[发明专利]IGCC发电厂的CO2回收无效

专利信息
申请号: 200910126898.6 申请日: 2009-03-18
公开(公告)号: CN101537301A 公开(公告)日: 2009-09-23
发明(设计)人: A·K·阿南德;C·M·乔世;J·马鲁萨穆苏 申请(专利权)人: 通用电气公司
主分类号: B01D53/14 分类号: B01D53/14;B01D53/18;C10K1/08;C01B3/52
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 肖日松;曹 若
地址: 美国*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: igcc 发电厂 co sub 回收
【说明书】:

技术领域

发明涉及CO2回收。

背景技术

从发电厂排放的二氧化碳(CO2)被认为是需要被去除和封存的温室气体。在目前的整体煤气化联合循环(IGCC)技术中,CO2的燃烧前捕集是优选的。在用于从合成气燃料中捕集和去除处在二氧化碳状态下的碳的吸附/解吸工艺中,具备CO2捕集和去除的IGCC工厂目前采用诸如SELEXOLTM(Union Carbide Corporation的品牌)等的物理溶剂(physical solvent)。更具体地说,产生自气化器的合成气被送至一组变换反应器,以便将CO转化成CO2和H2。然后,通过使用诸如SELEXOLTM等的物理溶剂捕集CO2。在解吸之后,所捕集的CO2可被回收。

通过这种工艺被去除的二氧化碳呈现为低压(15至300psia)下的气态产物。该回收的CO2需要在高压(大约2000psia)下以液态形式被储存。因而,该气态CO2被加压并利用制冷剂进行冷却。这将气体液化并且随后将其泵至高的压力。

二氧化碳的气态压缩需要大量的辅助压缩功率(auxiliarycompression power),这导致较低的工厂净输出及效率。

图1描绘了基于当前技术的涉及CO2捕集的典型IGCC系统的方框流程图,并且,包括以下主要工艺步骤:

A.高压单辐射气化器(Radiant Only Gasifier)10,带有合成气的水淬,用于增加显热的回收。

B.空气分离单元12,其利用升高压力(EP)ASU(其中,部分空气提取自GT)产生气化所需的95%的纯氧。

C.单级/两级催化式水-煤气-变换反应器(Water-Gas-Shiftreactor)14,用于产生主要富含H2-CO2的气体。

D.产品气体净化、H2S去除和硫回收16,并且,捕集存在于燃料中的CO2,从而使去向燃气透平18的燃料脱碳。

E.利用高级合成气-供燃料式(advanced syngas-fueled)燃气透平功率循环进行发电。

当前技术使用双柱式酸性气体去除(AGR)系统20来有选择地从经变换的合成气中去除H2S和CO2

图2显示了目前的双柱式AGR系统20。图中圈起的部分涉及从物理溶剂中回收被捕集的CO2。在当前技术中,如图3中所示,该结构具有三个不同压力级22,24,26,以便从物理溶剂28中闪蒸排出(flashout)CO2气体。

发明内容

本发明采用液泵,以便在作为气态产物(处于低压下)而解吸之前,将物理溶剂中溶解的二氧化碳的液态中的压力增加至高得多的压力。

因而,本发明可体现在这样的涉及CO2捕集的系统中,该系统具有酸性气体去除系统,以便有选择地从经变换的合成气中去除CO2,该酸性气体去除系统包括:用于从溶解在物理溶剂中的二氧化碳的输入流中去除CO2的至少一个级;用于升高溶解在物理溶剂中的二氧化碳的流的压力的泵;以及,用于升高至少一个所述CO2去除级上游的加压流的温度的热交换器。

本发明还可体现在一种在酸性气体去除系统中回收CO2以便有选择地在涉及CO2捕集的系统中从经变换的合成气中去除CO2的方法,该酸性气体去除系统包括用于从溶解有二氧化碳的物理溶剂的输入流中去除CO2的至少一个级,这种在酸性气体去除系统中回收CO2的方法包括:升高溶解有二氧化碳的物理溶剂的流的压力;以及,升高至少一个所述CO2去除级上游的加压流的温度。

附图说明

图1是涉及CO2捕集的IGCC系统的示意图;

图2是用于图1的涉及CO2捕集的IGCC系统的AGR系统的示意图;

图3是图2的圈起的部分的示意图,其显示了图2的AGR系统中的传统的CO2回收;

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