[發(fā)明專利]使用冷卻液從工藝氣流中去除可凝固的氣體組分的系統(tǒng)和方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201180008082.9 | 申請(qǐng)日： | 2011-01-05 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN102740941A | 公開(kāi)（公告）日： | 2012-10-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | R·D·卡明斯基;M·明特 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 埃克森美孚上游研究公司 |
| 主分類號(hào)： | B01D9/04 | 分類號(hào)： | B01D9/04 |
| 代理公司： | 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245 | 代理人： | 趙蓉民;張全信 |
| 地址： | 美國(guó)德*** | 國(guó)省代碼： | 美國(guó);US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 使用 冷卻液 工藝 氣流 去除 凝固 氣體 組分 系統(tǒng) 方法 | ||
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2010年2月3日提交的、題目為SYSTEMS?AND?METHODS?FOR?USING?COLD?LIQUID?TO?REMOVE?SOLIDIFIABLE?GAS?COMPONENTS?FROM?PROCESS?GAS?STREAMS(使用冷卻液從工藝氣流中去除可凝固的氣體組分的系統(tǒng)和方法)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/300,952，和于2010年12月21日提交的、題目為SYSTEMS?AND?METHODS?FOR?USING?COLD?LIQUID?TO?REMOVE?SOLIDIFIABLE?GAS?COMPONENTS?FROM?PROCESS?GAS?STREAMS?(使用冷卻液從工藝氣流中去除可凝固的氣體組分的系統(tǒng)和方法)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/425,558的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其整體通過(guò)引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
提供用于通過(guò)凍結(jié)所選擇的組分處理氣流以從中去除所選擇的氣體組分的系統(tǒng)和方法，并更具體地提供用于通過(guò)將氣流與冷卻液直接接觸去除可凝固的氣體比如溫室氣體的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)
工業(yè)過(guò)程，包括工業(yè)燃燒過(guò)程，產(chǎn)生多種氣流，其中許多最終排入環(huán)境中。比如在將這些氣流排入環(huán)境之前，這些氣流可包括溫室氣體或可能期望從工藝氣流中去除的其他氣態(tài)組分。這種溫室氣體的一個(gè)說(shuō)明性、非獨(dú)占性例子是二氧化碳，并且這種氣流的一個(gè)說(shuō)明性、非獨(dú)占性例子是來(lái)自燃燒器或燃燒裝置的煙道氣流。通過(guò)多種工業(yè)過(guò)程，比如發(fā)電、加熱和蒸汽產(chǎn)生可產(chǎn)生包含二氧化碳的煙道氣流或其他氣流。許多這種過(guò)程在大氣壓或近大氣壓下進(jìn)行，并且是空氣燃燒的，從而產(chǎn)生處于大氣壓或接近大氣壓的煙道氣流并且其被來(lái)自用于支持燃燒的空氣流的氮?dú)飧叨认♂尅?/p>
常規(guī)上，可通過(guò)許多方法比如包括煙道氣流的胺或氨水處理、用固體吸附劑吸附二氧化碳和使用物理溶劑去除二氧化碳的方法，將二氧化碳從煙道氣流中去除。D.Aaron和C.Tsouris,Separation?of?CO2from?Flue?Gas:A?Review,Separation?Science?and?Technology,40,321-48,2005公開(kāi)了這種常規(guī)方法的說(shuō)明性例子。從天然氣去除二氧化碳的另一個(gè)例子使用氣流的焦耳-湯姆遜膨脹以使用回流蒸餾塔冷卻氣流。該方法可稱為“控制凍結(jié)區(qū)”方法并公開(kāi)在美國(guó)專利號(hào)4,533,372、5,062,270、5,120,338、5,956,971和6,053,007中，其公開(kāi)通過(guò)引用并入本文。在美國(guó)專利號(hào)7,073,348中公開(kāi)了另一種方法，其公開(kāi)使包含二氧化碳的氣流經(jīng)過(guò)在凍結(jié)溫度和熔化溫度之間循環(huán)的表面，并且其公開(kāi)通過(guò)引用并入本文。
這些方法，雖然有效，但是通常具有高的能量或溶劑要求或需要，并且可能需要高壓以有效地操作。例如，對(duì)于燒煤發(fā)電廠，估計(jì)使用胺-處理方法從煙道氣中去除二氧化碳降低凈發(fā)電約30%。一些這種常規(guī)方法也需要預(yù)處理煙道氣流或其他氣流，以便其是干燥的(即，不含水)或基本上是干燥的，以便不造成由于冰形成引起的系統(tǒng)堵塞。
發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)涉及用于通過(guò)與冷卻液直接接觸從工藝氣流中去除一種或多種可凝固的氣體組分的系統(tǒng)和方法。工藝氣流包括至少一種氣體組分，其當(dāng)工藝氣流的一種或多種其他氣體組分保持氣態(tài)時(shí)，通過(guò)與冷卻液直接接觸，比如在接觸組件中，被凍結(jié)或以其他方式固化。工藝氣流可包括水，并且冷卻液將具有與工藝氣流不同的組成。將冷卻液與工藝氣流的接觸以形成至少一種固化氣體組分可在下列壓力下進(jìn)行：小于200psia，和任選地小于100psia，小于50psia或甚至小于35psia或30psia，并且可使用冷卻液將固化氣體組分(一種或多種)作為淤漿從接觸組件中去除。在一種或多種實(shí)施方式中，氣體-冷卻液接觸可以以逆流方式在兩個(gè)或多個(gè)階段中進(jìn)行。至少部分固體可機(jī)械地從所產(chǎn)生的淤漿中去除，其中去除在至少一組相鄰階段之間進(jìn)行。通過(guò)減少淤漿中冷卻液的量，液體-固體淤漿可任選地被濃縮以增加淤漿中固化氣體組分的濃度。使用液體泵或其他液體-加壓機(jī)構(gòu)可任選地增加淤漿的壓力，并且固化氣體組分可選擇性地從冷卻液中去除。使淤漿加壓的合適方法的另一個(gè)說(shuō)明性的、非獨(dú)占性例子是在密封容器中加熱固體。當(dāng)淤漿包含兩種或多種固化氣體組分時(shí)，固化氣體組分可分別地和/或順序地從冷卻液中去除，比如通過(guò)加熱淤漿。固體可被熔化或蒸發(fā)，并分離以形成出口流。如本文所討論，出口流可經(jīng)有多種機(jī)構(gòu)和/或多種應(yīng)用處理，其包括在地下地層中處置出口流。
附圖簡(jiǎn)述
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