[發(fā)明專利]用于閃蒸器中的脫氣的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310026556.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN103214049B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V.R.布拉姆哈特;J.S.史蒂芬森;S.康達(dá);R.S.貝尼帕爾;G.M.古爾科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): C02F1/06
• 分類號(hào): C02F1/06;C02F1/20;C02F9/10;B01D3/06;C10J3/00;C10J3/84
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李強(qiáng),楊楷

技術(shù)領(lǐng)域

本文公開的主題涉及合成氣生產(chǎn)系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及用于使由氣化器產(chǎn)生的渣池水流脫氣的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氣化器將含碳材料轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫的混合物，這稱為合成氣體或合成氣。例如，整體氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)功率裝置包括一個(gè)或多個(gè)氣化器，通過一系列反應(yīng)，氣化器使給料在高溫下與氧和/或蒸汽反應(yīng)而產(chǎn)生合成氣。該一系列反應(yīng)總稱為氣化過程。在氣化之后，產(chǎn)生的合成氣可包括不那么合乎需要的成分，諸如呈渣的形式的熱灰。因此，合成氣可被引導(dǎo)通過急冷單元，以將合成氣冷卻到飽和溫度，以及移除不那么合乎需要的成分中的至少一些。不那么合乎需要的成分可形成副產(chǎn)物，諸如由灰產(chǎn)生的渣流。

發(fā)明內(nèi)容

下面對(duì)在范圍方面與原本聲明的發(fā)明相當(dāng)?shù)哪承?shí)施例進(jìn)行概述。這些實(shí)施例不意于限制聲明的發(fā)明的范圍，而是相反，這些實(shí)施例僅意于提供本發(fā)明的可能形式的簡(jiǎn)要概述。實(shí)際上，本發(fā)明可包括可能類似于或異于下面所闡述的實(shí)施例的各種形式。

在第一實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括閃蒸器，閃蒸器具有：構(gòu)造成將第一流體引入到閃蒸器中的第一入口，其中，閃蒸器構(gòu)造成閃蒸第一流體而產(chǎn)生第一閃蒸氣體；構(gòu)造成將渣池水流引入到閃蒸器中的第二入口，其中，渣池水流包括氣化渣和炭中的至少一個(gè)、水和氧(O₂)的混合物；設(shè)置在閃蒸器內(nèi)的氣體-液體接觸器，其中，氣體-液體接觸器構(gòu)造成使渣池水流接觸第一閃蒸氣體，以使得第一閃蒸氣體能夠使渣池水流脫氣；并且構(gòu)造成輸出塔頂排放的第一出口，塔頂排放具有來自渣池水流的第二閃蒸氣體和氧。

在第二實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括：氣化器，其構(gòu)造成使含碳進(jìn)料氣化而產(chǎn)生合成氣；急冷部分，其構(gòu)造成使用至少水來使產(chǎn)生的合成氣急冷而產(chǎn)生經(jīng)急冷合成氣流、具有溶解氧的渣流，以及黑水流。該系統(tǒng)還包括設(shè)置在急冷部分的下游的閃蒸器，其中，閃蒸器構(gòu)造成在第一入口處接收液體進(jìn)料，以及在第二入口處接收黑水流，其中，液體進(jìn)料包括由于水接觸渣流而產(chǎn)生的渣池水流，以及其中，閃蒸器包括氣體-液體接觸器，氣體-液體接觸器構(gòu)造成使液體進(jìn)料接觸第一閃蒸氣體，以使渣池水脫氣而產(chǎn)生經(jīng)基本脫氣液體進(jìn)料流。

在第三實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括：氣化器，其構(gòu)造成使含碳進(jìn)料氣化而產(chǎn)生合成氣；急冷部分，其構(gòu)造成使用至少水來使合成氣急冷而產(chǎn)生經(jīng)急冷合成氣流、渣流和第一黑水流。該系統(tǒng)還包括設(shè)置在急冷部分的下游的第一閃蒸器，其中，第一閃蒸器構(gòu)造成接收第一黑水流，并且在第一壓力下閃蒸第一黑水流而產(chǎn)生第一閃蒸氣體和第二黑水流，并且第二黑水流比第一黑水流具有更低的壓力。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置在第一閃蒸器的下游的第二閃蒸器，其中，第二閃蒸器構(gòu)造成在第一入口處接收第二黑水流，第二閃蒸器構(gòu)造成在第二入口處接收具有溶解氧的液體進(jìn)料，并且第二閃蒸器構(gòu)造成在第二壓力下閃蒸第二黑水流而產(chǎn)生第二閃蒸氣體，以使液體進(jìn)料脫氣而產(chǎn)生經(jīng)基本脫氣液體流。

附圖說明

當(dāng)參照附圖來閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其它特征、方面與優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在附圖中，相同符號(hào)在所有圖中表示相同部件，其中：

圖1是氣化系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖，氣化系統(tǒng)構(gòu)造成產(chǎn)生合成氣，以及處理黑水和由該系統(tǒng)產(chǎn)生的渣池水流，該系統(tǒng)包括構(gòu)造成降低黑水的壓力的高壓閃蒸罐和構(gòu)造成進(jìn)一步降低黑水的壓力以及使用黑水使渣池水流脫氣的低壓閃蒸罐；

圖2是氣化系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖，氣化系統(tǒng)構(gòu)造成產(chǎn)生合成氣，以及處理黑水和由該系統(tǒng)產(chǎn)生的渣池水流，該系統(tǒng)包括低壓閃蒸罐構(gòu)造成直接接收來自系統(tǒng)的氣化器的黑水，以及使用黑水閃蒸氣體使渣池脫氣；

圖3是圖1或2的低壓閃蒸罐的通用實(shí)施例的示意圖；

圖4是將多個(gè)固定閥塔盤用作氣體-液體接觸器的圖3的低壓閃蒸罐的實(shí)施例的示意圖；以及

圖5是將由多個(gè)拉西(Raschig)環(huán)形成的固定床用作氣體-液體接觸器的圖3的低壓閃蒸罐的實(shí)施例的示意圖。

部件列表

10氣化系統(tǒng)

12含碳燃料源

14給料制備系統(tǒng)

16添加劑

18燃料漿

20氣化器

22氧(O₂)

24反應(yīng)部分

26急冷部分

28粗渣

30閘斗倉

32控制閥

34液體

36泵

29渣

40渣池單元

42控制閥

43經(jīng)部分地脫水渣流

68池泵