbenten i regenereringsreboiler, blir den introdusert gjennom en linje 13 og tatt ut gjennom en linje 13'. Damp som et varmemedium for reboileren blir normalt introdusert som en høytrykksdamp ved en temperatur på 130 °C til omkring 140 °C, og går ut gjennom linje 13' som kondensert damp ved den same temperatur. Med andre ord, er energien overført fra varmmediet til absorbenten i reboileren kondensasjonsvarmen for dampen.Oppvarmingen av kolonnen fra bunnen gir en temperaturgradient ved stabil tilstand fra bunnen til toppen av kolonnen, hvor temperaturen ved toppen er fra 10 til 50 °C lavere enn ved bunnen avhengig av den faktiske design av kolonnen. I en typisk regenereringskolonne er temperaturen ved bunnen av kolonnen omkring 120 °C og temperaturen ved toppen av kolonnen er fra 10 til 50 °C lavere enn ved bunnen av kolonnen.Den arme absorbenten i linje 10 som ikke blir introdusert inn i regenereringsreboileren, blir resirkulert tilbake til absorbsjonskolonnen 3 gjennom linjen 4 og avkjølt i varmeveksleren 7 mot rik absorbent i linjen 5. I varmeveksleren 7 blir den relativt kalde rike absorbenten oppvarmet mot den relativt varme arme absorbent som forlater varmeveksleren ved en temperatur på omkring 120 °C. Avhengig av den faktiske dimensjonering og konstruksjon av anlegget, kan temperaturen på den rike amin som forlater varmeveksleren 7 for aminstripperen være fra omkring 90 til omkring 110 °C. Denne introduksjonen av oppvarmet rik amin reduserer temperaturfallet fra bunnen til toppen av kolonnen og forbedrer effektiviteten derav.For ytterligere å øke temperaturen til den rike absorbenten før den kommer inn i regeneratoren, blir den rike absorbenten oppvarmet i en varmeveksler 20 mot kondensat fra regenereringsreboileren som blir introdusert gjennom en linje 21. Anvendelsen av kondensatet fra reboileren for å varme absorbenten reduserer behovet for energi ved høyere temperatur i systemet og reduserer energitapet i prosessen. Temperaturforskjellen mellom det rike aminet som forlater varmeveksleren 7 og temperaturen til kondensatet er liten, noe som resulterer i en minimal oppvarming av det rike aminet.CO2 frigitt fra adsorbenten og vanndamp blir trukket fra regeneratorkolonnen 8 gjennom en gassuttakslinje 9. Gassen i gassuttakslinjen 9 blir avkjølt i en tilbakeløpskondenser 14 for å kondensere vann som blir separert fra den gjenværende gassen, nemlig omfattende CO2 i en CO2 separator 15. CO2 gass og noe gjenværende vanndamp blir fjernet fra CO2 separatoren 15 gjennom en CO2 linje 16 for ytterligere behandling, slik som tørking, kompresjon og deponering. Det kondenserte vannet i CO2 separatoren blir trukket ut gjennom en linje 17 og pumpet tilbake til toppen av regenereringskolonnen 8 ved hjelp av en pumpe 18.Figur 2 illustrerer en første utførelsesform av et regenereringsanlegg ifølge foreliggende oppfinnelse. Strømmen av arm absorbent trukket ut fra regeneratoren 8 blir splittet i to strømmer som beskrevet ovenfor. Den delen som skal returneres til absorberen, blir flashet over en flashventil og flashtank 32 for å gi damp som blir tatt ut av flashtanken 32 i en damplinje 33, og arm absorbent som blir returnert til absorberen 3 via linje 4.Gassen trukket ut gjennom linje 33 blir komprimert i en kompressor 34 for å gi en oppvarmet gass. Den komprimerte og oppvarmede gassen blir trukket ut gjennom en linje 35 og blir eventuelt avkjølt ved blanding med vann fra en linje 38 i en de-superheater 36. Den oppvarmede og eventuelt fuktede gassen blir så introdusert inn i regeneratoren gjennom linje 37, som en varmekilde. Vannet i linje 38 er fortrinnsvis kondensat fra et annet sted i anlegget, slik som vann trukket ut fra linje 17. Resirkulering av kondensert vann fra prosessen er foretrukket da det opprettholder vannbalansen til systemet.Temperaturen i den komprimerte gassinnløpslinjen 35 er vanligvis betydelig høyere enn temperaturen (slik som > 180°) i regeneratoren. Temperaturen i gassen blir redusert i de-superheateren til en temperatur nærmere temperaturen i regeneratoren, slik som 110 til 14 °C, for å unngå degenerering av absorbent ved lokal superoppvarming, og negative påvirkning av temperaturprofilen til regeneratoren.Flashing av den arme absorbenten resulterer i et temperaturfall i den arme absorbenten og gassen frigitt fra absorbent, for derved å øke kapasiteten til den arme absorbenten til å bruke lavtemperatur varmeenergi for å være i stand til å øke resirkuleringen av varmeenergi inn i regeneratoren og derved redusere reboilerbelastningen.Lavtemperatur varmeenergi er der masser av i et slikt anlegg, f.eks. som kondensat fra linje 13' som diskutert ovenfor, eller fra en hvilken som helst annen kilde for lavtemperatur varmeenergi.For å maksimalisere anvendelsen av lavtemperatur varmeenergi, blir lavtemperatur varmeenergien benyttet til å varme opp all eller deler av arm absorbent etter flashing.Figurer 2, 3, 4 og 5 illustrerer forskjellige muligheter for en varmer som bruker lavtemperatur varmeenergi som varmekilde.I figur 2 mottar en varmespiral 32a et lavtemperatur varmemedium via en linje 32b, hvilken varmespiral er anbrakt i flashtanken 32. Ifølge denne utførelsesformen, kan både damp og væske i flashtanken 32 bli oppvarmet.I figur 3, er en varmeveksler 31b anordnet i linje 31a som forbinder flashventil 31 og flashtank 32, for oppvarming av både væskefase og gassfase.I figur 4, er en varmeveksler 4b anordnet i linje 4, for oppvarming av den flytende absorbenten. I figur 5, er en varmeveksler 33c anordnet i linje 33 for å varme gassen som blir tatt ut fra flashtanken 32.Den faktiske lokaliseringen av varmeveksleren eller varmeren kan avhenge av det faktiske layout til anlegget og spesielt regeneratoren 8, og hvordan temperaturprofilen gjennom lengden av regeneratoren er.En varmeveksler anordnet mellom flashventilen og flashtanken eller en varmespiral I flashtanken kan bli benyttet dersom det er foretrukket å overføre varme fra den valgte lavtemperatur varmekilden både til gassen trukket ut gjennom linje 33, og væsken trukket ut gjennom linje 4.Oppvarming av gassfasen vil øke kapasiteten for den komprimerte gassen til å bli blandet med vann i de-superheateren, for å øke mengden av dam introdusert gjennom linje 37 inn i regeneratoren som et supplement til dampen produsert i reboileren 11.Oppvarming av væskefasen vil øke temperaturen til den arme absorbenten i linje 4, og tillate overføring av denne ytterligere varmen til den rike absorbenten i varmeveksleren 7, for å øke temperaturen til denne når den går inn i regeneratoren.Den rike absorbenten kan også bli oppvarmet ved hjelp av en eventuell varmeveksler 20 plassert mellom varmeveksleren 7 og regeneratoren 8, for å varme den rike absorbenten før den går inn i regenerator 8. Et lavtemperatur varmeenergi varmemedium kommer inn i varmeveksleren 20 gjennom en linje 21. Varmemediet i linje 21 kan være kondensat fra reboileren som forklart ovenfor, eller fra en hvilken som helst annen lavtemperatur energikilde som er tilgjengelig i anlegget.Gassen generert i flashtanken 32 omfatter hovedsakelig damp og karbondioksid, for å fjerne mer karbondioksid fra absorbenten før den blir returnert til absorberen.Dampen og CO2 som blir trukket ut gjennom linje 33 blir komprimert i en kompressor 34 for å gi en komprimert, varm, umettet damp i linje 35. Dampen i linje 35 blir så avkjølt og mettet med vann i de-superheateren 36 i hvilken vann blir introdusert gjennom en linje 38 og blandet med dampen fra linje 35. Den resulterende vannmettede dampen fra de-superheateren 36 blir så returner tog injisert i stripperen 8 gjennom en linje 37. Vannet som blir introdusert inn i de-superheateren kan hensiktsmessig være en del av vannet som blir kondensert i separatoren 15. I den illustrerte utførelsesformen, blir vannet i linje 38 trukket ut fra linje 17, hensiktsmessig etter pumpen 18.Flashing av den arme absorbenten over flashventil 31 og fjerning av damp i separator 32, reduserer temperaturen til den arme absorbenten med fra 10 til 40 °C. Det rike mediet som forlater varmeveksler 7 vil derfor ha en temperatur som er lavere enn den ønskede temperaturen for introduksjon inn i regeneratorkolonnen 8. en eventuell varmeveksler 20 oppvarmet av lavtemperatur varmemedium i linje 21, kan derfor være anordnet for å varme den rike absorbenten til den ønskede temperaturen. Lav temperatur varmemediet som kommer inn i varmeveksleren 20 gjennom linje 21, kan f.eks. være varmemediet som forlater reboileren 11 i linje 13'. Varmemediet introdusert inn i reboileren i linje 13 er fortrinnsvis damp, mens varmemediet som forlater reboileren i linje 13' er kondensert vann.Kompresjon av dampen i linje 33 øker både temperaturen og trykket til dampen, for å gi varm, umettet damp. Absorbenten kan bli degradert ved en temperatur høyere enn omkring 130 °C. Vannet tilsatt til de-superheateren 36 sikrer at dampen som blir introdusert inn i regenereringskolonnen i linje 37 er mettet med damp som har en temperatur på120 - 130 °C.Uttrykket "damp" som benyttet i foreliggende beskrivelse og krav er, hvor passende, også ment å omfatte damp som inkluderer andre gasser, slik som f.eks. CO2.Ved komprimering av dampen i linje 33 og derved tilføre varme, blir lavtemperatur og lavtrykks damp i linje 33 omdannet til medium temperatur damp som har anvendelsesmuligheter i anlegget. I tillegg, kan lavtemperatur varme fra reboileren finne anvendelse i varmeveksleren 20.1 et anlegg ifølge teknikkens stand, blir lavtemperatur varmemediet, slik som dampkondensat som forlater reboileren, avkjølt mot vann i en varmeveksler, og returnert til en kjele for generering av medium temperatur damp som blir returnert til reboileren.Som nevnt ovenfor, vil introduksjon av en varmespiral i flashtanken varmet av en lavtemperatur varmekilde, slik som kondensat fra andre prosesser i anlegget, slik som fra linje 13', som illustrert i figur 2, resultere i oppvarming av både gassfasen og væskefasen og således temperaturen i begge linjer 37, for introduksjon av damp inni regeneratoren, og linje 4 for oppvarming av det rike aminet i gassveksler 7. Anlegget illustrert i figur 2 reduserer således varme-, eller energitapet, fra anlegget og gjør det mer energieffektivt. Erstatning av varmespiralen 32a med en annen varmer 31a, anordnet mellom flashventilen og flashtanken som illustrert i figur 3, vil gi hovedsakelig det samme resultat. Tofasestrøm gjennom en varmeveksler kan imidlertid resultere i praktiske prosessrelaterte problemer som gjør varmespiralen i flashtanken mer foretrukket.Figur 4 illustrerer en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, hvor lavtemperatur varme blir benyttet på arm amin etter flashing. Temperaturen til det arme aminet etter flashventilen er meget lavere enn temperaturen oppstrøms for flashventilen. Temperaturforskjellen vil være i området 10 til 40°C. Det er derfor mulig å benytte lavtemperatur varme for å varme opp denne dampen og redusere belastningen på p strippe rreboileren.Det varme arme aminet forlater aminstripperen 8 gjennom linje 10 og så 30. Aminet blir så flashet over ventil 31. Strøm 31b som slipper ut av ventil 31 har en redusert temperatur. Temperaturredusjonen er avhengig av trykkfallet over ventilen, men vil være i området 10°C til 50 °C. Det er derfor mulig å varme strøm 31a med en varmekilde ved en lavere temperatur enn den benyttet I reboileren 11. Strøm 31a kommer inn i varmeveksler 31b og blir oppvarmet med lavtemperatur varmekilde. Dette resulterer i genereringen av mer damp i strømmen. Denne dampen er hovedsakelig damp, men inkluderer også noe karbondioksid. Den arme amin går så inn i flashtank 32 og dampen blir separert fra væsken. Dampen blir ført til basis av stripperen 8 og det flytende arme aminet blir returnert til absorberen via varmevekslere. Den økede dampraten som blir returnert til kolonnen reduserer belastningen på reboileren 11. Som et eksempel kan vi benytte foreliggende oppfinnelse på et eksempelanlegg ifølge figur 2 for innfangning av CO2 fra eksosgassen fra en 400 MW gassfyrt kraftstasjon med CO2 fjerning med MEA.Dersom vi har 10 MW lavtemperatur varme tilgjengelig som ikke kan bli benyttet I reboileren men har tilstrekkelig temperatur til at den kan bli benyttet for å være det arme aminet Denne varmen kan bli benyttet i arm aminveksler veksler 31b for å generere mer flashdamp. Simuleringen indikerer at dette vil resultere i en 8 MW reduksjon i belastningen på reboileren. Imidlertid, vil det kreve en økning i belastningen på kompressor på 1 MW.Figur 4 illustrerer en variasjon av prinsippet beskrevet med referanse til figur 3, hvor det arme aminet blir oppvarmet etter flashtanken 32. Temperaturen til det arme aminet etter flashtanken er mye lavere enn temperaturen oppstrøms for flashventilen. Temperaturforskjellen vil være i området 10 til 40°C. Det er derfor mulig å benytte lavtemperatur varme for å varme opp denne strømmen og redusere belastningen på strippereboileren.Arm amin som forlater flashtanken 32 i strøm 4. Strøm 4 har en redusert temperatur og kan derfor bli oppvarmet med lavtemperatur varmekilde i varmeveksler 4b. Det oppvarmede arme aminet kommer ut via strøm 4 og strømmer til absorbsjonskolonnen via et antall varmevekslere. Varmen overført til strøm 4 vil til sist bli overført til regeneratoren 8 via den rike aminstrømmen. Derfor vil belastningen på reboileren 11 bli redusert.Som et eksempel kan vi benytte foreliggende oppfinnelse i et eksempelanlegg ifølge figur 4 for innfangning av CO2 fra eksosgassen fra en 400 MW gassfyrt kraftstasjon med CO2 fjerning med MEA.Dersom vi har 10 MW lavtemperatur varme tilgjengelig som ikke kan bli benyttet i reboileren, men som er av tilstrekkelig temperatur til at den kan bli benyttet for å varme det arme aminet. Denne varme kan bli benyttet i arm aminveksler 4b for å varme et arme aminet. Simuleringer indikerer at dette vil resultere i en 4 MW reduksjon i belastningen på reboileren. Imidlertid, vil det ikke kreve noen økning i belastningen av kompressoren.Figur 5 illustrerer en ytterligere variasjon av prinsippet beskrevet med referanse til figur 3, hvor dampen blir oppvarmet etter flashtanken 32. Damptemperaturen etter flashtanken er meget lavere enn temperaturen oppstrøms for flashventilen. Temperaturforskjellen vil være i området 10 til 40°C. Det er derfor mulig å benytte lavtemperatur varme for å varme opp denne strømmen og redusere belastningen på stripper reboileren.Damp forlater flashtanken 32 i strøm 33a. Strøm 33a har en redusert temperatur og kna derfor bli oppvarmet med lavtemperatur varmekilde i varmeveksler 32b. Den oppvarmede dampen bli komprimert og kommer inn i stripperkolonne. Varmen overført til strøm 33a vil bli overført til stripperen 8 I denne dampstrømmen. Derfor vil belastningen på reboileren 11 bli redusert.Som et eksempel kan vi anvende foreliggende oppfinnelse på eksempelanlegget ifølge figur 5 for innfangning av CO2 fra eksosgassen fra en 400 MW gassfyrt kraftstasjon med CO2 fjerning med MEA.Hvis vi har 10 MW lavtemperatur varme tilgjengelig som ikke kan bli benyttet I reboileren, men denne har tilstrekkelig temperatur til at den kan bli benyttet for å varme opp det arme aminet. Denne varmen kan bli benyttet i veksleren 33c for å varme dampen. Simuleringer indikerer at dette vil resultere i en 8 MW reduksjon i belastningen på reboileren. Imidlertid, vil det kreve en økning av kompressorbelastningen på MW.
Claims
1.En fremgangsmåte for regenerering av en rik absorbent som har absorbert CO2, for å gi en regenerert, eller arm absorbent, og CO2, i hvilken fremgangsmåte en strøm av rik absorbent blir introdusert inn i en regenereringskolonne (8) i hvilken absorbenten strømmer nedover og motstrøms for damp som i det minste er delvis generert ved oppvarming av arm absorbent i en reboiler (11) ved bunnen av regenereringskolonnen (8), hvor frigitt CO2 og damp blir trukket av fra toppen av kolonnen (8) og separert for å gi en strøm av C02 som blir fjernet, og kondensert vann som blir resirkulert inn regenereringskolonnen (8), hvor arm eller regenerert absorbent blir trukket ut fra bunnen av kolonnen (8), hvor den arme absorbenten blir flashet over en flashventil (31) og separert i en flash tank (32) til en gassfase, som blir komprimert og returnert til regeneratorkolonnen (8), og en væskefase som hovedsakelig omfatter arm absorbent som blir avkjølt ved varmeveksling mot innkommende rik absorbent, karakterisert ved at gassfasen blir varmevekslet mot et kondensat fra reboileren (11) etter at den har forlatt flashventilen (31) og før gassfasen blir komprimert og/eller den arme den arme absorbenten blir varmevekslet mot et kondensat fra reboileren (11) etter at den har forlatt flashventilen (31) og før arme absorbenten blir varmevekslet mot den rike absorbenten.2.Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den innkommende rike absorbenten blir ytterligere oppvarmet i en varmeveksler (31b) fremskaffet mellom flashventilen (31a) og flashtanken (32).3.Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor gassfasen og den arme absorbenten blir oppvarmet ved hjelp av en varmespiral (32a) anordnet i flashtanken (32).4.Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor den arme absorbenten blir oppvarmet i en varmeveksler (4b, 41) etter å ha forlatt flashtanken (32) og før den arme absorbenten blir varmevekslet mot den rike absorbenten.5.Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor gassfasen blir oppvarmet i en varmeveksler (33c) etter å ha forlatt flashtanken og før den blir komprimert.6.En fremgangsmåte for innfanging av CO2 fra en CCMnneholdende gass, slik som eksosgass fra forbrenning av fossilt brensel, hvor den CCMnneholdende gassen blir introdusert inn i en absorberingskolonne (3) i hvilken gassen strømmer motstrøms for en væskeformig absorbent for å gi en rik absorbent som har absorbert CO2, og en lav-CO2 gasstrøm som blir frigitt til atmosfæren, hvor den rike absorbenten blir regenerert ifølge fremgangsmåten ifølge krav 1.7.Fremgangsmåten ifølge krav 6, hvor gassfasen og den arme absorbenten blir oppvarmet i en varmeveksler anordnet mellom flashventilen og flashtanken.8.Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor gassfasen og den arme absorbenten blir oppvarmet ved hjelp av en varmespiral anordnet i flashtanken.9.Fremgangsmåten ifølge krav 6, hvor den arme absorbenten blir varmet i en varmeveksler etter at den forlater flashtanken og før den arme absorbenten blir varmevekslet mot den rike absorbenten.10.Fremgangsmåten ifølge krav 6, hvor gassfasen blir oppvarmet i en varmeveksler etter å ha forlatt flashtanken og før gassen blir komprimert.
Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classesB01D 53/14B01D 53/62B01D 3/38

Citations

US 3823222 A (A)GB 2074035 A (A)US 3823222 A (A)GB 2074035 A (A)US 5085675 A (A)

Applicants, owners and inventors

Owners
Aker Carbon Capture Norway AS
Oksenøyveien 8 1366 LYSAKER NO (BÆRUM Municipality, Akershus county)Org. number: 925200654Inventors
Simon Woodhouse
Fjellveien 8B 2010 STRØMMEN NO (LILLESTRØM Municipality, Akershus county)
Knut Sanden
Nesåsen 4 1394 NESBRU NO (ASKER Municipality, Akershus county)
Anne-Helene Haaland
Rugdefaret 19 1450 NESODDTANGEN NO (NESODDEN Municipality, Akershus county)
Pål Rushfeldt
Manglerudveien 31 B 0678 OSLO NO (OSLO Municipality, Oslo county)

Agent

ZACCO NORWAY AS
ZACCO NORWAY AS

Org. number: 982702887

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
Postboks 488 0213 OSLO NO (OSLO Municipality, Oslo county)
Org. number: 982702887
Reference: P3178NO00-MB

Status history

Payment history

Oppositions and appeals

No oppositions or appeals

Administrative limitation

No administrative limitation

Liens and licences

No liens or licenses registered

Gazette entries

No Gazette entries foundOnly events from 2024.03.04 and onwards are shown.