專利名稱：：獲得二氧化碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種從脫除了C2+組分的脫硫天然氣或石油氣中回收C02的方法，在第一反應(yīng)階段中，通過添加包含至少[以干基計(jì)算]75體積％02的氣體，在卯0120(TC的溫度和40100巴輛的壓力下，通過在裂化催化劑的固定床上部分氧化，將預(yù)熱至4575'C溫度的脫硫天然氣或石油氣自熱重整而獲得粗合成氣，該粗合成氣包含作為主要成分[以干基計(jì)算]的55~75體積％H2、15-30體積％CO和5~30體積％C02，其中H2:CO的體積比為1.64，在第二反應(yīng)階段中，在至少一種固定床催化劑上，將溫度為7511(TC和壓力為50~75巴絕對的粗合成氣中所含的CO轉(zhuǎn)化成H2和C02，在至少一個洗滌階段中，在15~100巴絕對的壓力下，用溫度為+10-8(TC的甲醇，從包含至少[以干基計(jì)算]55體積。/。H2的合成氣中洗掉C02，并且通過將冷的甲醇膨脹至接近大氣壓來回收所吸收的C02。
背景技術(shù)：
：從EP-B-1337466，已知SN2-H2混合物催化產(chǎn)生NH3的方法。在卯0120(TC的溫度和40100巴絕對的壓力下，在裂化催化劑存在下，使天然氣與主要由優(yōu)選至少70體積％的02構(gòu)成的氣流一起進(jìn)行自熱重整而獲得粗合成氣，該粗合成氣包含[以干基計(jì)算]5575體積n/。H2、15~30體積％CO和5~30體積％C02，其中H2:CO的體積比為1.6~4。通過催化轉(zhuǎn)化，將從自熱重整器中引出的冷卻的粗合成氣中的CO內(nèi)容物轉(zhuǎn)化為H2，從而所形成的合成氣包含至少[以干基計(jì)算]50體積％Hb和不超過8體積。/。CO。在多階段氣體洗滌中，將C02、CO和CH4從合成氣中去除，其中在至少一個階段中，添加液氮來產(chǎn)生N2-H2混合物，其用于氨合成中氨的催化產(chǎn)生。在所述氣體洗滌中，C02用溫度為-58'C的甲醇來除去，并且與NH3的產(chǎn)生結(jié)合用來生成尿素。在N2洗滌中，將所4述合成氣冷卻至-185'C的溫度，從而首先冷凝CH4，隨后冷凝CO，并且將這兩種組分作為燃料氣體再循環(huán)至自熱重整器。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是將上述的方法用于進(jìn)一步的應(yīng)用。該目的的解決方案在于將回收的C02轉(zhuǎn)變?yōu)榕R界條件，從而為了溶劑驅(qū)動將C02注入部分脫油的石油礦床中，或者可儲存在孔隙型儲層、洞穴型儲層、適合作為儲層的枯竭的天然氣礦床或含鹽的含水層中，或者能夠用于羰基合成。根據(jù)本方法的另一方面，可以將所回收的H2作為燃料全部或部分供應(yīng)給燃?xì)廨啓C(jī)或用于產(chǎn)生電能的其它裝置，例如供應(yīng)給燃料電池，其中根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述H2可用高達(dá)70體積％N2稀釋。根據(jù)本發(fā)明的特定特征，由燃?xì)廨啓C(jī)或用于獲得電能的其它裝置產(chǎn)生的部分機(jī)械能，用來驅(qū)動空氣分離裝置的壓縮機(jī)和/或C02的壓縮裝置；剩余部分可用作有用的能量。下面將參考實(shí)施方案并結(jié)合附圖中所示的基本流程圖來對本發(fā)明做詳細(xì)說明。天然氣經(jīng)導(dǎo)管(1)供應(yīng)給預(yù)處理裝置(4)，其中壓力為4565巴絕對且溫度為15~35°C，蒸汽經(jīng)導(dǎo)管(2)和CH4經(jīng)導(dǎo)管(3)供應(yīng)給預(yù)處理裝置(4)，在預(yù)處理裝置(4)中，在具有下游ZnO床的Co-Mo催化劑床上，使所述天然氣脫除硫化合物和C2+組分，并且將其預(yù)熱至5575'C的溫度。經(jīng)導(dǎo)管(5)從所述預(yù)處理裝置(4)引出的氣體與經(jīng)導(dǎo)管(7)供應(yīng)的氧氣含量為[以干基計(jì)算]92體積％的高氧氣體一起裝載入自熱重整器(6)，該高氧氣體在經(jīng)導(dǎo)管(9)引入空氣的空氣分離裝置(8)中產(chǎn)生。在自熱重整器(6)中，設(shè)置有市售NiO催化劑床，在該催化劑床上，在900120(TC的溫度和40100巴絕對、優(yōu)選40~80巴，,的壓力下，通過利用02部分氧化，將所述天然氣重整而獲得包含CO、H2和C02的粗合成氣。從自熱重整器(6)中經(jīng)導(dǎo)管(10)引出的粗合成氣包含[以干基計(jì)算]5575體積。/。H2、15~30體積。/。的CO和5~30體積％C02，其中H2:CO的體積比為1.6~4。在未示出的熱交換器中中間冷卻至2545'C的溫度的粗合成氣通入填充有市售Fe-Cr催化劑床的兩階段轉(zhuǎn)化器(ll)中，在該兩階段轉(zhuǎn)化器中，將仍包含在所述粗合成氣流中的CO轉(zhuǎn)化成C02和H2，其中H2:C02的體積比[以干基計(jì)算]為2.5~3。在穿過未示出的熱交換器后，將經(jīng)過轉(zhuǎn)化獲得并經(jīng)導(dǎo)管(12)引出的合成氣流引入兩階段物理氣體洗滌裝置(13)中，所述合成氣流包含[以干基計(jì)算]至少65體積％Eb和不超過8體積y。CO。在氣體洗滌裝置(13)的第一階段(14)中，在4080巴絕對的壓力下，借助溫度為-20-7(TC的甲醇來吸收CO2。在氣體洗滌裝置(13)的第二階段(15)中，借助在空氣分離裝置(8)中回收的并且經(jīng)導(dǎo)管(16)裝載入第二階段(15)中的液氮來吸收脫除C02時殘留在合成氣流中的雜質(zhì)CO、CH4和Ar。為了從甲醇中去除吸收的C02以及從N2中去除吸收的CO、CH4和Ar，將所述甲醇和N2膨脹至接近大氣壓。將回收的C02經(jīng)導(dǎo)管(17)供應(yīng)給裝置(18)，在該裝置(18)中通過升高壓力和溫度使C02變成超臨界條件，并且經(jīng)導(dǎo)管(19)將其注入部分脫油的石油礦床中用于溶劑驅(qū)動。包含CO、CH4和Ar的氣流作為燃料氣體經(jīng)導(dǎo)管(20)再循環(huán)至自熱重整器(6)。在氣體洗滌裝置(13)的第一階段(14)中吸收C02的過程中得到的H2作為燃料經(jīng)導(dǎo)管(21)流入燃?xì)廨啓C(jī)(22)的燃燒室中。參照附圖中所示的基本流程圖，采用本發(fā)明方法的具體實(shí)施方案獲得的有關(guān)物質(zhì)量、溫度、壓力和氣流組成的數(shù)據(jù)列于下表中。6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>對于氣體洗滌(13)，采用公知的Rectiso^方法，其中在第一階段(14)中用溫度為-58"C的甲醇來吸收C02。在氣體洗滌(13)的第二階段(15)中，首先將合成氣的溫度降至-185'C的值，從而將CH4冷凝、分離及與以同樣方式分離的CO和Ar—起再循環(huán)到自熱重整器(3)中作為燃料氣體。利用本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)特別在于-阻止了C02的排放，特別是出于生態(tài)原因，-回收超臨界C02的方法能夠直接就地用于可能有石油的地方為溶劑驅(qū)動而大量脫油的石油礦床，-在許多可能有石油的地方，石油開采中獲得的石油氣能夠直接就地加工，并且所產(chǎn)生的氣體組分能夠在該工藝內(nèi)部利用。權(quán)利要求1.一種從脫除了C2+組分的脫硫天然氣或石油氣中回收CO2的方法，在第一反應(yīng)階段中，通過添加包含至少[以干基計(jì)算]75體積％O2的氣體，在900～1200℃的溫度和40～100巴絕對的壓力下，通過在裂化催化劑的固定床上部分氧化，將預(yù)熱至45～75℃的溫度的脫硫天然氣或石油氣自熱重整而獲得粗合成氣，該粗合成氣包含作為主要成分[以干基計(jì)算]的55～75體積％H2、15～30體積％CO和5～30體積％CO2[以干基計(jì)算]，其中H2:CO的體積比為1.6～4，在第二反應(yīng)階段中，在至少一種固定床催化劑上將溫度為75～110℃和壓力為75～50巴絕對的粗合成氣中所含的CO轉(zhuǎn)化成H2和CO2，在至少一個洗滌階段中，在15～100巴絕對的壓力下，用溫度為+10～-80℃的甲醇，從包含至少55體積％H2[以干基計(jì)算]的合成氣中洗掉CO2，并且通過將冷的甲醇膨脹至接近大氣壓來回收所吸收的CO2，其特征在于，將所回收的CO2轉(zhuǎn)變成超臨界條件。2.通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法回收的C02用于溶劑驅(qū)動部分脫油的石油礦床，或者用于儲存于孔隙型儲層、洞穴型儲層、枯竭的天然氣礦床和含鹽的含水層中，或者用于羰基合成的用途。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所回收的&作為燃料供應(yīng)給燃?xì)廨啓C(jī)和/或用于產(chǎn)生電能的其它裝置，例如供應(yīng)給燃料電池。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，用70體積。/。N2對所回收的H2進(jìn)行稀釋。5.根據(jù)權(quán)利要求3和4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用由燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的部分機(jī)械能來驅(qū)動空氣分離裝置的壓縮機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求3至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用由燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的部分機(jī)械能來驅(qū)動用于C02的壓縮機(jī)。全文摘要在用于獲得CO<sub>2</sub>的方法中，在900～1200℃的溫度和40～100巴(a)的壓力下，在添加含氧氣體的條件下，通過部分催化氧化，將脫硫天然氣或石油伴生氣自熱重整而獲得粗合成氣，然后在75～110℃的溫度和CO的50～75巴(a)的壓力下，催化轉(zhuǎn)化成H<sub>2</sub>和CO<sub>2</sub>，在15～100巴(a)的壓力和+10～-80℃的溫度下，用甲醇將CO<sub>2</sub>從所得合成氣中洗滌出來，并且通過降壓回收所吸收的CO<sub>2</sub>。本方法的進(jìn)一步可能用途在于將所回收的CO<sub>2</sub>轉(zhuǎn)化為超臨界狀態(tài)。文檔編號B01D53/00GK101534925SQ200780042664公開日2009年9月16日申請日期2007年10月31日優(yōu)先權(quán)日2006年11月18日發(fā)明者烏爾里?！た扑股暾埲?魯奇有限責(zé)任公司