[發明專利]多聯產系統

有效

• 申請號: 200810168756.1
• 申請日: 2008-09-28
• 公開（公告）號: CN101397122A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 衛巍
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C01B3/02
• 分類號: C01B3/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬;廖凌玲

與聯邦資助的研究和開發相關的聲明

本發明是由政府支持在能源部授予的合同號為 DE-FC26-05NT42451的授權下而做出的。政府對本發明享有一定的權 利。

技術領域

本發明主要涉及一種多聯產(polygeneration)系統，且更特別 地，本發明涉及將多聯產系統的多個單元整合起來以便有效地分離出 不希望的物質。

背景技術

工業化對環境產生的效應已經成為許多科技爭論的主題，且最近的 討論集中在溫室氣體對全球變暖產生的效應。對于總的溫室氣體排放物 而言，功率發生工業和大型化學工業尤其是其中的促進因素。與來自其 它來源如汽車的具有分散本質的排放物相比，這些功率發生工業和大型 化學工業的來源屬于單點排放物源。在減少總的溫室氣體排放方面，所 希望的是包含來自單點來源如功率發生來源的溫室氣體排放物。

已經開發出了多種技術來減少溫室氣體排放物，尤其是來自功率發 生設備以及化學工業的二氧化碳。近來，密集的研究都聚焦于在燃燒前 捕獲二氧化碳和在燃燒后捕獲二氧化碳。為了使功率發生工藝或化學生 產工藝成為環境友好的工藝，將所有不希望的物質分離出來是很重要 的，所述不希望的物質包括要不然將被排入環境中的二氧化碳。對不希 望的物質進行的分離使得增加了產生功率或產生化學物質的總成本，因 此，需要提供能夠高效地捕獲這些不希望物質的技術。

發明內容

根據一個方面，提供了一種多聯產系統，所述多聯產系統包括用于 產生合成氣的合成氣發生器、用于從所述合成氣中分離出不希望的物質 以便產生經過富集的合成氣的合成氣富集單元、以及利用所述經過富集 的合成氣來產生有用產物和物質流以便促進在所述合成氣富集單元中 分離出不希望的物質的合成氣利用系統。在一些實施例中，所述多聯產 系統包括氣化器、顆粒去除單元、水煤氣變換單元和功率發生單元。

在另一方面中，一種多聯產系統包括用于產生合成氣的合成氣發生 器、用于從所述合成氣中分離出不希望的物質以便產生經過富集的合成 氣的合成氣富集單元、以及功率發生單元，所述功率發生單元包括用于 燃燒所述經過富集的合成氣并且用來產生熱膨脹氣體的燃氣輪機系統。 所述熱膨脹氣體被用來在蒸汽發生系統中產生蒸汽的第一部分。所述功 率發生系統包括蒸汽輪機系統，所述蒸汽輪機系統利用來自所述蒸汽發 生系統的蒸汽的所述第一部分來產生功率并產生蒸汽的第二部分。蒸汽 的所述第二部分被用來促進在所述合成氣富集單元中進行的所述不希 望的物質的分離。

在又一方面中，一種多聯產系統包括用于產生合成氣的合成氣發生 器、用于從所述合成氣中分離出不希望的物質以便產生經過富集的合成 氣和包括所述不希望物質的流體物質流的合成氣富集單元。所述多聯產 系統包括功率發生單元，所述功率發生單元包括用于燃燒所述經過富集 的合成氣和熱膨脹氣體的燃氣輪機系統。所述熱膨脹氣體被用來在蒸汽 發生系統中產生蒸汽的第一部分。功率發生系統包括蘭金渦輪機，所述 蘭金渦輪機利用蒸汽的所述第一部分和來自所述合成氣富集單元的包 括所述不希望物質的流體物質流以便產生功率并產生蒸汽的第二部分。 蒸汽的所述第二部分被用來促進在所述合成氣富集單元中進行的所述 不希望的物質的分離。

在又一方面中，一種多聯產系統包括用于產生合成氣的合成氣發生 器、包括水煤氣變換單元和分離單元的合成氣富集單元。所述水煤氣變 換單元接收所述合成氣并產生富氫合成氣。不希望的物質從所述富氫合 成氣中被分離出來以便產生經過富集的合成氣和包括所述不希望的物 質的流體物質流。所述多聯產系統包括功率發生單元，所述功率發生單 元包括燃氣輪機系統、蒸汽發生系統和蘭金渦輪機系統。所述經過富集 的合成氣在所述燃氣輪機系統中進行燃燒以便產生功率并產生熱膨脹 氣體。所述熱膨脹氣體被蒸汽發生系統接收以便產生蒸汽的第一部分和 第二部分。蒸汽的所述第一部分和包括所述不希望的物質的所述流體物 質流被所述蘭金渦輪機系統接收以便產生功率并產生蒸汽的第三部分。 蒸汽的所述第三部分被提供給所述分離單元以便促進所述不希望的物 質的分離。