[發明專利]具有選擇性硫去除的碳捕集系統和方法

有效

• 申請號: 201110405007.8
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102557027A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: P·S·薩克;A·馬宗達
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C01B31/20
• 分類號: C01B31/20;B01D53/22;B01D53/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;林毅斌

發明領域

本發明總的涉及用于從流體流中捕集(capture)碳的系統和方法。具體地，本文的一些實施方案涉及通過從富含二氧化碳的流中選擇性硫去除而從流體流中捕集二氧化碳的系統和方法。

發明背景

生產二氧化碳氣體(CO₂)的許多已知方法，包括整體氣化聯合循環系統(IGCC)，對于生產現代社會所需的能量、化學品、電和其它期望的產品是有效率且有效的。然而，普遍期望捕集所產生的CO₂，使得不將該氣體排放至大氣中。近年來，越來越關注懷疑引起全球氣候變化的氣體排放，特別是CO₂。許多司法機關正考慮用于緩解引入大氣中的CO₂的要求。因此，需要回收CO₂用于扣留(sequestration)或沉積為產品。

近來研究和開發的捕集這種CO₂的許多通常已知的系統包括儲存(例如，地下)已捕集的氣體作為液體、固體或水合物，或者重新用于天然資源的增強回收，例如，增強的石油回收(EOR)，或類似的措施。可提供能量同時還儲存CO₂的系統的首要實例包括許多IGCC-CCS(碳捕集和儲存)系統。

CO₂的一些重要來源，比如通過氣化或部分氧化碳質燃料而生產的合成氣體(“合成氣”)，也產生硫化物氣體，比如硫化氫(H₂S)、COS或甲基硫醇(CH₃SH)。已提出從合成氣(或者事先經過水煤氣變換(shift)反應的合成氣；經變換的合成氣)回收CO₂，將它壓縮，并將它儲存或發送至EOR管線。當共同產生CO₂和硫化物氣體時，硫化物氣體的硫組分主要作為元素硫在硫回收單元(SRU)中回收。

鑒于捕集和/或儲存CO₂的提高的期望，持續需要改進CO₂回收系統，以保持符合現在和將來的環境考慮和規章批準。

發明概述

本發明的一個實施方案涉及一種用于處理二氧化碳的方法，所述方法包括：提供包含CO₂和至少一種可氧化的硫化合物的富含二氧化碳的流，和將至少一些所述富含二氧化碳的流通向二氧化碳儲存。該方法還包括在系統不正常操作(system?upset)期間將至少一些所述富含二氧化碳的流通向選擇性硫去除。

本發明的另一個實施方案涉及一種二氧化碳處理系統。所述系統包含：包含CO₂和至少一種可氧化的硫化合物的富含二氧化碳的流的源；和與所述源流體連接的壓縮系統，所述壓縮系統設置成用于壓縮所述富含二氧化碳的流以引向二氧化碳儲存。所述二氧化碳處理系統還包含與所述源流體連接的選擇性硫去除單元，所述選擇性硫去除單元設置成用于在系統不正常操作期間接受至少一些所述富含二氧化碳的流。

本發明的再一個實施方案涉及一種二氧化碳處理系統，所述系統包含至少一個酸氣體去除單元，其設置成用于將合成氣分離成為包含至少一種可氧化的硫化合物的富含CO₂的流；壓縮系統，其設置成用于壓縮所述富含CO₂的流以引向二氧化碳儲存系統；和至少一個選擇性硫去除單元，其設置成用于從富含CO₂的流中去除至少一些可氧化的硫化合物。該系統還包含至少一個系統控制器，其與所述壓縮系統、所述二氧化碳儲存系統和所述至少一個選擇性硫去除單元連接，和至少一個排氣孔，其與至少一個選擇性硫去除單元流體連接。所述至少一個系統控制器設置成用于向致動器輸出激活信號，所述致動器適用于在不正常操作狀況期間促進至少一個選擇性硫去除單元與至少一個酸氣體去除單元的流體連接。

由以下詳細描述可以更好地理解本發明的其它特征和優點。

附圖簡述

現在參考附圖更詳細地描述發明的實施方案。

圖1描述根據本發明的實施方案的一個示例性IGCC系統的示意性工藝流程。

圖2描述根據本發明的實施方案的一個示例性IGCC系統的供選的示意性工藝流程。

發明詳述