[發明專利]用于酸性氣體去除的系統

有效

• 申請號: 201110197748.1
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN102371107A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: A·馬宗達;J·P·奧彭黑姆
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;林森

發明背景

本文公開的主題涉及在發電廠中的二氧化碳捕集和酸性氣體去除。

總的來說，整體氣化聯合循環(IGCC)發電廠能由各種烴原料(比如煤)相對干凈和有效地產生能量。通過氧與蒸汽在氣化器中反應，IGCC技術可將烴原料轉化為一氧化碳(CO)和氫(H₂)的氣體混合物，即，合成氣。可將這些氣體脫硫(sweeten)、處理和用作常規聯合循環發電廠中的燃料。例如，可將合成氣注入IGCC發電廠的燃氣渦輪機的燃燒器并點燃，為燃氣渦輪機提供動力，用于產生電力。

合成氣的脫硫和處理可包括從合成氣中去除不同于H₂S的雜質。遺憾的是，在去除不同雜質時通常有折衷。例如，去除硫可影響去除含碳氣體。因此，期望能從所產生的合成氣中充分去除各種雜質的方法和系統。

發明概述

以下概述在原始要求保護的發明的范圍內的某些實施方案。這些實施方案不意欲限制要求保護的發明的范圍，而是這些實施方案僅意欲提供對本發明的可能形式的簡要概述。實際上，本發明可包括與以下所述實施方案類似或不同的多種形式。

在第一實施方案中，氣體純化系統包括硫化氫(H₂S)吸收器、二氧化碳(CO₂)吸收器、閃蒸罐、H₂S濃縮器、通過在CO₂吸收器上游的H₂S吸收器的氣體路徑，序貫通過CO₂吸收器、H₂S吸收器和H₂S濃縮器的第一溶劑路徑，以及序貫通過CO₂吸收器、閃蒸罐和H₂S濃縮器的第二溶劑路徑，其中所述第一和第二溶劑路徑流動共用溶劑。

在第二實施方案中，氣體純化系統包括硫化氫(H₂S)吸收器，其被設置為從原料氣體中除去H₂S以產生脫硫的氣體和富含H₂S的流體，其中所述原料氣體包含少于約1％體積的H₂S；溶劑回收單元，其被設置為從所述富含H₂S的流體中產生酸性氣體流，其中所述酸性氣體流包含大于約25％體積的H₂S；和二氧化碳(CO₂)回收單元，其被設置為從脫硫的氣體中除去CO₂以產生具有大于約90％的CO₂濃度的CO₂捕集氣體。

在第三實施方案中，氣體純化系統包括被設置為加壓至第一壓力水平的硫化氫(H₂S)濃縮器塔，其包括被設置為接受富含二氧化碳(CO₂)并且貧H₂S的第一溶劑的第一溶劑入口，被設置為接受富含H₂S并且富含CO₂的第二溶劑的第二溶劑入口，被設置為促進在第一和第二溶劑的蒸氣相與液相之間傳質的填充材料，被設置為將第一和第二溶劑的混合物傳遞出H₂S濃縮器塔的溶劑出口，被設置為接受富含CO₂的汽提氣體(stripping?gas)的第一氣體入口，以及被設置為排放所述富含CO₂的汽提氣體的第一氣體出口。

附圖簡述

參考附圖，在閱讀以下詳細說明以后，將更好地理解本發明的這些和其他特征、方面和優點，其中在整個附圖中相同的符號代表相同的部件，其中：

圖1為整體氣化聯合循環(IGCC)發電廠的一個實施方案的示意性方框圖；

圖2為圖1的氣體凈化單元的酸性氣體去除(AGR)單元的一個實施方案的示意性方框圖；

圖3為圖2的AGR單元的各部件(element)的第一實施方案的示意性方框圖；和

圖4為圖2的AGR單元的各部件的第一實施方案的詳細方框圖。

發明詳述

以下將描述本發明的一個或多個具體的實施方案。試圖提供這些實施方案的簡明描述，在本說明書中可能未描述實際實施的全部特征。應理解的是，在任何這些實際實施的開發中，如在任何工程或設計方案中，必須作出眾多根據實施特定的選擇以達到開發者的具體目標，比如與系統相關和業務相關的限制一致，這樣的限制在各實施之間可能不同。此外，應理解的是，這種開發成果可能復雜且耗時，但對于受益于本公開的普通技術人員，其仍然是設計、制作和制造的常規工作。