[发明专利]用于冷却用于气体处理的溶剂的系统和方法

说明书

技术领域

公开的主题涉及气体处理系统，例如气化系统中的酸性气体去除(AGR)系统。更具体而言，公开的主题涉及冷却用于气体处理系统的溶剂。

背景技术

可通过使诸如煤的给料的气化来产生合成气，而且可在联合循环动力装置中将合成气用作燃料。合成气一般可包括一氧化碳和氢的气态混合物，以及少量的氯化氢、氟化氢、氨和其它气体。取决于给料的有机含量，合成气还可包括不定量的酸性气体，例如硫化氢和二氧化碳。为降低空气污染和环境成本，可能需要对合成气进行清洁或“脱硫”，以在联合循环动力装置内燃烧之前去除酸性气体。酸性气体去除过程可包括使用物理溶剂，物理溶剂被冷却，以促进从合成气中吸收酸性气体。可惜的是，冷却要求会提高AGR系统的成本。

发明内容

下面对在范围方面与原本声明的发明相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意图限制声明的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包括可类似于或异于下面所阐述的实施例的多种形式。

在第一个实施例中，一种系统包括空气分离单元。该空气分离单元具有构造成接收空气流的空气入口、构造成输出氧流的氧出口和构造成输出氮流的氮出口。空气分离单元还具有构造成冷却空气流以使得能够将空气流分离成氧流和氮流的冷却系统，其中，冷却系统构造成冷却第一气体处理系统的第一溶剂。

在第二个实施例中，一种系统包括第一气体处理系统。该第一气体处理系统具有构造成接收第一未经处理的气体流的第一气体入口和构造成输出第一经处理的气体流的第一气体出口。第一气体处理系统还具有联接到第一气体入口和第一气体出口上的第一基于溶剂的处理系统，其中，第一基于溶剂的处理系统构造成用第一溶剂从第一未经处理的气体流中去除至少一种杂质，而产生第一经处理的气体流。第一气体处理系统还具有联接到第一基于溶剂的处理系统上的第一冷却系统，其中，第一冷却系统包括构造成接收来自第一空气分离单元的第一冷却剂的第一冷却剂入口。

在第三个实施例中，一种方法包括使流体流在基于溶剂的气体处理系统和空气分离单元之间循环。该方法进一步包括通过流体流的循环来冷却基于溶剂的气体处理系统的溶剂。

附图说明

当参照附图来阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面与优点将变得更好理解，在附图中，相同符号在所有图中表示相同部件，其中：

图1是具有空气分离单元、气体处理系统和控制器的系统的一个实施例的简图，其示出了在空气分离单元的冷却系统和气体处理系统之间的流体流；

图2是具有空气分离单元和气体处理系统以及控制器的系统的一个实施例的简图，其示出了在气体处理系统和空气分离单元的冷却系统之间的溶剂流；

图3是各自接收来自空气分离单元的冷却剂的第一气体处理系统和第二气体处理系统的一个实施例的简图；

图4是使用液化气体来冷却气体处理系统的溶剂的冷却系统的一个实施例的简图；

图5是使用液态氮来冷却气体处理系统的溶剂的冷却系统的一个实施例的简图；

图6是使用液态氧来冷却气体处理系统的溶剂的冷却系统的一个实施例的简图；以及

图7是利用来自空气分离单元的液化气体流来冷却溶剂的第一气体处理系统和第二气体处理系统的一个实施例的简图。

部件列表

10系统

12空气分离单元

14气体处理系统

15流体流

16控制器

18空气

20压缩机

22压缩空气流

24冷却系统

26液态空气流

28分离系统

30氧

32氮

36未经处理的合成气

38基于溶剂的处理系统

40酸性气体去除系统

42碳捕捉系统

44冷却系统

46经处理的气体

48泵

50流量阀

13气体处理系统

70给料

72气化器

74CO₂

76硫

78盐

80化工生产系统

82动力发生系统

84其它基于合成气的系统

86暖溶剂

88出口

90入口

92热交换器

94冷溶剂

96出口