Key information

Title
Amin utslippskontroll
Application number
20091103
Case type
National
Status
21.01.2013 Patent meddelt (B1)
Filed
13.03.2009
Effective date
13.03.2009
Publicly available
14.09.2010
Next annual fee due
31.03.2027
Applicant
Aker Clean Carbon AS (NO)
Owner
Aker Carbon Capture Norway AS (NO)
Inventor
Simon Woodhouse (NO) et al.
Agent
ZACCO NORWAY AS (NO)
Granted
21.01.2013
Patent number
332812
Expiry date
13.03.2029

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 eliminering eller betydelig reduksjon av utslippet av aminer (aminslipp) til atmosfæren fra et anlegg for C02 innfanging fra en avgass, hvor C02 blir fanget ved motstrøms kontakt med en absorbent i en absorpsjonssone, hvor absorbenten omfatter en vandig oppløsning av en eller flere aminer, for å gi en C02-arm avgass som blir frigitt til omgivelsene, og en C02 rik absorbent som blir regenerert i en regenereringskolonne for å gi en C02 rik gass som blir behandlet videre, og en regenerert absorbent som blir resirkulert til absorpsjonssonen, som er kjennetegnet ved at den C02-arme avgassen blir vasket med en sur vandig oppløsning for å fjerne, eller betydelig redusere, mengden av aminer i gassen.

Publications

B1A
Checking availability of the latest published version...

Documents

 Expand Download files (34)
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
 02.02.2021 23-01 Saksbehandling 20091103(332812) UT PT Varsel om betaling av årsavgift for år 4 + (3352) (PT20091103)
03.02.2020 22-01 Saksbehandling 20091103 UT PT Varsel om betaling av årsavgift for år 4 + (3352) (PT20091103)
05.02.2019 21-01 Saksbehandling 20091103 UT PT Varsel om betaling av årsavgift for år 4 + (3352) (PT20091103)
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
 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
 29.01.2013 20-01 Saksbehandling 20091103 UT Generelt Brev Patent Protector Intellectual Property Consultants AS
 24.01.2013 19-03 Saksbehandling 20091103 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
 24.01.2013 19-02 Saksbehandling 20091103 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
 24.01.2013 19-01 Saksbehandling 20091103 INN E-post Protector Intellectual Property Consultants AS
 22.01.2013 18-01 Saksbehandling 20091103 UT PT Registreringsbrev Nasjonal Patent
19.10.2012 16-01 Saksbehandling 20091103 UT PT Meddelelse om patent 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
12.10.2011 15-01 Saksbehandling 20091103 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
09.05.2011 14-04 Saksbehandling 20091103 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
09.05.2011 14-03 Saksbehandling 20091103 INN Beskrivelse Protector Intellectual Property Consultants AS
09.05.2011 14-02 Saksbehandling 20091103 INN Krav Protector Intellectual Property Consultants AS
09.05.2011 14-01 Saksbehandling 20091103 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
09.03.2011 13-02 Saksbehandling 20091103 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
09.03.2011 13-01 Saksbehandling 20091103 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
12.01.2011 12-01 Saksbehandling 20091103 UT Patent - Reminder of first annual fee (2011.01.12)
08.11.2010 11-02 Saksbehandling 20091103 UT PT report 02:27:41
08.11.2010 11-01 Saksbehandling 20091103 UT Realitet patent Protector Intellectual Property Consultants AS
29.10.2010 09-01 Saksbehandling 20091103 UT Patent Utdrag Protector Intellectual Property Consultants AS
21.10.2010 10-04 Saksbehandling 20091103 INN Beskrivelse Protector Intellectual Property Consultants AS
21.10.2010 10-03 Saksbehandling 20091103 INN Krav Protector Intellectual Property Consultants AS
21.10.2010 10-02 Saksbehandling 20091103 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
21.10.2010 10-01 Saksbehandling 20091103 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
20.09.2010 08-01 Saksbehandling 20091103 UT Realitet patent Protector Intellectual Property Consultants AS
26.02.2010 07-06 Saksbehandling 20091103 INN Krav Protector Intellectual Property Consultants AS
26.02.2010 07-05 Saksbehandling 20091103 INN Beskrivelse Protector Intellectual Property Consultants AS
26.02.2010 07-04 Saksbehandling 20091103 INN Krav Protector Intellectual Property Consultants AS
26.02.2010 07-03 Saksbehandling 20091103 INN Beskrivelse Protector Intellectual Property Consultants AS
26.02.2010 07-02 Saksbehandling 20091103 INN Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
26.02.2010 07-01 Saksbehandling 20091103 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
24.02.2010 06-01 Saksbehandling 20091103 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
05.02.2010 05-02 Saksbehandling 20091103 INN PT - 7 Hovedbrev Protector Intellectual Property Consultants AS
05.02.2010 05-01 Saksbehandling 20091103 INN Korrespondanse (hoved dok) Protector Intellectual Property Consultants AS
09.09.2009 04-01 Saksbehandling 20091103 UT Uttalelse i Patentsøknad (2009.09.09)
09.09.2009 03-01 Saksbehandling 20091103 UT PT Realitet_patent (2009.09.09)
19.03.2009 02-01 Saksbehandling 20091103 UT PT Infobrev til oppfinner (2009.03.19)
13.03.2009 01-07 Saksbehandling 20091103 INN Figures_Figurer_P3574NO00_125267
13.03.2009 01-06 Saksbehandling 20091103 INN Description_Description_P3574NO00_12.pdf - 7 Beskrivelse
13.03.2009 01-05 Saksbehandling 20091103 INN Claims_claims_P3574NO00_125269.pdf - 7 Krav
13.03.2009 01-04 Saksbehandling 20091103 INN Application attachment_erklaring_P35.pdf - 8 Erklæring: søkers rett til oppfinnelse
13.03.2009 01-03 Saksbehandling 20091103 INN Application attachment_ACC_fullmakt_.pdf - 8 Fullmakt
13.03.2009 01-02 Saksbehandling 20091103 INN Publ. sammendrag (official abstract) for appnr 20091103
13.03.2009 01-02 Saksbehandling 20091103 INN Abstract_Sammendrag_P3574NO00_125293.pdf - 7 Sammendrag
13.03.2009 01-01 Saksbehandling 20091103 INN National Patent Application 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 innfanging og sekvestrasjon. Mer spesifikt angår foreliggende oppfinnelse en forbedret fremgangsmåte for reduksjon av problemet relatert til utslipp fra aminbaserte C02 innfangingsanlegg, som blir frigitt til omgivelsene i den CO2 fattige eksosgassen som blir frigitt til luften.Den kontinuerlig økende forbrenningen av fossilt brensel, slik som kull, naturgass og olje, i løpet av de siste århundrene har resultert i en økning av konsentrasjonen av CO2 i atmosfæren. Økningen av konsentrasjonen av CO2 har forårsaket bekymring på grunn av drivhuseffekten som blir forårsaket av CO2. Drivhuseffekten er antatt allerede å ha forårsaket i det minste noen av endringene i klimaet som har blitt sett i løpet av de siste tiårene, og er ifølge simuleringsmodeller antatt å ville forårsake enda flere og potensielt mer dramatiske effekter i klimaet på jordkloden.Dette her forårsaket et krav om handling fra vitenskapsfolk, miljøaktivister og politikere over hele jorden, om å stabilisere eller også redusere utslippet av CO2 fra forbrenning av fossilt brensel til atmosfæren. En stabilisering eller også reduksjon av utslippet av C02 fra forbrenning av fossilt brensel kan bli oppnådd ved innfanging og sikker deponering av C02 fra eksosgassen fra termiske kraftverk og andre anlegg hvor fossilt brensel blir forbrent.Den innfangede C02 kan bli injisert i underjordiske terrengformasjoner slik som akviferer, oljebrønner for øket oljeutvinning eller uttømte olje og gassbrønner for deponering. Tester indikerer at CO2 forblir i den underjordiske formasjonen i tusener av år og ikke blir frigitt til atmosfæren.Innfanging av C02 fra en gass ved hjelp av absorpsjon er velkjent og har blitt brukt i tiår for eksempel for fjerning av CO2 (og andre sure gasser) fra produsert naturgass ved gassfelt. Absorbentene som er benyttet eller foreslått i den kjente teknikken har vært forskjellige alkaliske vandige oppløsninger, slik som kaliumkarbonat, og forskjellige aminer, se for eksempel US 4.112.051, US 4.397.660 og US 5.061.465. Separasjon av CO2 fra eksosgass fra termiske kraftverk ved hjelp av en aminoppløsning er kjent for eksempel fra US 4.942.734.Felles for disse oppløsningene for CO2 innfanging er at gassblandingen som skal separeres blir introdusert motstrøms til den vandige absorbenten i en absorberkolonne. Gassen som forlater absorberkolonnen er CO2 fattig (eller sur gass fattig), mens CO2 (eller andre sure gasser) forlater absorberkolonnen sammen med absorbenten. Absorbenten blir regenerert i regeneratorkolonnen og returnert til absorberkolonnen. Amin blir regenerert ved stripping av aminoppløsningen med damp i regenereringskolonnen. Dampen blir generert i reboileren ved bunnen av kolonnen.De for tiden foretrukne absorbentene er vandige oppløsninger av forskjellige aminer. De vanligst benyttede aminene er alkanolaminer slik som for eksempel monoetanolamin, dietanolamin, monometyletanolamin, aminoetyletanolamin, 2-(metylamino)etanol, så vel som andre aminer som er kjent av fagmannen. Absorpsjonen av CO2 av aminabsorbentene er en reversibel, eksoterm reaksjon. Følgelig må det bli tilført varme til regenereringskolonnen for å reversere absorpsjonen og frigi CO2.Damptrykket til de forskjellige aminene varierer betydelig. Således har noen aminer større tendens til å fordampe fra vandig absorbentløsning og unnslippe med den C02 arme eksosgassen til omgivelsene. Nylig har de miljømessige eller helsemessige risikoene som resultat av aminer som blir frigitt fra anlegget sammen med en C02 arme eksosgassen blitt tatt opp til diskusjon.Aminabsorbere for CO2 innfanging fra eksosgass er typisk utstyrt med en eller flere vannvaskeseksjoner for å redusere slipp av amindamp til atmosfæren. Disse vannvaskeseksjonene er enten utstyrt med seksjoner av kar eller pakningsseksjoner med resirkulering av vann. US 2008159937 (A1) beskriver en absorpsjonskolonne for CO2 innfanging med amin absorbent som er utstyrt med en vannvaskeseksjon med strukturert pakking over hvilken vann blir tilført for å vaske eksosgassen og redusere aminmengden i den behandlede eksosen.Absorpsjonen av amin i vannvaskeseksjonen og tilsvarende oppbygging av konsentrasjonen av amin krever en viss erstatning av vaskevann, dvs. ferskt vann blir tilsatt som "make up" og en avtapning til hoved aminsløyfen blir etablert. Konsentrasjonen av amin i vaskevannet må bli holdt relativt lavt på grunn av aminets partialtrykk (mottrykk) fra vaskevannet. Aminets partialtrykk er avhengig av aminkonsentrasjonen og væskens temperatur. Høyere temperatur og høyere konsentrasjon forårsaker høyere damptrykk for amin fra væsken og derved høyere aminslipp til luften. Man antar normalt at likevekt på toppen av vannvasken pakkede seksjon med væskeresirkulering, noe som betyr at gassen vil inneholde en aminkonsentrasjon som er ekvivalent til væskens partialtrykk, som igjen er diktert av væsketemperaturen og aminkonsentrasjonen.Tilsetting av overskuddsmengder av ferskvann til vaskesløyfen for å fortynne oppløsningen eller operasjon ved lavere gass- og væsketemperaturer for å redusere aminets damptrykk, er utfordrende da vannbalansen over hele innfangingsanlegget må bli oppretthold tilnærmet nøytralt, dvs. summen av vann som kommer inn i systemet må balansere vannet som forlater systemet, hvis ikke vil beholdningen akkumuleres og må til sist bli tatt hånd om som avfall. Både bruk av overskuddsmengder av vann og operasjon ved lavere temperaturer vil gjøre det vanskelig å oppnå et aminslipp nær null og denne driften vil også gi en betydelig øket kostnad.Øket miljøbevissthet vil kreve forbedrede prosesser med minimum utslipp til luft av potensielt skadelige forbindelser. Det er derfor videre antatt at myndighetene og industrien er villig til å inkorporere slike forbedringer som beskrevet heri.Valget av et amin eller en kombinasjon av aminer for et anlegg for CO2 fangst avhenger av forskjellige faktorer slik som korrosiv effekt, mulige eller kjente miljømessige og helsemessige farer, effektivitet i CO2 fangst, energieffektivitet i prosessen, minimalisering av amindegraderingen etc. Dersom aminslippettil atmosfæren kan bli eliminert, kan aminer som er skadelige eller ikke er tillatt på grunn av miljømessige eller helsemessige betraktninger relatert til aminslipp, bli tillatt i slike prosesser.Fra US 5.378.442 er det kjent en fremgangsmåte og et anlegg hvor vann inneholdende C02 blir brukt for vasking av den rensede eksosgassen før den slippes ut til omgivelsene. Ytterlige CO2 kan også bli tilsatt vaskevannet ved behov.Det er imidlertid et behov for forbedrede fremgangsmåter og forbedrede anordninger for å eliminere eller betydelig redusere slippet av aminer fra CO2 innfangingsanlegg.Ifølge et første aspekt angår foreliggende oppfinnelse en fremgangmåte for eliminering eller betydelig reduksjon av utslipp av aminer (aminslipp) til atmosfæren fra et anlegg for CO2 fangst fra en eksosgass, hvor CO2 blir innfanget ved motstrøms strømning mot en absorbent i en absorpsjonssone, hvor absorbenten omfatter en vandig oppløsning av en eller flere aminer, for å gi en C02 arm eksosgass som blir frigitt til omgivelsene, og en C02 rik absorbent som blir regenerert i en regenereringskolonne for å gi en C02 rik gass om blir behandlet videre, og regenerert absorbent som blir resirkulert til absorpsjonssonen, hvor den CO2 arme eksosgassen blir vasket med en sur vandig oppløsning av en syre som ikke er CO2, for å fjerne eller betydelig redusere mengden av amin(er) i gassen.I en vannvask ved bruk av kun vann, øker pH til oppløsningen ved absorpsjon av amin for å forårsake øket amin damptrykk over væskefasen. Syren i vannvaskingstrinnet protonerer og stabiliserer således aminene, og andre alkaliske forbindelser, i oppløsning noe som resulterer i en betydelig reduksjon av damptrykket av amin over væskefasen, og en tilsvarende reduksjon av aminslipp til atmosfæren.Oppløst CO2 er sur og CO2 absorpsjon i vaskevannet reduserer amin damptrykket til en viss grad da det binder opp aminet som karbamater, eller protonerte aminer. Absorpsjonsraten av CO2 er imidlertid lav og partialtrykket av CO2 i eksosgassen i den øvre delen av absorberen er lag, følgelig er mengden av absorbert C02 i vaskevannseksjonen ikke tilstrekkelig til å eliminere amin mottrykket. Man kunne øke CO2 konsentrasjonen i vaskevannet ved injeksjon av konsentrert C02, eller ved tilsetting av bikarbonatsalter. Disse metodene vil imidlertid redusere den totale C02 innfangingskapasiteten til innfangingsanlegget.Følgelig, løser foreliggende fremgangsmåte den fundamentale utfordringen ved aminslipp som er et resultat av en mangel på bufferkapasitet og mottrykk fra solventen ved bruk av rent vann for vask av den CO2 arme eksosgassen.Ifølge en utførelsesform av det første aspektet av oppfinnelsen, blir en del av den sure vaskeoppløsningen tappet av og introdusert inn i en amin gjenvinner hvor aminsaltene i oppløsninger blir kokt i nærvær av alkali og amin kationene blir frigitt som fri amindamp som blir gjenbrukt som amin absorbent for CO2 fangst. Ved innføring av amingjenvinneren blir aminet som blir fanget ved syrevasken behandlet for å oppnå fritt amin som blir re-introdusert til aminsyklusen og således resirkulert. Aminsyklusen er forstått å være syklusen i hvilken aminet sirkulerer, dvs. fra absorpsjonssonen, til regenereringskolonnen og tilbake til absorpsjonssonen. Fritt amin som blir frigitt i gjenvinneren blir fortrinnsvis introdusert sammen med damp generert i gjenvinneren inn i regenereringskolonnen.Ifølge en alternativ utførelsesform, blir en del av syrevaskoppløsningen tappet av og introdusert inn i aminabsorbenten for C02 innfanging. Ifølge denne utførelsesformen blir den avtappede syrevaskoppløsningen introdusert inn i aminabsorbenten som skal bli behandlet som resten av den sirkulerende absorbenten. Det sirkulerende aminet blir filtrert for å fjerne partilker og en mindre mengde blir tappet av og introdusert inn i en gjenvinner for å gi fritt amin som blir tilsatt til aminsyklusen, og for å fjerne uoppløselige salter fra det sirkulerende aminet.Figur 2 er en prinsippskisse som illustrerer en kontaktor eller absorpsjonstårnFigur 1 illustrerer et C02 innfangingsanlegg ifølge den kjente teknikk hvor eksosgass fra forbrenning av karbonholdig brensel kommer inn i CO2 innfangingsanlegget gjennom en eksoslinje 1. Foran CO2 innfangingsanlegget vil eksosgassen typisk bli behandlet med konvensjonelle anordninger for kontroll av luftforurensing, slik som elektrostatiske presipitatorer (ESP), Avsvovlingsutstyr for eksosgass (FGD) og Selektiv katalytisk NOx Reduksjons (SCR) enheter for å kontrollere utslipp av partikler SOx og NOx. Sammensetningen og temperaturen til eksosgassen er sterkt avhengig av den kilde. Følgelig er kravene til forbehandling av eksosgassen avhengig av brenselet og forbrenningsteknologien i anlegget.Temperaturen til eksosgassen som kommer inn i C02 innfangingsanlegget gjennomlinje 1 er normalt fra omkring 120 °C til omkring 130 °C. eksosgassen kan bli introdusert inn i en kjøler 2. En foretrukket kjøler 2 er en direkte kontakt kjøler (DCC), i hvilken gassen blir kjølt og ytterligere renset fra SOx og støv og mettet med vann ved en temperatur fra omkring 20 °C til omkring 50 °C. DCC er typisk en våtskrubber med vann som resirkulerer gjennom et pakket sjikt, og alkaliske natriumforbindelser blir tilsatt for pH justering og SOx kontroll.Eksosgassen blir så introdusert inn i den nedre delen av et C02 absorpsjonstårn 3 i hvilket eksosgassen strømmer fra bunnen til toppen av absorpsjonstårnet 3 motstrøms for en arm absorbent, dvs. en absorbent som er strippet for CO2, som blir introdusert inn i den øvre delen av absorpsjonstårnet gjennom en linje 4 for arm absorbent. CO2 arm gass, dvs. eksosgass hvor en betydelig del av CO2 er fjernet, blir trukket ut gjennom et gassutløp 6 ved toppen av absorpsjonstårnet, men rik absorbent, dvs. absorbent som har absorbert det meste av CO2, blir trukket ut fra absorpsjonstårnet gjennom en line 5 for rik absorbent.Den rike absorbenten blir rutet via en pumpe 48 og blir oppvarmet mot arm absorbent som blir returnert til absorpsjonstårnet i en varmeveksler 7 til en temperatur som typisk er i området mellom 90 og 110 °C, før den rike absorbenten blir introdusert in i en regenereringskolonne 8. I regenereringskolonnen 8 strømmer den rike absorbenten nedover, motstrøms for damp som blir generert ved oppvarming av noe av absorbenten i en regenererings reboiler 11. Arm absorbent forlater regeneratorkolonnen gjennom et utløp 10 for arm absorbent. En del av den arme absorbenten i utløpet 10 blir introdusert inn i regenererings reboileren 11 hvor den blir oppvarmet til en temperatur typisk i området mellom 120 og 130 °C, for å gi varm absorbent og damp som blir introdusert inn i regenereringskolonnen gjennom en linje 12. Den arme absorbenten i reboileren 11 blir typisk oppvarmet ved hjelp av et oppvarmingsmedium som blir introdusert gjennom en linje 13 og tatt ut gjennom en linje 13'. Damp som et varmemedium for reboileren blir normalt introdusert som en lavtrykksdamp ved en temperatur på 130 °C til omkring 140 °C, og forlater linje 13' som kondensert damp ved den samme temperaturen. Med andre ord, energien overført fra varmemediet til absorbenten er kondensasjonsvarmen til dampen.Oppvarming av kolonnen fra bunnen gir en temperaturgradient ved likevekt fra bunnen til toppen av kolonnen, hvor temperaturen i toppen er fra 10 til 50 °C lavere enn bunnen avhengig av det faktiske designet til kolonnen.Den arme absorbenten i linje 10 som ikke blir introdusert i regenereringsreboileren blir resirkulert tilbake vie en pumpe 49 til absorpsjonskolonnen 3 gjennom linjen 4 og avkjølt i varmeveksleren 7 mo rik absorbent i linje 5.1 varmeveksleren 7 blir den relativt kalde rike absorbenten oppvarmet mot den relativt varme arme absorbenten som forlater stripperen ved en temperatur på omkring 120 °C. Avhengig av den faktiske dimensjoneringen og konstruksjonen av anlegget, kan temperaturen til det rike aminer som forlater varmeveksleren 7 for aminstripperen være fra omkring 90 til omkring 15 °C. Stripperen blir normalt operert ved et lite overtrykk på typisk 0,5 til 1,5 barg.CO2 frigitt fra absorbenten, vanndamp og mindre mengder absorbent, blir trukket fra regenereringskolonnen 8 gjennom en gassuttakslinje 9. Gassen i gassuttakslinjen 9 blir avkjølt i en tilbakeløpskjøler 14 for å kondensere vann som blir separert fra den gjenværende gassen, hovedsakelig omfattende CO2 i en CO2 separator 15. CO2 gass og noe gjenværende vanndamp blir tatt ut fra CO2 separatoren 15 gjennom en CO2 linje 16 for videre behandling, slik som tørking, kompresjon og deponering. Det kondenserte vannet i C02 separatoren blir trukket ut gjennom en linje 17 og pumpet tilbake til toppen av regenereringskolonnen 8 ved hjelp av en pumpe 18.Figur 2 er en prinsippskisse av en kontaktor eller absorpsjonskolonne modifisert ifølge foreliggende oppfinnelse. Absorpsjonskolonnen er delt i tre avdelinger ved hjelp av kollektorplater 22, 31.Eksosgassen for behandling blir introdusert inn i kolonnen gjennom eksoslinjen 1 og blir tillatt å strømme oppover gjennom en kontaktsone 20 fortrinnsvis omfattende en pakning, slik som en strukturert pakning, for å øke gass-væske kontaktoverflatearealet. I kontaktsonen strømmer eksosgassen i motstrøm til en flytende absorbent som blir introdusert gjennom en arm absorbentlinje 4 og blir distribuert over pakkingen i kontaktsonen av væskedistributører 21. Væskedistributørene kan være en hvilken som helst type væskedistributører som er kjent av fagmannen, slik som dyser, perforerte før, trau etc.I kontaktsonen blir en betydelig del, slik som mer enn 70 %, og fortrinnsvis mer enn 80% av C02 i eksosgassen som blir introdusert inn i kolonnen absorbert av den flytende absorbenten for å gi en CO2 arm eksosgass. Absorbenten blir oppsamlet ved bunnen av absorpsjonskolonnen og blir trukket ut fra kolonnen gjennom linjen 5 for rik absorbent, som beskrevet ovenfor med referanse til den kjente teknikk.Den CO2 arme eksosgassen som strømmer oppover gjennom kollektorplaten 22 og inn i en vaskesone 23 hvor eksosgassen blir vasket ved motstrøms flyt mot vann i en pakking. Vaskevannet blir introdusert gjennom en vaskevannlinje 24 og distribuert over pakkingen i vaskesonen 23, ved hjelp av vanndistributører 25. Vanndistributørene er av samme typen eller forskjellig fraVaskevann blir oppsamlet å kollektorplaten 22 og blir trukket ut gjennom envannlinje 26 og introdusert inn i en vaskevannstank 27. Vannet i tanken 27 kan bli resirkulert til vaskevannlinjen 24 ved hjelp av en pumpe 28. Avhengig av den totale vannbalansen i innfangingsanlegget, er det normalt er ønskelig å benytte vannvaskeseksjonen for gasskjøling for å kondensere og fjerne vann fra den passerende eksosgassen. Dette blir oppnådd ved en ekstern kjøler 19 på det resirkulerende vaskevannet. For å drenere overskuddsvæske og/ eller å unngå oppbygging av for høy konsentrasjon av amin og mulige andre kontaminanter i det sirkulerende vaskevannet, er det frembrakt en vannblødelinje 29. En vannlinje 30 er også anbrakt for å erstatte eventuelt vanntap og tapet gjennom blødelinjen 29. Vannblødelinjen 29 og vannlinjen 30 kan være forbundet til tanken 27 som illustrert, men linjene 29, 30 kan også være anbrakt i en hvilken som helst posisjon i vannvask resirkuleringssløyfen. Vann blødelinjen 29 er rutet tilbake til hovedsyklusen for amin.Den vaskede CO2 arme eksosen som forlater vaskesonen 23 strømmer oppover gjennom kollektorplaten 31 og inn i en syrevasksone 32 hvor den C02arme og vaskede eksosgassen blir vasket med en sur vandig oppløsning i en pakking. Syrevaskoppløsningen har fortrinnsvis en pH på 3-7, slik som for eksempel 4,5 til 6. Syreoppløsningen blir introdusert gjennom en syrevaskelinje 33 og distribuert over pakkingen i syrevaskesonen 32, ved hjelp av distributører 34. Distributørene 34 er av samme type eller forskjellige fra væskedistributørene 21. Fagmannen vil forstå at selv om en motstrøms syrevask i en vaskesone 32 er beskrevet, kan en hvilken som helst passende gassvasketeknologi bli benyttet.Den rensede eksosgassen som forlater kontaktsonen 32 blir så passert gjennom en eller flere demistere 47 før eksosgassen blir frigitt til omgivelsene gjennom gassutløpet 6. Demisteren kan være en hvilken som helst dråpeslagstype slik som en meshputetype, skovltype, sikksakkformet etc.Væske fra kontaktsonen 32 blir oppsamlet ved kollektorplaten 31 og blir trukket ut gjennom en linje 35 inn i en syrevasktank 36. Oppløsningen i tank 36 blir resirkulert inn i linje 33 ved hjelp av en pumpe 37. En eventuell varmer eller kjøler 38 kan være fremskaffet i linje 33 for å justere temperaturen til oppløsningen i linje 33.For å kontrollere oppbyggingen av nøytralisert amin og mulige andre kontaminanter i den sirkulerende oppløsningen, er en blødelinje 40 fremskaffet. Oppløsningen som blir fjernet gjennom blødelinjen 40 kan bli deponert eller kan bli behandlet videre for å redusere, eliminere eller gjenvinne eventuelt miljømessig uønskede ingredienser deri. Oppløsningen i blødelinjen 40 kan bli ytterligere behandlet ved introduksjon i en såkalt amingjenvinner41.Amingjenvinneren 41 er en valgfri komponent i et aminbasert CO2 innfangingsanlegg, for reclaiming eller regenerering av amin som har blitt gjort inaktivt ved å danne salter med andre ioner i den sirkulerende absorbenten. Gjenvinneren 41 er for eksempel en boiler hvor oppløsningen som skal gjenvinnes blir kokt av ved forhøyet temperatur ved hjelp av damp eller annen varmekilde som blir introdusert gjennom linje 43. Dersom damp blir benyttet for oppvarming av reboileren blir kondensert damp trukket ut gjennom en linje 43'. Damp og fordampet amin blir trukket ut gjennom en returlinje 44 og kan bli overført inn i den nedre delen av regenereringskolonnen 8, for således å introdusere innholdet som ytterligere strippegass i regenereringskolonnen 8.Gjenvinneren kan enten bli kjørt på kontinuerlig basis, hvor en mindre mengde på typisk 0,5 il 2,0 % av den arme absorbenten som forlater regenereringskolonnen i linje 10, tappet av gjennom en blødelinje 46 for arm absorbent og introdusert inn i gjenvinneren 41. Alternativt kan gjenvinneren bli kjørt batch-vis. For å gjenvinne eller regenerere de vandige oppløsningene som blir introdusert inn i gjenvinneren gjennom linjer 40, 46 blir en alkalisk oppløsningen tilsatt gjennom en alkalilinje 45. Foretrukket blir en alkalisk natriumoppløsning slik som natriumhydroksid eller natriumaske benyttet som den alkaliske oppløsningen. Oppløste salter og muligens utfelte salter og eventuelt annet partikkelformet materiale bli oppsamlet ved bunnen av gjenvinneren 41 og blir fjernet gjennom en avfallslinje 42. Gjenvinnerprinsippene beskrevet heri er av den termiske typen, andre alternativer for amingjenvinnere slik som ionebyttere, eller dialyse, kan også bli benyttet i sammenheng med den beskrevne oppfinnelsen. Bandige amintoppløsninger kan også bli behandlet med visse bakterier som vil forårsake bakteriologisk dekomponering av aminene.Flere syrer er tilgjengelige for den vandige syrevaskeoppløsningen, både uorganiske og organiske syrer slik som svovelsyre, fosforsyre, salpetersyre, eddiksyre, maursyre, sitronsyre etc. Den foretrukne pH er i området 3-7, tilstrekkelig lav for fullstendig å protonere aminer og N03 til ammoniumioner, og ved således eliminere partialtrykket av aminer over oppløsningen. En annen positiv effekt ved redusert pH i syrevaksseksjonen er en mulig reduksjon eller unngåelse av Legionellavekst. Dersom Legionelle viser seg å være et problem i vannvaskeseksjonene i C02 absorbere (som erfaringene fra andre kjøletårn) kan det være fordelaktig å drive syrevaskeseksjonen ved den nedre delen av det anbefalte pH området på 3-7, eller også under pH 3. Fagmannen som leser foreliggende beskrivelse vil være i stand til å velge en passende syre og et passende pH område for den vandige syrevaskoppløsningen uten unødvendig eksperimentering eller testing.Eksosgassen som forlater syrevasksiktet er likeledes uttømt for aminforbindelser. Vaskevæsken blir resirkulert i en lukket sløyfe, hvor pH blir overvåket kontinuerlig og hvor syre blir tilsatt etter behov via linje 39. Den resirkulerende væsken i syrevaskesystemet blir oppsamlet i en dedikert sump på innsiden av absorbertårnet eller alternativt i en tank på utsiden og ledet via en resirkuleringspumpe tilbake til toppen av renseseksjonen. Fagmannen innen teknikken vil forstå at syren kan bli tilsatt ved et hvilket som helt passende punkt i syrevaskesløyfen.Denne syrevaskeseksjonen blir fortrinnsvis operert adiabatisk eller nær adiabatisk, med det mål å produsere en liten avtapning med relativt høy konsentrasjon av amin-syre forbindelser. Konsentrasjonen av oppløste forbindelser kan bli overvåket ved kontinuerlig konduktivitetsmålinger, og bløderaten versus konsentrasjonsstyrken kan bli justert ved mindre oppvarming eller kjøling av væskeresirkuleringssløyfen. Avkjøling vil forårsake akkumulering av væske i syrevaskesløyfen som vann vil kondensere fra den passerende eksosgassen, oppvarming av væske resirkuleringssløyfen vil forårsake netto avdamping og tap av vann. Konsentrasjonen må også bli kontinuerlig kontrollert ved tilsetting av ferskvann til denne seksjonen.Som beskrevet ovenfor, blir den konsentrerte bløden fra syrevasken ledet til en lagringstank eller til en gjenvinner hvor aminet blir gjenvunnet og derved redusere amintapene, ved tilsetting av alkaliske forbindsler slik son natriumaske eller natriumhydroksid. Som indikert i dette eksempelet reagerer natriumforbindelsen med for eksempel svovelsyreanionet.Væskebløden fra syrevasken kan alternativt bli ledet tilbake til aminsyklusen for videre behandlinger.Fagmannen vil forstå at kontaktsonene 20, 23, 32 fortrinnsvis er skåler eller pakkede kontaktsoner som omfatter et pakkemateriale som øker kontaktarealet mellom gassen og væsken. Pakkematerialet kan være et hvilket som helst kjent pakkemateriale og kan være anordnet tilfeldig eller strukturert. De mest foretrukne pakkematerialene er strukturerte pakkinger fremstilt av materialer som er hovedsakelig inerte overfor gassen og den benyttede absorbenten.Fagmannen vil også forstå at den beskrevne absorpsjonskolonnen er forenkelt for illustrative formål. Hver kontaktsone 20, 23, 32 kan være oppdelt horisontalt i to eller flere trinn hvis nødvendig eller ønskelig. Dersom en kontaktsone 20, 23, 32 er oppdelt horisontalt, kan en kollektorplate bli benyttet for å separere de forskjellige trinnene eller re-distributører for væske kan være anordnet mellom disseKollektorplatene 21, 22, 32 kan være av samme type eller forskjellige typer, slik som en hvilken som helst type væskekollektorsystemer som er kjent av fagmannen som tillater at eksosgassen strømmer oppover i kolonnen men som ikke tillater væsken å strømme nedover slik at den oppsamlede væsken kan bli trukket ut gjennom respektive uttakslinjer 26, 35.Et pilotskala C02innfangingsanlegg ifølge figur 1 ble benyttet for testene. MEA basert solvent ble benyttet for innfanging av C02 fra en gassturbin eksosgass. CO2 absorberen omfatter en hovedabsorpsjonssone hvor 90 % CO2 innfanging blir oppnådd.Eksosgassen som forlater absorpsjonssonen innehold flere ppm av gassformig MEA og eksosgasstemperaturen var i området 40-45 °C. En enkel vannvaskseksjon med strukturert pakking ble benyttet for reduksjon av aminslipp til omgivelsene. Det resirkulerende vannet ble avkjølt ved en ekstern varmeveksler som gir kjøling av den passerende eksosgassen og temperaturen til gassen som forlater vannvaskeseksjonen var i området 35-40°C. Kondensasjon av vann skjedde i vannvaskeseksjonen, og overskudd av væske i resirkuleringssløyfen for vaskevann ble ledet til hoved amin sirkuleringssløyfen. Likevektbetingelser for vannvaskesystemet (dvs. konstante temperaturprofiler og konstante konsentrasjoner av gass og væske) ble oppnådd og MEA innholdet i utslippsgassen ble målt til å være omkring 1 ppm.Deretter ble svovelsyre tilsatt for å redusere pH i den resirkulerende væsken tilunder 6. MEA konsentrasjonen i eksosgassen falt hurtig til under deteksjonsgrensene, som ble sagt å være 0,1 ppm. Analysene ble utført ved gassekstraksjon ved en serie impingere med rent vann og etterfølgende LC-MS analyse av impingerinnholdet.
Claims
1.En fremgangsmåte for eliminering eller betydelig redusere emisjon av aminer (aminslipp) til atmosfæren fra et anlegg for C02 innfanging fra en eksosgass, hvor CO2 blir innfanget ved motstrøms strømning mot en absorbent i en absorpsjonssone, hvor absorbenten omfatte en vandig oppløsning av et eller flere aminer, for å gi en C02 arm eksosgass som blir frigitt til omgivelsene, og en CO2 rik absorbent som blir regenerert i en regenereringskolonne for å gi en CO2 rik gass som blir behandlet videre, og en regenerert absorbent som blir resirkulert til absorpsjonssonen, karakterisert ved at at den CO2 arme eksosgassen blir vasket med en sur vandig oppløsning av en syre som ikke er CO2, for å fjerne eller betydelig redusere mengden av amin(er) i gassen.2.Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvori den CO2 arme eksosgassen blir vasket med den sure vandige oppløsningen i en vaskesone med pakket sjikt med væskeresirkulering.3.Fremgangsmåten ifølge krav 1 eller 2, hvori en del av den sure vaskeoppløsningen blir tappet av og introdusert inn i en amingjenvinner hvor aminsalter i oppløsning blir kokt i nærvær av alkali og aminkationene blir frigitt som fri amindamp som blir gjenbrukt som aminabsorbent for CO2 innfanging.4.En fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 1, hvori en del av den sure vaskeoppløsningen blir tappet av og introdusert inn i aminabsorbenten for CO2 innfanging.5.En fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, hvori en varmeveksler i syrevann vaskesløyfen blir benyttet for å kontrollere vannvolumet og konsentrasjonen av oppløste forbindelser i vannet.6.Fremgangsmåten ifølge krav 1 eller 2, hvori et eller flere vasketrinn hvor den C02 arme eksosgassen blir vasket ved hjelp av vann er anordnet mellom kontaktsonen for absorpsjon av CO2 og den siste syrevaskseksjonen.
Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classesB01D 53/14B01D 53/62B01D 53/73

Citations

US2008159937 (A1) ()EP0798029 B1 ()US 5378442 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)
Otto Morten Bade
c/o Aker Clean Carbon AS, postboks 207 1326 LYSAKER NO (BÆRUM Municipality, Akershus county)
Oscar Fredrik Graff
Kalkbrennerveien 37 1362 HOSLE NO (BÆRUM Municipality, Akershus county)
Oddvar Gorset
Sjøli, Kapellveien 216 2740 ROA NO (LUNNER Municipality, Akershus 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: P3574NO00

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.