[发明专利]用于除去酸性气体的方法、装置和系统

说明书

技术领域

本文所公开的内容涉及从合成气体(合成气)中除去酸性气体，更 具体地说，涉及使用膜接触器来除去酸性气体。

背景技术

通过诸如煤的进料的气化可以产生合成气，并可将其用作联合循 环发电厂的燃料。该合成气通常可包括一氧化碳、氢以及少量的氯化 氢、氟化氢、氨和其它气体的气态混合物。根据进料的有机质含量， 合成气可能还包括不定量的酸性气体，例如硫化氢和二氧化碳。为了 减少空气污染和环境费用，合成气需要进行清洁或“脱硫”，从而在联 合循环发电厂内进行燃烧之前除去酸性气体。

发明内容

在一个实施例中，一种装置包括配置成接受合成气体和物理性溶 剂的容器。该装置还包括设置在容器中的一个或多个膜接触器，该膜 接触器配置成提供用于将一种或多种酸性气体从合成气体中物理吸 收到物理性溶剂中的界面。

在另一实施例中，一种方法包括在燃烧该合成气体之前，在一个 单元运行中将两种或多种酸性气体从合成气体中吸收到物理性溶剂 中。该吸收包括通过设置在合成气体和溶剂之间的一个或多个膜接触 器来吸收酸性气体。

附图说明

当参照附图并阅读以下详细的描述时，将更好地理解本发明的这 些以及其它特征、方面和优点，在所有附图中，相似的标号代表相似 的部件，其中：

图1是联合循环发电系统的一个实施例的流程示意图，该联合循 环发电系统具有供应合成气的预燃烧系统、燃气涡轮、蒸汽涡轮以及 热回收蒸汽产生系统；

图2是详细地描述图1的预燃烧系统的一个实施例的流程示意 图；

图3是详细地描述溶剂再生系统的一个实施例的流程示意图，该 溶剂再生系统可在图2中所示的联合循环发电系统中被采用；以及

图4是可在图1中所示的预燃烧系统中使用的吸收单元的一个实 施例的横截面图。

具体实施方式

以下将描述本发明的一个或多个具体实施例。为了致力于提供这 些实施例的简明描述，在说明书中可能没有描述实际实施的所有特 征。应该领会，在任何这种实际实施的研究中，如同在任何工程或设 计项目中一样，必须做出许多具体实施的决定，以实现研究者的具体 目的，例如与涉及系统和涉及商业的约束的适应性，这些目的可能从 一个实施变化为另一个。此外，应该领会，这种研究工作可能复杂且 耗时，但对于那些受益于本公开的普通技术人员而言，仍然是设计、 构造和制造的日常任务。

当介绍本发明的各种实施例的要素时，冠词“一”、“一个”、“这个” 和“所述”旨在表示其中一个或多个要素。术语“包括”、“包含”和“具有” 旨在包含并意味着除了列出的要素之外，还可以具有其它要素。

本公开致力于在燃烧之前从合成气中除去酸性气体的技术。根据 某些实施例，可引导合成气穿过具有膜接触器的吸收单元，该膜接触 器为物理性溶剂提供了表面区域，以在单个单元运行中从合成气中物 理吸收酸性气体，从而产生脱硫的合成气。如本文中使用的那样，术 语“酸性气体”包括硫化氢、二氧化碳以及其它含硫化合物等。术语“物 理吸收”应该是指通过溶剂进行吸收，该溶剂通过物理性质而不是化学 反应来从合成气流中吸收所选成分。由于燃烧前存在的相对较高的压 力，因而物理吸收可能特别适合于除去预燃烧的酸性气体。例如，进 料的气化可能发生在高压和高温下。因此，通过气化过程产生的合成 气可能存在于高压下，例如大于或等于大约8巴的压力。其它高压的 示例包括但不限于大约8巴至31巴的范围内的压力。在高压下，物 理性溶剂的吸收容量能够增加，因而物理吸收可提高预燃烧应用的效 率。此外，膜接触器的使用可增加用于吸收的表面积，这又可以减小 吸收单元的尺寸和物理性溶剂的量。