用于冷却用于气体处理的溶剂的系统和方法技术方案

技术编号:7864868 阅读:175 留言:0更新日期:2012-10-15 00:11
本发明专利技术涉及用于冷却用于气体处理的溶剂的系统和方法。当前的实施例涉及使用来自空气分离单元的流体流来冷却气体处理系统的溶剂。在一个实施例中,提供了一种包括空气分离单元的系统。该空气分离单元具有构造成接收空气流的空气入口、构造成输出氧流的氧出口、构造成输出氮流的氮出口和构造成冷却空气流以使得能够将空气流分离成氧流和氮流的冷却系统,其中,冷却系统构造成冷却第一气体处理系统的第一溶剂。

【技术实现步骤摘要】

公开的主题涉及气体处理系统,例如气化系统中的酸性气体去除(AGR)系统。更具体而言,公开的主题涉及冷却用于气体处理系统的溶剂。
技术介绍
可通过使诸如煤的给料的气化来产生合成气,而且可在联合循环动力装置中将合成气用作燃料。合成气一般可包括一氧化碳和氢的气态混合物,以及少量的氯化氢、氟化氢、氨和其它气体。取决于给料的有机含量,合成气还可包括不定量的酸性气体,例如硫化氢和二氧化碳。为降低空气污染和环境成本,可能需要对合成气进行清洁或“脱硫”,以在联合循环动力装置内燃烧之前去除酸性气体。酸性气体去除过程可包括使用物理溶剂,物理溶剂被冷却,以促进从合成气中吸收酸性气体。可惜的是,冷却要求会提高AGR系统的成本。
技术实现思路
下面对在范围方面与原本声明的专利技术相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意图限制声明的专利技术的范围,而是相反,这些实施例仅意图提供本专利技术的可能形式的简要概述。实际上,本专利技术可包括可类似于或异于下面所阐述的实施例的多种形式。在第一个实施例中,一种系统包括空气分离单元。该空气分离单元具有构造成接收空气流的空气入口、构造成输出氧流的氧出口和构造成输出氮流的氮出口。空气分离单元还具有构造成冷却空气流以使得能够将空气流分离成氧流和氮流的冷却系统,其中,冷却系统构造成冷却第一气体处理系统的第一溶剂。在第二个实施例中,一种系统包括第一气体处理系统。该第一气体处理系统具有构造成接收第一未经处理的气体流的第一气体入口和构造成输出第一经处理的气体流的第一气体出口。第一气体处理系统还具有联接到第一气体入口和第一气体出口上的第一基于溶剂的处理系统,其中,第一基于溶剂的处理系统构造成用第一溶剂从第一未经处理的气体流中去除至少一种杂质,而产生第一经处理的气体流。第一气体处理系统还具有联接到第一基于溶剂的处理系统上的第一冷却系统,其中,第一冷却系统包括构造成接收来自第一空气分离单元的第一冷却剂的第一冷却剂入口。在第三个实施例中,一种方法包括使流体流在基于溶剂的气体处理系统和空气分离单元之间循环。该方法进一步包括通过流体流的循环来冷却基于溶剂的气体处理系统的溶剂。附图说明当参照附图来阅读以下详细描述时,本专利技术的这些和其它特征、方面与优点将变得更好理解,在附图中,相同符号在所有图中表示相同部件,其中图I是具有空气分离单元、气体处理系统和控制器的系统的一个实施例的简图,其示出了在空气分离单元的冷却系统和气体处理系统之间的流体流;图2是具有空气分离单元和气体处理系统以及控制器的系统的一个实施例的简图,其示出了在气体处理系统和空气分离单元的冷却系统之间的溶剂流;图3是各自接收来自空气分离单元的 冷却剂的第一气体处理系统和第二气体处理系统的一个实施例的简图;图4是使用液化气体来冷却气体处理系统的溶剂的冷却系统的一个实施例的简图;图5是使用液态氮来冷却气体处理系统的溶剂的冷却系统的一个实施例的简图;图6是使用液态氧来冷却气体处理系统的溶剂的冷却系统的一个实施例的简图;以及图7是利用来自空气分离单元的液化气体流来冷却溶剂的第一气体处理系统和第二气体处理系统的一个实施例的简图。部件列表10 系统12空气分离单元14气体处理系统15流体流16控制器18 空气20压缩机22压缩空气流24冷却系统26液态空气流28分离系统30 氧32 氮36未经处理的合成气38基于溶剂的处理系统40酸性气体去除系统42碳捕捉系统44冷却系统46经处理的气体48 泵50流量阀13气体处理系统70 给料72气化器74C0276 硫78 盐80化工生产系统82动力发生系统84其它基于合成气的系统86暖溶剂88 出口90 入口92热交换器 94冷溶剂96 出口98 入口120第一气体处理系统122第二气体处理系统124液态氮流126液态氧流128第一未经处理的合成气130第一经处理的合成气132输出汽化氮134第二未经处理的合成气136第二经处理的合成气138输出汽化氧140杂质去除单元142经处理的压缩空气144热交换单元146变成液化空气148蒸馏单元150富氮流152富氧流154冷产物流156存储单元158液态氮存储单元160液态氧存储单元159 出口162液态氧出口164 入口166基于溶剂的处理系统168第一热交换器170第一暖溶剂172第一冷溶剂174冷却剂入口176 入口178基于溶剂的处理系统180第二热交换器182第二暖溶剂 184第二冷溶剂186冷却剂入口188 阀190液态氮流量阀192液态氧流量阀210冷却系统220液化气体流222暖溶剂224冷溶剂226汽化输出228 阀230 方向232第一热交换器234 方向236液化气体存储单元238 阀240输出流242汽化气体流244液化气体流246汽化输出248 箭头250第二热交换器252 箭头254蒸汽流256汽化输出258蒸汽冷凝物输出260 阀262 阀280冷却系统290液化氮流292 方向294液化氮存储单元296 方向298第一热交换器300第二热交换器302 方向304第三热交换器306 阀308 暖流310 冷流312汽化氮流314暖溶剂 316产生冷溶剂318汽化氮320空气流322液化空气流324汽化氮流340冷却系统350液化氧流352汽化氧输出354汽化氧输出356液化氧存储单元380液化气体流382第一气体处理系统 384第二气体处理系统386汽化输出388汽化输出390 阀392 方向394 方向396汽化单元398 阀400 箭头402 箭头404第一热交换器406第一暖溶剂408第一冷溶剂410气体流412蒸气/液体分离器414汽化气体流416液化气体流418 出口420 出口422 第一泵424 箭头426第二热交换器428第二暖溶剂430第二冷溶剂432气体流434蒸气/液体分离器436汽化气体流 438液化气体流440 出口442 出口444 第二泵446 箭头448液化气体流450 阀452第三热交换器454返回流456 箭头458空气流460液化空气流462气体流464 箭头466 箭头468 箭头具体实施例方式下面将对本专利技术的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述,可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解,当例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时,必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标,例如符合与系统有关及与商业有关的约束,开发人员的具体目标可根据不同的实现彼此有所改变。此外,应当理解,这种开发工作可能是复杂和耗时的,但尽管如此,对受益于本公开的普通技术人员来说,这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。当介绍本专利技术的各实施例的元件时,冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的,并且表示除了列出的元件之外,可存在另外的元件。本公开涉及使用来自空气分离单元(ASU)的流体流来冷却气体处理系统的物理溶剂的技术。更具体而言,本公开的实施例结合了在酸性气体去除过程中进行冷却和在空气分离单元中进行加热/汽化的要求。作为一般的实例,空气分离单元中的流体流可用来冷却在酸性气体去除中使用的物理溶剂,以冷却改进酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.11 US 13/0465131.一种系统(10),包括 空气分离单元(12),其包括 构造成接收空气流(18)的空气入口(22); 构造成输出氧流(152,226,352,354)的氧出口 (30); 构造成输出氮流(150,226,318,324)的氮出口(32); 冷却系统(24,210,280,340),其构造成冷却所述空气流(18),以使得能够将所述空气流(18)分离成所述氧流(152,226,352,354)和所述氮流(150,226,318,324),其中,所述冷却系统(24,210,280,340)构造成冷却第一气体处理系统(14)的第一溶剂(15,86,222, 314)。2.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述冷却系统(24,210,280,340)包括低温冷却系统。3.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述冷却系统(24,210,280,340)包括热交换器(92,232,300),并且所述热交换器(92,232,300)构造成将热从所述第一溶剂(15,86,222,314)传递给第一液化气体流(30,32,220,290,350)。4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述热交换器(92,232,300)构造成将热从所述第一溶剂(15,86,222,314)传递给作为所述第一液化气体流(30,32,220,290,350)的液化空气流(220)、液化氮流(32,220,290)或液化氧流(32,220,290)或它们的组合。5.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述冷却系统(24)构造成产生第一液化气体流(30,32,124,126),而所述空气分离单元(12)构造成将所述第一液化气体流(30,·32,124,126)输出到所述第一气体处理系统(14,120,122),以冷却所述第一溶剂(15,170,·182)。6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述冷却系统(24)构造成产生作为所述第一液化气体流(30,32,124,126,220,290,350)的液化空气流(220)、液化氮流(32,124,·220,290)或液化氧流(30,126,220,350)或它们的组合。7.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述冷却系统(24,210,280,340)构造成冷却第二气体处理系统(14,120,122)的第二溶剂(15,86,222,314)。8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述冷却系统(24,210,280,340)构造成用第一液化气体(30,32,220,290,350)冷却所述第一溶剂(15,86,222,314),所述冷却系统(24,210,280,340)...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·S·拉斯G·F·弗里C·M·米切尔P·W·普拉默
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:

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