[發(fā)明專利]用于捕獲二氧化碳的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310046925.5
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103241738A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設計）人: R.E.阿亞拉;R.J.佩里
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C01B31/20
• 分類號: C01B31/20;B01D53/62
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周李軍;林森

發(fā)明背景

本公開總的涉及用于從氣體流中捕獲二氧化碳(CO₂)的方法和系統(tǒng)，并更特別地涉及處理和儲存捕獲的CO₂的方法和系統(tǒng)。

目前認為，從工業(yè)來源(例如發(fā)電廠)至大氣的二氧化碳氣體排放是導致全球變暖的“溫室效應”的一個主要原因。作為應對，人們正進行努力以減少CO₂排放。已開發(fā)很多不同方法以完成這個任務。實例包括聚合物和無機膜滲透；通過吸附劑(例如分子篩)去除CO₂；低溫分離；和用可與CO₂化學反應或對該氣體具有物理親和性的溶劑洗滌。

大多數(shù)碳捕獲技術(例如在酸性氣體脫除系統(tǒng)中使用的那些或氣化單元中的低壓CO₂吸收器)使用在約40℉或以下的低溫下操作的稀釋的水溶液，以從煙道氣流(例如，在發(fā)電廠產(chǎn)生的廢氣)中去除CO₂，以產(chǎn)生高純度的CO₂流。然后把高純度CO₂產(chǎn)物用于強化石油回收(EOR)氣化應用或隔離在鹽水層中。

在氣化工廠瞬變期期間，例如當氣化器中的一個或通往EOR系統(tǒng)的高壓CO₂流壓縮機跳閘并變得不可用時，把CO₂流送至低壓(LP)CO₂吸收器以臨時捕獲并避免CO₂從工廠排放。用于臨時CO₂捕獲的常規(guī)方法具有很多與它們有關的缺點。常規(guī)方法利用液體溶劑，因此在低壓下的操作僅對短時期(例如，約1小時)實用。基于LP?CO₂吸收器中有限的體積容量，所用溶劑的體積實際上受限。在僅僅短時期后，溶劑達到飽和。因此，需要大量溶劑以在延長的時期操作，使得LP?CO₂吸收器的延長或連續(xù)的使用在經(jīng)濟上不實用。類似的缺點與常規(guī)酸性氣體脫除(AGR)系統(tǒng)有關，該系統(tǒng)也依靠大體積的稀釋液體溶劑來捕獲CO₂。

另外，捕獲的二氧化碳氣體(以壓縮氣體形式或被如上所述液體溶劑所吸收)的儲存(例如，用于運輸)也需要大體積容量并造成更多缺點，例如液體夾帶、泄漏或溢出的可能性。

因此，存在對高效并有效地從氣體流中去除和儲存二氧化碳的方法和系統(tǒng)的需要。

發(fā)明簡述

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種用于從氣流中形成二氧化碳的方法包含使氣流中的二氧化碳與液體相變吸附劑化學反應以形成固體反應產(chǎn)物(其中固體反應產(chǎn)物形式為干固體、濕固體、漿料或微懸浮體)，儲存固體反應產(chǎn)物并加熱固體反應產(chǎn)物以形成二氧化碳氣體和液體相變吸附劑。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種用于從氣流中形成二氧化碳的系統(tǒng)包含：包含氣流入口的氣-液接觸器，所述氣流包含二氧化碳氣體；液體相變吸附劑，其中該液體相變吸附劑可與二氧化碳化學反應以形式固體反應產(chǎn)物，其中該固體反應產(chǎn)物形式為干固體、濕固體、漿料或微懸浮體；儲存室，其中儲存固體反應產(chǎn)物；和發(fā)生室，其中加熱固體反應產(chǎn)物以形成二氧化碳氣體和液體吸附劑。

參考附圖和詳述，將進一步了解本系統(tǒng)和方法的上述及其他特征。

附圖簡述

認為是本發(fā)明的主題在本說明書結尾處的權利要求書中具體指出并清楚地請求保護。結合附圖，由以下詳述，本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)勢是顯而易見的，在附圖中：

圖1是用于從氣流中回收CO₂的系統(tǒng)的示意圖；且?

圖2是用于從氣流中回收CO₂的系統(tǒng)的示意圖