[发明专利]用于闪蒸器中的脱气的系统

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及合成气生产系统，并且更具体而言，涉及用于使由气化器产生的渣池水流脱气的系统。

背景技术

气化器将含碳材料转化成一氧化碳和氢的混合物，这称为合成气体或合成气。例如，整体气化联合循环(IGCC)功率装置包括一个或多个气化器，通过一系列反应，气化器使给料在高温下与氧和/或蒸汽反应而产生合成气。该一系列反应总称为气化过程。在气化之后，产生的合成气可包括不那么合乎需要的成分，诸如呈渣的形式的热灰。因此，合成气可被引导通过急冷单元，以将合成气冷却到饱和温度，以及移除不那么合乎需要的成分中的至少一些。不那么合乎需要的成分可形成副产物，诸如由灰产生的渣流。

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。这些实施例不意于限制声明的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意于提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包括可能类似于或异于下面所阐述的实施例的各种形式。

在第一实施例中，一种系统包括闪蒸器，闪蒸器具有：构造成将第一流体引入到闪蒸器中的第一入口，其中，闪蒸器构造成闪蒸第一流体而产生第一闪蒸气体；构造成将渣池水流引入到闪蒸器中的第二入口，其中，渣池水流包括气化渣和炭中的至少一个、水和氧(O₂)的混合物；设置在闪蒸器内的气体-液体接触器，其中，气体-液体接触器构造成使渣池水流接触第一闪蒸气体，以使得第一闪蒸气体能够使渣池水流脱气；并且构造成输出塔顶排放的第一出口，塔顶排放具有来自渣池水流的第二闪蒸气体和氧。

在第二实施例中，一种系统包括：气化器，其构造成使含碳进料气化而产生合成气；急冷部分，其构造成使用至少水来使产生的合成气急冷而产生经急冷合成气流、具有溶解氧的渣流，以及黑水流。该系统还包括设置在急冷部分的下游的闪蒸器，其中，闪蒸器构造成在第一入口处接收液体进料，以及在第二入口处接收黑水流，其中，液体进料包括由于水接触渣流而产生的渣池水流，以及其中，闪蒸器包括气体-液体接触器，气体-液体接触器构造成使液体进料接触第一闪蒸气体，以使渣池水脱气而产生经基本脱气液体进料流。

在第三实施例中，一种系统包括：气化器，其构造成使含碳进料气化而产生合成气；急冷部分，其构造成使用至少水来使合成气急冷而产生经急冷合成气流、渣流和第一黑水流。该系统还包括设置在急冷部分的下游的第一闪蒸器，其中，第一闪蒸器构造成接收第一黑水流，并且在第一压力下闪蒸第一黑水流而产生第一闪蒸气体和第二黑水流，并且第二黑水流比第一黑水流具有更低的压力。该系统进一步包括设置在第一闪蒸器的下游的第二闪蒸器，其中，第二闪蒸器构造成在第一入口处接收第二黑水流，第二闪蒸器构造成在第二入口处接收具有溶解氧的液体进料，并且第二闪蒸器构造成在第二压力下闪蒸第二黑水流而产生第二闪蒸气体，以使液体进料脱气而产生经基本脱气液体流。

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是气化系统的实施例的示意图，气化系统构造成产生合成气，以及处理黑水和由该系统产生的渣池水流，该系统包括构造成降低黑水的压力的高压闪蒸罐和构造成进一步降低黑水的压力以及使用黑水使渣池水流脱气的低压闪蒸罐；

图2是气化系统的实施例的示意图，气化系统构造成产生合成气，以及处理黑水和由该系统产生的渣池水流，该系统包括低压闪蒸罐构造成直接接收来自系统的气化器的黑水，以及使用黑水闪蒸气体使渣池脱气；

图3是图1或2的低压闪蒸罐的通用实施例的示意图；

图4是将多个固定阀塔盘用作气体-液体接触器的图3的低压闪蒸罐的实施例的示意图；以及

图5是将由多个拉西(Raschig)环形成的固定床用作气体-液体接触器的图3的低压闪蒸罐的实施例的示意图。

部件列表

10气化系统

12含碳燃料源

14给料制备系统

16添加剂

18燃料浆

20气化器

22氧(O₂)

24反应部分

26急冷部分

28粗渣

30闸斗仓

32控制阀

34液体

36泵

29渣

40渣池单元

42控制阀

43经部分地脱水渣流

68池泵