CN121311292A - 从气体流中回收二氧化碳的方法 - Google Patents

Abstract

一种从富含二氧化碳的气态进料流中回收二氧化碳的方法，该方法包括以下步骤：a)吸收步骤，其中二氧化碳从富进料流被吸收到水性吸收剂中以产生称为“贫进料流”的含有减少的二氧化碳的气态进料流和称为“富吸收剂”的含有增加水平的二氧化碳的吸收剂；和b)再生步骤，其中来自该吸收步骤的该富吸收剂经受低于吸收压力的再生压力和高于吸收温度的再生温度一段时间，使得二氧化碳从该吸收剂中解吸并回收，以形成比该富吸收剂含有更少二氧化碳的贫吸收剂并返回到该吸收步骤；和c)过渡步骤，其中(i)对从该吸收步骤传送到该再生步骤的该富吸收剂进行加热和减压以准备用于该再生步骤，并且(ii)对从该再生步骤传送到该吸收步骤的该贫吸收剂进行冷却和加压以准备用于该吸收步骤，该过渡步骤包括在一个或多个热交换器中将热量从该贫吸收剂传递到该富吸收剂，该方法具有以下改进：(1)该再生步骤至少包括：i.高压再生阶段，其中在作为闪蒸罐或在线分离器的分离器中从该富吸收剂中部分解吸二氧化碳，以提供(A)高压二氧化碳流和(B)半贫吸收剂，和ii.低压再生阶段，其中在再生塔中从该半贫吸收剂的一部分中解吸另外的二氧化碳，以提供(A)低压二氧化碳流和(B)贫吸收剂流；和(2)将来自该高压再生阶段的该半贫吸收剂分流，该半贫吸收剂的一部分被送到低压再生并且该半贫吸收剂的一部分通过该过渡步骤返回到该吸收步骤；并且在吸收塔中进行该吸收步骤，其中(i)该富进料流在该吸收塔的下部部分中被引入到该吸收塔中并向该塔的顶部移动，(ii)该贫吸收剂在该塔的上部部分中被引入到该吸收塔中并与该富进料流逆流地向该塔的底部移动，(iii)该半贫吸收剂在该富进料流与该贫吸收剂流之间的点处被引入到该吸收塔中并与该富进料流逆流地向该塔的该底部移动，并且(iv)从该塔的该上部部分中回收该贫进料流，并且从该塔的该下部部分中回收该富吸收剂并通过该过渡步骤被送到该再生步骤。

Description

从气体流中回收二氧化碳的方法

技术领域

本发明涉及化学工艺领域。

背景技术

重整工艺由甲烷或其他碳和烃原料制备合成气。重整器可以是蒸汽甲烷重整器、自热重整器或部分氧化反应器。合成气主要含有氢气、一氧化碳和二氧化碳。许多重整工艺还含有在重整反应器之后应用的水煤气变换反应器，其将合成气中的大部分一氧化碳转化为二氧化碳和更多的氢气。参见，例如，Mendes等人，“The Water Gas Shift Reaction:From Conventional Catalytic Systems to Pd-based Membrane Reactors – aReview”, 5 Asia-Pac.J. Chem Eng.第111-137页(2010)。水煤气变换反应产生含有高浓度二氧化碳的气体流，诸如氢气、一氧化碳和至多60摩尔%的二氧化碳的组合。在重整工艺中，从气体流中去除二氧化碳以提供富氢流。二氧化碳去除步骤通常在水煤气变换步骤之后进行，但也可以在不具有水煤气变换反应器的重整工艺中进行。

常规的二氧化碳回收系统在三个步骤中使用吸收剂水溶液从富含二氧化碳的气态进料流（“富进料流”）中捕获二氧化碳：

a)在吸收步骤中，使富进料流与水性吸收剂在吸收塔中在吸收温度和吸收压力下接触，使得二氧化碳从富进料流被吸收到水性吸收剂中。从吸收塔的上部部分中回收具有减少的二氧化碳的气态进料流，称为“贫进料流”。从吸收塔的下部部分中回收含有增加水平的二氧化碳的水性吸收剂，称为“富吸收剂”。

b)在再生步骤中，使富吸收剂在再生塔中经受低于吸收压力的再生压力和/或高于吸收温度的再生温度，使得二氧化碳气体被解吸。从再生塔的上部部分中回收解吸的二氧化碳并送去进一步处理。解吸二氧化碳的水性吸收剂被称为“贫吸收剂”，并返回到吸收步骤。

c)在过渡步骤中，(i)对从吸收步骤传送到再生步骤的富吸收剂进行加热和减压以准备用于再生步骤并且(ii)对从再生步骤传送到吸收步骤的贫吸收剂进行冷却和加压以准备用于吸收步骤。通常，通过使富吸收剂和贫吸收剂通过初级热交换器来至少部分地管理加热和冷却，该初级热交换器将热量从贫吸收剂传递到富吸收剂。

该工艺的示例在美国专利1,783,901；5,853,680；6,497,852；8,303,685；8,398,749；和8,795,415中示出。

常规工艺产生低压二氧化碳流，其通常被一系列压缩机压缩至高压，诸如75巴至150巴，在该高压下其可被有效地储存或转移。压缩机是昂贵的，具有高资本成本和高能量消耗。

在对常规工艺的改进中，再生步骤分两个阶段进行：首先是高压阶段，然后是低压阶段。参见例如PCT公开WO2021/250083 A1和澳大利亚专利728167 B2。如在常规工艺中，低压再生产生压力为3巴或更低的低压二氧化碳流。高压再生在3巴或更高的高压流中回收很大部分二氧化碳。高压流可以跳过一个或两个压缩级，使得前一个或两个压缩级使用更小的更便宜的压缩机和更少的能量。

尽管进行了这种改进，但整个工艺仍然是资本和能源密集型的。期望进行降低资本和能源成本的进一步改进。

发明内容

本发明的一个方面是一种使用吸收二氧化碳的水性液体吸收剂（称为“吸收剂”）从具有至少1巴的二氧化碳分压的气态进料流（称为“富进料流”）中回收二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：

a)在吸收塔中进行的吸收步骤，其中使富进料流与吸收剂在不超过100℃的吸收温度和至少8巴的吸收压力处接触一段时间，使得二氧化碳从所述富进料流被吸收到所述水性吸收剂中，以产生称为“贫进料流”的含有减少的二氧化碳的气态进料流和称为“富吸收剂”的含有增加水平的二氧化碳的吸收剂；和

b)再生步骤，其中来自所述吸收步骤的所述富吸收剂经受低于所述吸收压力的再生压力和高于所述吸收温度的再生温度一段时间，使得二氧化碳从所述吸收剂中解吸并回收，以形成比所述富吸收剂含有更少二氧化碳的贫吸收剂并返回到所述吸收步骤；和

c)过渡步骤，其中(i)对从所述吸收步骤传送到所述再生步骤的所述富吸收剂进行加热和减压以准备用于所述再生步骤并且(ii)对从所述再生步骤传送到所述吸收步骤的所述贫吸收剂进行冷却和加压以准备用于所述吸收步骤，所述过渡步骤包括在一个或多个热交换器中将热量从所述贫吸收剂传递到所述富吸收剂，

其特征在于：

1)所述再生步骤至少包括：

(i)高压再生阶段，其中在作为闪蒸罐或在线分离器的分离器中在80℃至140℃的温度和3巴至40巴的压力处从所述富吸收剂中部分解吸二氧化碳，以提供(A)具有至少3巴的压力的高压二氧化碳流和(B)二氧化碳负载量不超过所述富吸收剂的90%的半贫吸收剂，和

(ii)低压再生阶段，其中在高于高压再生温度的温度和低于高压再生压力的压力处，在再生塔中从所述半贫吸收剂的一部分中解吸另外的二氧化碳，以提供(A)压力低于所述高压二氧化碳流的低压二氧化碳流和(B)二氧化碳负载量不超过所述富吸收剂的50%的贫吸收剂流；并且

2)将来自所述高压再生阶段的所述半贫吸收剂分流，所述半贫吸收剂的一部分被送到低压再生并且所述半贫吸收剂的一部分通过所述过渡步骤返回到所述吸收步骤；并且

3)在所述吸收步骤中：(i)所述富进料流在所述吸收塔的下部部分中被引入到所述吸收塔中并向所述塔的顶部移动，(ii)所述贫吸收剂在所述塔的上部部分中被引入到所述吸收塔中并与所述富进料流逆流地向所述塔的底部移动，(iii)所述半贫吸收剂在所述富进料流与所述贫吸收剂流之间的点处被引入到所述吸收塔中并与所述富进料流逆流地向所述塔的所述底部移动，(iv)从所述吸收塔的所述上部部分中回收所述贫进料流，并且(v)从所述吸收塔的所述下部部分中回收所述富吸收剂。

本发明的第二方面遵循第一方面，并且另外：

·富进料流在至少140℃的温度处进入该过程；

·在将富进料流引入到吸收塔之前，在过渡或再生步骤的至少两个点中，来自富进料流的热量加热富吸收剂。

本发明的第三方面遵循第一方面或第二方面，并且另外，水性吸收剂是含有水、与水混溶的用于二氧化碳的物理有机吸收剂和与水混溶的用于二氧化碳的化学有机吸收剂的混合水性吸收剂。

如前所述，高压再生提供了高压二氧化碳流，这降低了压缩期间的资本和能源成本。与高压再生塔相比，在闪蒸罐或在线分离器中进行高压再生降低了资本成本。

与高压再生塔相比，闪蒸罐和在线分离器还减少了富吸收剂在高压再生中的停留时间，这减少了吸收剂的热暴露。此外，在3巴至40巴的压力和90℃至140℃的温度处进行高压再生在高压再生阶段中回收大量的高压二氧化碳，同时使吸收剂的热暴露和负载量最小化。已知高热暴露和负载量会使吸收剂降解。

将半贫吸收剂的一部分再循环到吸收步骤而不经过低压再生阶段降低了低压再生塔的尺寸和功率消耗，并减少了吸收剂的热暴露。使用来自富进料流的热量在过渡或再生阶段提供热量降低了功率消耗。

混合吸收剂改善了在中等温度下高压再生阶段中二氧化碳的释放，并改善了吸收剂对二氧化碳的吸收，从而减少了吸收剂的热暴露并改善了该工艺的性能。

结合这些改进显著降低了总体二氧化碳回收方法的设备成本、功率消耗和吸收剂成本。

附图说明

图1示出了用于实践所要求保护的发明的设备，其产生三种二氧化碳流：高压二氧化碳流、中压二氧化碳流和低压二氧化碳流；并且其在再生步骤中在两个点处从富进料流中回收热量。

图2示出了用于实践所要求保护的发明的设备，其产生三种二氧化碳流：高压二氧化碳流、中压二氧化碳流和低压二氧化碳流；并且其在再生步骤中的一个点和过渡步骤中的一个点处从富进料流中回收热量。

图3示出了用于实践所要求保护的发明的设备，其产生三种二氧化碳流：高压二氧化碳流、中压二氧化碳流和低压二氧化碳流；其在再生步骤中的两个点处从富进料流中回收热量；并且其在过渡步骤中的一个点处从高压二氧化碳流中回收热量。

图4示出了用于实践所要求保护的发明的设备，其产生三种二氧化碳流：高压二氧化碳流、中压二氧化碳流和低压二氧化碳流；其在再生步骤中的两个点和过渡步骤中的一个点处从富进料流中回收热量；并且其在过渡步骤中的一个点处从高压二氧化碳流中回收热量。

具体实施方式

本发明的方法使用液体吸收剂从气态进料流中回收二氧化碳。在一些实施方案中，进料流可含有氢气或甲烷或乙烷或丙烷或天然气或乙烯或丙烯或一氧化碳或其他燃烧产物。

在进料流进入吸收步骤之前，其含有分压为至少1巴的二氧化碳并被称为“富进料流”。在一些实施方案中，富进料流中二氧化碳的分压为至少2巴或至少3巴或至少4巴或至少5巴。对富进料流中二氧化碳的最大分压没有临界限制，但高于60巴或30巴的分压可能是不必要的。在一些实施方案中，压力足够低，使得二氧化碳不液化。

在一些实施方案中，富进料流含有至少5摩尔%的二氧化碳或至少10摩尔%的二氧化碳或至少15摩尔%或至少20摩尔%的二氧化碳。在一些实施方案中，富进料流还包含至少40摩尔%或至少50摩尔%或至少60摩尔%的氢气。所述

在一些实施方案中，富进料流在水煤气变换工艺中产生。参见，例如，Mendes等人，“The Water Gas Shift Reaction: From Conventional Catalytic Systems to Pd-based Membrane Reactors – a Review”, 5 Asia-Pac.J. Chem Eng.第111-137页(2010)。水煤气变换工艺通常制备含有以下的流：

·氢气：至少40摩尔%或至少50摩尔%或至少60摩尔%或至少70摩尔%。至多90摩尔%或至多80摩尔%或至多75摩尔%。

·二氧化碳：至少10摩尔%或至少15摩尔%。至多60摩尔%或至多50摩尔%或至多30摩尔%或至多25摩尔%。

·其他杂质（诸如未反应的烃、一氧化碳、氮气、硫氧化物、氮氧化物、硫化氢、氩气和甲醇）：0摩尔%至10摩尔%或1摩尔%至5摩尔%。

在一些实施方案中，富进料流具有至少150℃或至少180℃的温度。在一些实施方案中，富进料流具有至多220℃或至多200℃或至多190℃的温度。例如，来自水煤气变换工艺的进料流可以具有180℃至220℃的温度。

二氧化碳以不同压力下的两股或更多股流回收。

·在一些实施方案中，二氧化碳以两股流回收：具有不超过3巴的压力的低压流和具有至少3巴的压力的高压流。

·在一些实施方案中，二氧化碳以三股流回收：具有不超过3巴的压力的低压流、具有高于低压流的压力的中压流和具有高于中压流的压力的高压流。

该方法使用如前所述的三个步骤：吸收步骤、再生步骤和过渡步骤。每个工艺步骤使用水性液体吸收剂，称为“吸收剂”。在一些实施方案中，吸收剂含有一种或多种增强二氧化碳的吸收或解吸并与水混溶的添加剂。

用于吸收剂的一些添加剂可以是化学吸收剂，这意味着二氧化碳与添加剂发生可逆的化学反应。在一些实施方案中，添加剂是有机胺。有机胺的示例满足式1：

(1)NR_aH_b

其中每个R独立地为有机部分，a是1至3的有机部分的数目，并且b是1至2的氢原子的数目。

·有机胺可以是伯胺（a=1且b=2）或仲胺（a=2且b=1）或叔胺（a=3且b=0）。

·在一些实施方案中，每个R基团独立地为烷基基团或烷醇基团。在一些实施方案中，每个R基团平均含有至少1个碳原子或至少2个碳原子。在一些实施方案中，每个R基团平均含有至多6个碳原子或至多4个碳原子或至多3个碳原子或至多2个碳原子。

·在一些实施方案中，两个R基团彼此连接以形成环状结构，如哌啶、吡咯烷或哌嗪结构。

·在一些实施方案中，有机胺包含两个不同的R基团，如至少一个烷基基团和至少一个链烷醇胺基团。

合适的有机胺的示例包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、n-甲基二乙醇胺（MDEA）、哌嗪和吡咯烷。合适的有机胺是可商购获得的。

用于吸收剂的一些添加剂可以是物理吸收剂，这意味着添加剂使二氧化碳与吸收剂物理共混，但不与二氧化碳发生化学反应。物理吸收剂的示例包括：

·低分子量聚亚烷基二醇及其单醚二(丙二醇)、三(丙二醇)、二(乙二醇)、三(乙二醇)、四(乙二醇)及其单甲基醚、单乙基醚和单叔丁基醚，诸如甲氧基三甘醇；

·环状砜，诸如环丁砜；

·硫二甘醇和

·甘油。

聚亚烷基二醇及其单醚的示例满足式2

(2)HO-(-CH₂CHR¹-O-)_c-R²

其中R¹和R²中的每一者独立地为氢原子或烷基基团，并且c是重复亚烷基二醇单元的数目。

·在一些实施方案中，每个R¹平均含有不超过5个碳原子或不超过3个碳原子或不超过2个碳原子或不超过1个碳原子。在一些实施方案中，每个R¹是甲基基团或氢原子。在一些实施方案中，每个R¹是氢原子。

·在一些实施方案中，每个R²平均含有不超过6个碳原子或不超过4个碳原子或不超过3个碳原子或不超过2个碳原子。在一些实施方案中，每个R²是甲基基团或氢原子。在一些实施方案中，每个R²是甲基基团。

·在一些实施方案中，c平均为至少1或至少2或至少2.5或至少2.8。在一些实施方案中，c平均为至多8或至多6或至多5或至多4或至多3.5或至多3.2。

合适的物理吸收剂可以DOWANOL^™、CARBITOL^™和UCARSOL^™商标商购获得。

在一些实施方案中，吸收剂含有化学吸收剂和物理吸收剂（称为“混合吸收剂”）。例如，吸收剂可以含有：

·如前所述的聚亚烷基二醇或其单醚。在一些实施方案中，混合添加剂含有10重量%至50重量%的聚亚烷基二醇或其单醚。

·如前所述的一种或多种链烷醇胺。在一些实施方案中，混合吸收剂添加剂含有20重量%至70重量%的链烷醇胺。

·任选的如前所述的一种或多种环胺。在一些实施方案中，混合吸收剂添加剂含有0重量%至30重量%的环胺。

合适的混合添加剂包可以UCARSOL^™商标商购获得。

在一些实施方案中，仅基于水和添加剂的重量并且不包括任何吸收的二氧化碳，吸收剂含有至少15重量%或至少20重量%或至少24重量%的水。在一些实施方案中，仅基于水和添加剂的重量并且不包括任何吸收的二氧化碳，水性吸收剂含有至少25重量%或至少40重量%或至少50重量%或至少60重量%的添加剂。

吸收步骤

在吸收步骤中，使富进料流与吸收剂在吸收塔中接触，吸收剂与进料流逆流流动。将富进料流引入到塔的下部部分中并流向顶部。将两股吸收剂流在两个不同点处引入吸收塔。将贫吸收剂引入到塔的上部部分中并流向底部。半贫吸收剂在贫吸收剂与富进料流之间被引入到塔中，并且还流向塔的底部。

贫吸收剂比富吸收剂或半贫吸收剂具有更低的二氧化碳负载量。（“负载量”意指吸收剂中二氧化碳的总摩尔数除以胺的总摩尔数。）在一些实施方案中，贫吸收剂具有不超过0.2摩尔/摩尔或不超过0.1摩尔/摩尔或不超过0.08摩尔/摩尔的二氧化碳负载量。对于贫吸收剂没有最小的所需负载量；二氧化碳的负载量可能是不可检测的（基本上为0）。在一些实施方案中，贫吸收剂具有至少0.01或至少0.02或至少0.05的二氧化碳负载量。

半贫吸收剂比富吸收剂具有更低的二氧化碳负载量，而比贫吸收剂具有更高的二氧化碳负载量。在一些实施方案中，半贫吸收剂具有不超过0.5的二氧化碳负载量或不超过0.4的负载量或不超过0.3的负载量。在一些实施方案中，半贫吸收剂具有至少0.05的二氧化碳负载量或至少0.1的二氧化碳负载量或至少0.15的负载量。

贫吸收剂和半贫吸收剂从富进料流中吸收二氧化碳，产生贫进料流和富吸收剂。富吸收剂在吸收塔的下部部分中，诸如在塔的底部或其附近被回收。贫进料流在塔的上部部分中，诸如在塔的顶部或其附近离开吸收塔，并被回收以供进一步使用或储存。富吸收剂继续进行过渡步骤，然后进行再生步骤。

半贫吸收剂在富进料流被引入的点与贫吸收剂被引入的点之间被引入到吸收塔中。在一些实施方案中，基于贫吸收剂与富进料流引入点之间的距离，半贫吸收剂在贫吸收剂流下方至少20%或下方至少30%或下方至少40%的塔高度处被引入到吸收塔中。在一些实施方案中，基于贫吸收剂与富进料流引入点之间的距离，半贫吸收剂在贫吸收剂流下方至多80%或下方至多70%或下方至多60%的塔高度处被引入到吸收塔中。

选择吸收塔中的条件以促进二氧化碳从进料流被吸收到吸收剂中。在一些实施方案中，吸收塔具有填料和/或塔板以延长富进料流和吸收剂的接触。可用的填料的示例包括无规填料或规整填料。

吸收步骤的最佳压力和温度根据吸收剂而变化。作为一般规则，已知增加压力和降低温度促进吸收。

吸收塔中的压力（吸收压力）为至少8巴。在一些实施方案中，吸收压力为至少10巴或至少12巴或至少14巴。在一些实施方案中，吸收压力为至多100巴或至多80巴或至多70巴或至多60巴或至多50巴。

吸收塔中的温度（吸收温度）为至多100℃。在一些实施方案中，吸收温度为至多90℃或至多80℃或至多70℃或至多60℃或至多55℃或至多50℃。在一些实施方案中，吸收温度大于0℃或至少10℃或至少20℃或至少30℃。

保持所需的吸收温度可能需要补充冷却。例如，如果富进料流在接近吸收塔时高于吸收温度，则可使其通过一个或多个冷却器以降低温度。在过渡步骤期间，当贫吸收剂和半贫吸收剂从再生步骤移动到吸收步骤时，它们已经在一个或多个热交换器中被冷却，但是它们也可以在进入吸收塔之前接受补充冷却。此外，可以将称为中间冷却器的补充冷却器添加到吸收塔中；从塔中取出吸收剂的一部分，在中间冷却器中冷却，然后在较低温度处返回到塔。类似的结果可以经由泵循环实现，其中离开吸收塔的富吸收剂的一部分从主流中分离，冷却，并在半贫流进料点或其下方进料回到吸收塔中。

贫进料流在吸收塔的顶部或其附近被回收。在一些实施方案中，吸收步骤捕获富进料流中的至少90%，或至少95%或至少98%或至少99%或至少99.5%或至少99.8%的二氧化碳。不存在二氧化碳的最大期望捕获，但在一些实施方案中，贫进料流可在富进料流中保留至少0.001%（99.999摩尔%捕获）或至多0.01%（99.00摩尔%捕获）的二氧化碳。

离开吸收塔的富吸收剂比贫吸收剂和半贫吸收剂具有更高的二氧化碳负载量。在一些实施方案中，富吸收剂具有至少0.3的二氧化碳负载量或至少0.4的二氧化碳负载量或至少0.5的二氧化碳负载量。在一些实施方案中，富吸收剂具有不超过1.0的二氧化碳负载量或不超过0.8的负载量或不超过0.7的负载量。富吸收剂的温度和压力与吸收温度和吸收压力大致相同。

富吸收剂从吸收步骤通过过渡步骤并进入再生步骤。

再生步骤

再生步骤（从吸收剂中解吸二氧化碳）在至少两个阶段中进行，其包括高压再生和低压再生。在一些实施方案中，再生步骤在三个或更多个阶段中进行，其包括高压再生、一个或多个中压再生和低压再生。已知升高温度和降低压力促进二氧化碳从吸收剂中解吸。一般来讲，与前一阶段相比，每个再生阶段使吸收剂经受更高的温度或更低的压力或两者。

高压再生和中压再生是闪蒸。富进料流中的二氧化碳通过闪蒸分离器中的压降快速解吸并蒸发。闪蒸分离器各自独立地为闪蒸罐或在线分离器。与多级蒸馏塔不同，闪蒸分离器不具有包含塔板或填料以促进气液传质的气液接触段。相反，闪蒸分离器依靠重力（闪蒸罐和其他传统分离器）或离心力（在线分离器）来促进气液分离。

高压再生在80℃至140℃的温度和3巴至40巴的压力处进行。进入高压再生的富吸收剂流已在过渡步骤中被加热，因此在大多数实施方案中，高压再生的温度高于吸收温度。在一些实施方案中，进入高压再生的富吸收剂的温度为至少90℃或至少100℃。在一些实施方案中，进入高压再生的富吸收剂的温度为至多130℃或至多120℃或至多115℃。

在一些实施方案中，高压再生中的富吸收剂的压力为至少3巴或至少5巴或至少8巴或至少10巴或至少12巴。在一些实施方案中，高压再生中的富吸收剂的压力为至多30巴或至多20巴或至多18巴或至多16巴。在大多数实施方案中，高压再生的压力不高于吸收压力或低于吸收压力。

高压再生产生半贫吸收剂和高压二氧化碳流。高压二氧化碳流具有与高压再生的条件大致相同的温度和压力。它可以被回收并直接送去压缩或其他用途。另选地，可以在高压二氧化碳流被转送之前从其中回收热量，如下文针对热集成所述且如图3和图4所示。

在一些实施方案中，可以在半贫吸收剂离开高压再生之后并且在其进入低压再生之前对其进行一次或多次中压再生。中压再生在低于高压再生但高于低压再生的压力下进行。在一些实施方案中，中压再生中的压力为至少3巴或至少4巴或至少5巴或至少6巴。在一些实施方案中，中压再生中的压力为至多15巴或至多12巴或至多10巴或至多9巴或至多8巴。例如，高压再生可以在10巴至20巴的压力处进行，并且中压再生可以在5巴至10巴的压力处进行，或者高压再生可以在12巴至15巴的压力处进行，并且中压再生可以在6巴至9巴的压力处进行。

在一些实施方案中，半贫吸收剂在其进入中压再生之前被加热。例如，如下文针对热集成所述，热交换器可用来自富进料流的热量加热半贫吸收剂。在一些实施方案中，进入中压再生的半贫吸收剂的温度为至少80℃或至少90℃或至少95℃或至少100℃。在一些实施方案中，进入中压再生的半贫吸收剂的温度为至多140℃或至多130℃或至多125℃。例如，高压再生可以在90℃至120℃的温度处进行，并且中压再生可以在100℃至130℃的温度处进行。

中压再生产生中压二氧化碳流和二氧化碳含量降低的半贫吸收剂流。中压二氧化碳流的压力大致对应于中压再生的压力。回收中压二氧化碳流以供使用或储存。在许多实施方案中，将其送去压缩至更高的压力。

来自高压再生或中压再生的半贫吸收剂被分成用于不同用途的两股流。半贫吸收剂的一部分被送到低压再生，并且半贫吸收剂的一部分通过过渡步骤返回到吸收步骤。如前所述，返回到吸收步骤的半贫吸收剂在贫吸收剂与富进料流之间被引入到吸收塔中。在一些实施方案中，至少2%或至少4%或至少8%或至少12%的半贫吸收剂被送到低压再生。剩余的半贫吸收剂（至多98%或96%或92%或88%）通过过渡步骤返回到吸收步骤。在一些实施方案中，至多80%或至多60%或至多50%或至多40%或至多30%或至多26%或至多20%的半贫吸收剂被送到低压再生。剩余的半贫吸收剂（至少20%或40%或50%或60%或70%或74%或80%）通过过渡步骤返回到吸收步骤。

在低压再生中，另外的二氧化碳作为气体从半贫吸收剂中解吸。

低压再生步骤在再生塔中进行。可以使用已知的塔，诸如填充塔或板式塔。在一些实施方案中，吸收剂和二氧化碳流逆流移动通过塔；例如将半贫吸收剂从塔的中部引入到顶部，在塔的底部处回收贫吸收剂，并且低压二氧化碳流在塔的顶部附近被回收。

选择低压再生步骤中的条件以促进二氧化碳从吸收剂中解吸，而基本上不使吸收剂降解。低压再生在至少与高压和中压再生的温度一样高的再生温度下并且在低于高压和中压再生中的压力的再生压力下进行。

在一些实施方案中，低压再生压力为至多5巴或至多4巴或至多3巴或至多2巴或至多1巴。在一些实施方案中，低压再生压力为至少0.5巴或至少0.8巴或至少0.9巴或至少1巴。

在一些实施方案中，低压再生温度为至少90℃或至少100℃或至少110℃。在一些实施方案中，再生温度为至多150℃或至多140℃或至多135℃。在一些实施方案中，低压再生中的温度可以保持低于最高温度，以减少吸收剂的热暴露。

为了在再生塔中保持适当的温度，半贫吸收剂可以在再生步骤之前或期间接收补充的热量。可以通过已知的装置，诸如再沸器、加热夹套或加热盘管来提供额外的热量。在一个实施方案中，再沸器加热离开再生步骤的贫流体流的一部分并将其再循环到再生步骤。在一些实施方案中，使用来自富进料流的热量全部或部分地提供再沸器中的额外加热。

在一些实施方案中，吸收剂中的一些水可以在低压再生步骤中蒸发。可能期望水蒸发，因为它可以充当汽提气体。可以使用冷凝器以避免损失蒸发的吸收剂。冷凝器可以位于或靠近再生塔的顶部。

从再生步骤中回收二氧化碳作为“低压二氧化碳流”，其具有与再生塔中的再生压力大致相似的压力。

在一些实施方案中，在该方法中回收的至少40%或至少50%或至少60%或至少70%或至少80%或至少85%的二氧化碳在高压流和中压流中被回收。剩余的二氧化碳（至多60%或至多50%或至多40%或至多30%或至多20%或至多15%）在低压流中被回收。在高压和中压二氧化碳流中没有最大的期望回收率，但在一些实施方案中，在高压流和中压流中回收超过95%的二氧化碳和在低压流中回收少于5%的二氧化碳可能是低效的。

过渡步骤

在过渡步骤中，吸收剂在吸收步骤和再生步骤之间来回通过。

如前所述，再生步骤在比吸收步骤更高的温度下进行。离开吸收步骤的富吸收剂在过渡步骤中被加热以准备用于再生。离开再生步骤的贫吸收剂和半贫吸收剂在过渡步骤中被冷却以准备用于吸收步骤。加热和冷却的至少一部分是通过将热量从贫吸收剂和半贫吸收剂传递到富吸收剂的热交换器来完成的。合适的热交换器的示例包括壳管式、板框式或板壳式交换器。

在一些实施方案中，将过渡步骤中的富吸收剂分离成至少两股独立流。富吸收剂的第一流在第一热交换器中接收来自贫吸收剂的热量。富吸收剂的第二流在第二热交换器中接收来自半贫吸收剂的热量。

在一些实施方案中，将过渡步骤中的富吸收剂分离成至少三股独立流。富吸收剂的第一流在第一热交换器中接收来自贫吸收剂的热量。富吸收剂的第二流在第二热交换器中接收来自半贫吸收剂的热量。第三富吸收剂流在第三热交换器中接收来自富进料流的热量。

在离开热交换器之后，分离的富吸收剂流被重新组合。在一些实施方案中，补充加热器可以为热交换器下游的富吸收剂提供额外的加热。在一些实施方案中，补充冷却器可以为热交换器下游的贫吸收剂和半贫吸收剂提供额外的冷却。

如前所述，再生步骤在比吸收步骤更低的压力下进行。在过渡步骤中，泵在贫吸收剂和半贫吸收剂进入吸收步骤之前将它们的压力升高到吸收压力。在一些实施方案中，可以使用多个泵来逐步增加压力。泵可以位于热交换器的上游或下游或两者。合适的泵的示例包括离心泵、正排量泵、再生式涡轮泵、轴流式泵和喷射泵。

同样，在过渡步骤中，一个或多个减压阀可以在富吸收剂进入再生步骤之前将其压力从吸收压力降低。合适的减压阀的示例包括截止阀、隔膜阀、闸阀和针型阀。

二氧化碳流的压缩

本发明的方法产生高压二氧化碳流和低压二氧化碳流以及任选的一股或多股中压二氧化碳流。在一些实施方案中，将这些流压缩至适合使用、储存或运输的压力。在一些实施方案中，回收的二氧化碳的目标压力为至少40巴或至少45巴或至少50巴或至少55巴或至少60巴。在一些实施方案中，回收的二氧化碳的目标压力为至多200巴或至多150巴或至多100巴或至多80巴。在一些实施方案中，二氧化碳在目标压力和25℃处是液体或超临界流体。

可以使用一系列的两个或更多个压缩机来进行压缩，以将二氧化碳的压力逐步增加到目标压力。压缩机的数量取决于目标压力和压缩机的效率。在一些实施方案中，每个压缩机将二氧化碳的压力增加到至少1.5倍或至少2.0倍或至少2.5倍。在一些实施方案中，每个压缩机将二氧化碳的压力增加到至多5倍或至多4倍或至多3倍。

在一些实施方案中，使用至少2个压缩级或至少3个压缩级或至少4个压缩级进行压缩。在一些实施方案中，使用不超过8个压缩级或不超过7个压缩级或不超过6个压缩级或不超过5个压缩级进行压缩。例如，如果低压二氧化碳流为1巴至2巴，则第一压缩级可以将压力增加至3巴至5巴，第二压缩级可以将压力增加至6巴至13巴，第三压缩级可以将压力增加至15巴至30巴，并且第四压缩级可以将压力增加至40巴至80巴。

中压和高压二氧化碳流可以在比低压二氧化碳流更高的级别处被引入到压缩过程中。因此，较低级的压缩机可以更小并且使用更少的能量。例如，当压缩步骤使用前述四个级时，可以将12巴至15巴的高压二氧化碳流引入到第三压缩级或第四压缩级中，并且可以将6巴至9巴的中压二氧化碳流引入到第三压缩级中。当低压流仅含有5%至15%的二氧化碳时，第一压缩级和第二压缩级的容量和功率消耗可降低超过80%。

热集成

如所描述的，富进料流可以在至少150℃或至少180℃或至少200℃的温度处进入该工艺，诸如来自水煤气变换工艺。由于吸收温度低于富进料流的温度，因此富进料流在进入吸收步骤之前必须被冷却。富进料流的热量可用于在再生步骤或过渡步骤或两者中加热吸收剂。

此外，该工艺的以下点可以从富进料流中回收并使用热量：

·在加热低压再生塔的内容物的再沸器中；

·在高压再生之前加热富吸收剂的热交换器中；

·在中压再生之前加热半贫吸收剂的热交换器中；和

·在低压再生之前加热半贫吸收剂的热交换器中。

在一些实施方案中，在这些点中的至少两个点中从富进料流中回收热量。在一些实施方案中，在这些点中的三个点中从富进料流中回收热量。在一些实施方案中，在这些点中的四个点中从富进料流中回收热量。在一些实施方案中，回收热量的点中的一个点是用于低压再生塔的再沸器。在一些实施方案中，在再沸器中并且在高压再生之前回收热量。在一些实施方案中，在再沸器中并且在中压再生之前回收热量。在一些实施方案中，在再沸器中并且在高压和中压再生之前回收热量。

此外，离开高压再生的高压二氧化碳流可以具有140℃的温度。在将该流送至压缩之前从该流中回收热量可能是有利的。可以在高压再生之前使用热交换器将该热量有利地回收到富吸收剂中。

参考附图：

图1：

图1例示了本发明方法的示例。

塔C1是吸收塔。塔C1具有(a)在塔的底部处的用于富吸收剂的出口，(b)在气液接触段的最低点处的用于富进料流的入口，其中接触段包括填料或塔板以促进气液传质，(c)在塔的接触段上方约50%的用于半贫吸收剂的入口，(d)在接触段的顶部处的用于贫吸收剂的入口，和(e)在塔的顶部处的用于贫进料的出口。塔C1含有超级拉西环（Raschig SuperRings）#2填料。任选地，可以包括水洗，其是贫进料点上方的附加接触段，被设计成通过使气体与水接触而从气体中回收溶剂，该水在某个位置返回到溶剂系统。

塔C2是再生塔。塔C2具有(a)在塔的底部处的用于贫吸收剂的出口，(b)在接触段的顶部周围或其附近的用于半贫吸收剂的入口，和(c)在塔的顶部处的用于回收解吸的二氧化碳的出口，具有用于重新捕获任何蒸发的吸收剂的冷凝器。塔C2的底部处的再沸器(H5)取出贫吸收剂的一部分，对其进行加热，并将其返回到塔C2以保持再生温度。塔C2含有2"无规填料。

S1是高压闪蒸罐。S2是中压闪蒸罐。每个闪蒸罐具有用于富吸收剂的入口、位于顶部的用于二氧化碳的出口和位于液体管线下方的用于已经部分解吸的吸收剂的出口。

富进料流含有约25摩尔%的氢气、约74摩尔%的二氧化碳以及小于1摩尔%的水、甲烷和一氧化碳中的每一者。富进料流在该工艺开始时具有约154℃的温度。

富进料流通过管线L1进入系统。管线L1输送富进料流通过热交换器H5，然后通过H4，以将富进料流的温度降低至不超过40℃，然后在吸收塔C1的底部附近引入富进料流。在一些实施方案中，富进料还可以在进入吸收塔C1之前通过冷却器（未示出）接受补充冷却。

贫吸收剂（具有不超过0.1的二氧化碳负载量）在不超过40℃的温度处通过管线L6在顶部附近进入吸收塔C1。半贫吸收剂（具有0.1至0.5的二氧化碳负载量）在不超过40℃的温度处通过管线L5b在中部附近进入吸收塔C1。在一些实施方案中，吸收塔C1具有补充冷却（未示出）。二氧化碳从富进料流被吸收到塔C1中的半贫吸收剂和贫吸收剂中，产生富吸收剂（具有至少0.4的二氧化碳负载量）和贫进料流（含有小于1摩尔%的二氧化碳）。贫进料流从塔C1的顶部离开并被回收。

富吸收剂在不超过40℃的温度处通过管线L2离开塔C1。管线L2分成两个单独的管线，标记为L2a和L2b。管线L2a输送富吸收剂的一部分通过热交换器H1，在该热交换器中，该富吸收剂接收来自贫吸收剂的热量，并进入管线L3。管线L2b输送富吸收剂的一部分通过热交换器H2，在该热交换器中，该富吸收剂接收来自半贫吸收剂的热量，并进入管线L3。

管线L3输送富吸收剂通过补充加热器，在该补充加热器中，将该富吸收剂加热到至少110℃的温度，然后进入闪蒸罐S1。闪蒸罐S1中的压力为10巴至20巴，并且高压二氧化碳在该压力处从富吸收剂流中闪蒸出来。从闪蒸罐S1的顶部中回收高压二氧化碳。

半贫吸收剂经由管线L4离开闪蒸罐S1。管线L4输送半贫吸收剂通过热交换器H4，在该热交换器中，该半贫吸收剂接收来自富进料流的热量，并且。然后管线L4将加热的半贫吸收剂输送到闪蒸罐S2中。闪蒸罐S2中的压力为3巴至10巴，并且中压二氧化碳在该压力处从半贫吸收剂流中闪蒸出来。从闪蒸罐S2的顶部中回收中压二氧化碳。离开闪蒸罐S2的吸收剂是含有负载量为0.05至0.3的降低水平的二氧化碳的半贫吸收剂。

半贫吸收剂通过管线L5离开闪蒸罐S2。管线L5分成管线L5a和L5b。管线L5a将半贫吸收剂的一部分输送到再生塔C2中。管线L5b输送半贫吸收剂的一部分通过热交换器H2，在该热交换器中，该半贫吸收剂将热量给予富吸收剂流。来自热交换器H2的半贫吸收剂被加压至吸收压力并冷却至吸收温度，并在塔的中部附近返回到吸收塔C1。

半贫吸收剂的一部分经由管线L5a进入再生塔C2。再生塔中的温度为至少100℃，并且再生塔中的压力不超过6巴。低压二氧化碳在该压力处从半贫吸收剂中解吸，产生贫吸收剂和低压二氧化碳流。低压二氧化碳离开塔C2的顶部并被回收。贫吸收剂通过管线L6离开塔C2。贫吸收剂的侧流在热交换器H5中被来自富吸收剂流的热量加热，并返回到塔C2以保持塔C2中的热量。

贫吸收剂的剩余部分由管线L6输送通过热交换器H1，在该热交换器中，该贫吸收剂被加热成富吸收剂。来自热交换器H1的贫吸收剂被加压至吸收压力并冷却至吸收温度，并在塔的顶部附近返回到吸收塔C1。

图2：

图2例示了本发明方法的另一个示例，其包括交替热集成。图2类似于图1进行，不同之处在于如下内容。管线L2分成三条单独的管线L2a、L2b和L2c，每条管线都输送富吸收剂。管线L2a和L2b如图1所示进行。管线L2c输送富吸收剂的一部分通过热交换器H3，在该热交换器中，该富吸收剂被富吸收剂流加热，然后进入管线L3。

管线L1将富进料流从热交换器H5输送通过热交换器H3，然后进入塔C1。任选地，补充冷却器可以在热交换器H3之后在富进料流进入塔C1之前进一步冷却该富进料流。与图1不同，没有热交换器H4，并且管线L1不通过热交换器H4。

图3：

图3例示了本发明方法的另一个示例，其包括交替热集成。图3类似于图1进行，不同之处在于如下内容。管线L2分成三条单独的管线L2a、L2b和L2c，每条管线都输送富吸收剂。管线L2a和L2b如图1所示进行。管线L2c输送富吸收剂的一部分通过热交换器H3，在该热交换器中，该富吸收剂被高压二氧化碳流加热，然后进入管线L3。

管线L7接收来自闪蒸罐S1的高压二氧化碳流。该管线输送高压二氧化碳流通过热交换器H3，在该热交换器中，该高压二氧化碳流加热富吸收剂流，然后到达高压二氧化碳被回收的地方。

图4：

图4例示了本发明方法的另一个示例，其包括结合了来自图1、图2和图3的改进的交替热集成。图4类似于图1进行，不同之处在于如下内容。管线L2分成三条单独的管线L2a、L2b和L2c，每条管线都输送富吸收剂。管线L2a和L2b如图1所示进行。管线L2c输送富吸收剂的一部分通过热交换器H3，然后通过热交换器H6，然后进入管线L3。

管线L1输送富进料流通过三个不同的热交换器，然后进入塔C1。首先，富进料流通过热交换器H5，如图1所示。第二，富进料流通过热交换器H4，如图1所示。第三，富进料流通过热交换器H6，在该热交换器中，该富进料流加热富吸收剂流。任选地，补充冷却器（未示出）可以在热交换器H6之后在富进料流进入塔C1之前进一步冷却该富进料流。

管线L7接收来自闪蒸罐S1的高压二氧化碳流。该管线输送高压二氧化碳流通过热交换器H3，在该热交换器中，该高压二氧化碳流加热富吸收剂流，然后到达高压二氧化碳被回收的地方。

实施例

以下实施例说明了本发明的具体实施方案，但不限制本发明的最宽范围。

图1例示了用于本发明实施例1的二氧化碳回收系统。图2例示了用于本发明实施例2的二氧化碳回收系统。图3例示了用于本发明实施例3的二氧化碳回收系统。图4例示了用于本发明实施例4的二氧化碳回收系统。

作为比较例（CE1），对来自Iijima等人，澳大利亚专利728167 2001)的实施例1进行建模。

每个实施例从作为水煤气变换工艺的输出的富进料流中回收二氧化碳。在表1中描述了富进料流。

每个实施例使用含有25重量%的水和75重量%的UCARSOL^™ Hybrid 920混合吸收剂共混物的吸收剂，仅基于水和混合吸收剂共混物的重量，不包括任何溶解的二氧化碳的重量。进入吸收步骤的贫吸收剂处于30℃的温度和26.1巴的压力处。流速在表3中示出。

在表2中列出了IE1 – IE 4中的每个回收系统的细节。作为比较例（CE1），对来自Iijima等人，澳大利亚专利728167 (2001)的实施例1进行建模。

表3示出了每个回收系统在稳态下的操作。在表3中，分离器1是高压再生，分离器2是中压再生，并且再生器是低压再生。每个系统回收超过99%的可用二氧化碳。每个系统回收高压、中压和低压二氧化碳流。在每个系统中记录吸收剂温度、吸收剂负载量和功率消耗。本发明实施例使用廉价的闪蒸罐而不是昂贵的高压塔实现了与比较例类似的结果。本发明实施例比比较例使用更少的功率。与比较例相比，本发明实施例使吸收剂暴露于更少的热量和更低的负载水平；已知热量和高负载量会使吸收剂降解。

Claims (15)

1.一种使用称为“吸收剂”的吸收二氧化碳的水性液体吸收剂从称为“富进料流”的具有至少1巴的二氧化碳分压的气态进料流中回收二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)进行的吸收步骤，其中使富进料流与所述水性吸收剂在吸收塔中在不超过120℃的吸收温度和至少8巴的吸收压力下接触一段时间，使得二氧化碳从所述富进料流被吸收到所述水性吸收剂中，以产生称为“贫进料流”的含有减少的二氧化碳的气态进料流和称为“富吸收剂”的含有增加水平的二氧化碳的吸收剂；和

(b)再生步骤，其中来自所述吸收步骤的所述富吸收剂经受低于所述吸收压力的再生压力和高于所述吸收温度的再生温度一段时间，使得二氧化碳从所述吸收剂中解吸并回收，以形成比所述富吸收剂含有更少二氧化碳的贫吸收剂并返回到所述吸收步骤；和

(c)过渡步骤，其中(i)对从所述吸收步骤传送到所述再生步骤的所述富吸收剂进行加热和减压以准备用于所述再生步骤并且(ii)对从所述再生步骤传送到所述吸收步骤的所述贫吸收剂进行冷却和加压以准备用于所述吸收步骤，所述过渡步骤包括在一个或多个热交换器中将热量从所述贫吸收剂传递到所述富吸收剂，

其特征在于：

(1)所述再生步骤至少包括：

i.高压再生阶段，其中在作为闪蒸罐或在线分离器的分离器中在80℃至140℃的温度和3巴至40巴的压力处从所述富吸收剂中部分解吸二氧化碳，以提供(A)具有至少8巴的压力的高压二氧化碳流和(B)二氧化碳负载量不超过所述富吸收剂的90%的半贫吸收剂，和

ii.低压再生阶段，其中在高于高压再生温度的温度和低于高压再生压力的压力处，在再生塔中从所述半贫吸收剂的一部分中解吸另外的二氧化碳，以提供(A)压力低于所述高压二氧化碳流的低压二氧化碳流和(B)二氧化碳负载量不超过所述富吸收剂的50%的贫吸收剂流；并且

(2)将来自所述高压再生阶段的所述半贫吸收剂分流，所述半贫吸收剂的一部分被送到低压再生并且所述半贫吸收剂的一部分通过所述过渡步骤返回到所述吸收步骤；并且

(3)在所述吸收步骤中：(i)所述富进料流在所述吸收塔的下部部分中被引入到所述吸收塔中并向所述塔的顶部移动，(ii)所述贫吸收剂在所述塔的上部部分中被引入到所述吸收塔中并与所述富进料流逆流地向所述塔的底部移动，(iii)所述半贫吸收剂在所述富进料流与所述贫吸收剂流之间的点处被引入到所述吸收塔中并与所述富进料流逆流地向所述塔的所述底部移动，(iv)从所述塔的所述上部部分中回收所述贫进料流，并且(v)从所述塔的所述下部部分中回收所述富吸收剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述过渡阶段中，所述富吸收剂流被分成至少第一流和第二流，所述富吸收剂的第一流通过第一热交换器并被所述贫吸收剂加热，所述富吸收剂的第二流通过第二热交换器并被所述半贫吸收剂加热，并且分离的富吸收剂流被重新组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述再生步骤还包括：中压再生阶段，其中在所述半贫吸收剂离开所述高压再生阶段之后并且在所述半贫吸收剂进入所述低压再生阶段之前，在作为闪蒸罐或在线分离器的分离器中在80℃至140℃的温度和3巴至15巴的压力处从所述半贫吸收剂中部分解吸二氧化碳，以提供(A)具有3巴至15巴的压力的中压二氧化碳流和(B)具有减少的二氧化碳的半贫吸收剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述富进料流以至少150℃的温度进入所述方法，并且在所述方法中的以下四个点中的至少两个点中从所述富进料流中回收热量：

(a)在加热低压再生塔的内容物的再沸器中；

(b)在所述高压再生之前加热富吸收剂的热交换器中；

(c)在所述中压再生之前加热半贫吸收剂的热交换器中；和

(d)在所述低压再生之前加热半贫吸收剂的热交换器中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在(a)的所述再沸器中和在(b)-(d)的所述热交换器中的至少一个热交换器中从所述富进料流中回收热量。

6.根据权利要求4所述的方法，其中在(a)的所述再沸器中、在(b)的所述热交换器中和在(c)的所述热交换器中从所述富进料流中回收热量。

7.根据权利要求4所述的方法，其中在所述高压再生之前，在加热富吸收剂的热交换器中从所述高压二氧化碳流中进一步回收热量。

8.根据权利要求4所述的方法，其中所述高压再生和所述中压再生中的所述分离器各自是闪蒸罐。

9.根据权利要求4所述的方法，其中所述高压再生和所述中压再生中的所述分离器各自是在线分离器。

10.根据权利要求4所述的方法，其中所述高压再生在8巴至20巴的压力处进行，所述中压再生在5巴至10巴的压力处进行，并且所述低压再生在0.5巴至5巴的压力处进行。

11.根据权利要求4所述的方法，其中所述高压再生在12巴至15巴的压力处进行，所述中压再生在6巴至9巴的压力处进行，并且所述低压再生在1巴至3巴的压力处进行。

12.根据权利要求4所述的方法，其中基于所述贫吸收剂与富进料流引入点之间的距离，所述半贫吸收剂在所述贫吸收剂流下方30%至70%的塔高度处被引入到所述吸收塔中。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在所述方法中回收的70%至95%的二氧化碳在所述高压二氧化碳流或所述中压二氧化碳流中被回收。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述吸收剂是含有水、用于二氧化碳的物理有机吸收剂和用于二氧化碳的化学有机吸收剂的混合水性吸收剂。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述化学吸收剂包括有机胺，并且物理溶剂包括低分子量聚亚烷基二醇及其单醚、环状砜、硫二甘醇或甘油。