[发明专利]生产含H2的气体和纯化水的系统和方法

权利要求书

1.一种从含污染物的原水流生产含H₂产物气体和生产纯化水的方法，该方法包含：

(a) 从重整器取出重整产物，

(b) 通过用重整产物间接热传递加热原水流的至少一部分，从而冷却重整产物，并由此蒸发热水纯化系统的多个蒸发器的第一蒸发器中的原水流的至少一部分的一部分，形成第一蒸汽流和第一富污染物的原水流，从第一蒸发器取出第一蒸汽流，并从第一蒸发器取出第一富污染物的原水流，第一富污染物的原水流具有比引入第一蒸发器的原水流的至少一部分更高浓度的污染物；

(c) 在步骤(b)中已经冷却重整产物后，通过用重整产物间接热传递加热原水流，从而进一步冷却重整产物至20℃-60℃范围内的温度，其中在步骤(b)中被加热之前，原水流的至少一部分在步骤(c)中被加热；

(d) 将第一蒸汽流引入热水纯化系统的多个蒸发器的第二蒸发器中，通过用第一蒸汽流间接热传递来加热从第一蒸发器取出的第一富污染物的原水流或原水流的第二部分二者之一，通过蒸发第一富污染物的原水流或原水流的第二部分二者之一的部分，形成第二蒸汽流，从而冷却第一蒸汽流并由第一蒸汽流形成第一冷凝物流，从第二蒸发器取出第二蒸汽流，从第二蒸发器取出第一冷凝物流，其中纯化水包含第一冷凝物流，并从第二蒸发器取出第二富污染物的原水流，第二富污染物的原水流具有比从第一蒸发器取出的第一富污染物的原水流或原水流的第二部分二者之一更高浓度的污染物；和

(e) 在步骤(c)中冷却重整产物后，由重整产物形成含H₂-的产物气体。

2.权利要求1的方法，其中通过在步骤(b)中用重整产物间接热传递，加热至少一部分原水流，包括：

通过用重整产物间接热传递，加热工作流体，形成加热的工作流体，和

通过在蒸发器中用加热的工作流体间接热传递，加热至少一部分原水流。

3.权利要求1的方法，其中在步骤(b)中用重整产物间接热传递，加热至少一部分原水流，包括：

通过用重整产物间接热传递加热工作流体水，其中当用重整产物加热时，蒸发工作流体水以形成具有从15.2 kPa至304 kPa (绝对)的压力范围的工作流体蒸汽，和

在蒸发器中用工作流体蒸汽间接热传递加热至少一部分原水流，其中当加热至少一部分原水流时，冷凝工作流体蒸汽。

4.权利要求1的方法，其中步骤(b)不包括加热中间工作流体。

5.权利要求1-4的任一项的方法，其还包括：

(f) 通过用重整产物间接热传递加热第一水流，从而冷却重整产物，其中第一水流包含至少一部分纯化水；

其中重整产物在步骤(f)中冷却，然后在步骤(b)中冷却，或者重整产物在步骤(b)中冷却，然后在步骤(f)中冷却。

6.权利要求5的方法，其还包括在步骤(f)中加热第一水流后，使第一水流通过脱气器。

7.权利要求5的方法，其还包括：

在步骤(f)中加热第一水流后，使第一水流通过蒸汽鼓，而不使第一水流通过脱气器。

8.权利要求5的方法，其还包括：

使第一水流通过至少一个离子交换装置和电去电离作用装置，然后加热步骤(f)中的第一水流；和

在步骤(f)中加热第一水流后，使第一水流通过蒸汽鼓，而不使第一水流通过脱气器。

9.任一项前述权利要求的方法，其中从重整产物形成含H₂产物气体的步骤包括：

在步骤(c)中冷却后，使重整产物通过分离鼓，将重整产物分离为冷凝物流和贫水的重整产物；和

将至少一部分贫水的重整产物引入分离器中并在分离器中分离至少一部分贫水的重整产物，以产生含H₂产物气体和副产物气体。

10.权利要求9的方法，其中分离器为压力摆动吸附器。

11.任一项前述权利要求的方法，其中所述原水包含盐水、河水、溪水、湖水、城市再循环水、工业再循环水、地下水，以及来自蒸汽甲烷重整过程的过程冷凝物中的至少一种。