完全捕集二氧化碳并回收烟气水的循环IGCC及其多联产方法技术

本发明专利技术涉及一种完全捕集二氧化碳并回收烟气水的循环IGCC及其多联产方法，本发明专利技术是一种含碳原料的多联产方法，是一种含碳物料清洁利用、碳铺集成本低、热效率高、回收烟气水并循环利用的发电和多联产技术，可以作为公用工程中心和合成气供应中心，提供氮气、氧气、蒸汽(不同等级)、CO、H2、羰基合成气(CO和H2可按需要调节比例)、电力。本发明专利技术通过将空分、气化、变换、脱硫脱碳、膜分离、PSA、燃气透平、蒸汽加热炉、蒸汽透平、氨合成、高效烟气水回收等技术和设备进行合理的组合和配置，实现了多联产、高效率、烟气水循环、CO2高效捕集，且含硫气体完全回收，不生成NO

【技术实现步骤摘要】
完全捕集二氧化碳并回收烟气水的循环IGCC及其多联产方法


[0001]本专利技术涉及一种完全捕集二氧化碳并回收烟气水的循环IGCC及其多联产方法。

技术介绍

[0002]CO2等温室气体排放带来的温室效应带来全球气温快速升温(百年为尺度)，对生态和人类的生存带来重大威胁。根据联合国气候公约和巴黎协定，我国对全世界庄严承诺2030碳达峰、2060碳中和。与此同时，经济社会发展需要的能源持续增长，在可预见的二十年内，含碳原料仍处于能源主体地位，在我国，基于富煤、贫油、少气的资源禀赋特点，煤炭的使用仍然具有保障性、基础性地位。
[0003]现有煤炭利用作为动力煤使用主要有两种途径：采用超临界锅炉进行发电，或者采用整体气化联合循环发电系统(IGCC)，其中超临界锅炉发电是应用主流。现有的火力发电技术，含碳原料直接在锅炉中燃烧，烟气处理包括除尘、脱硫、脱硝，为后端处理；烟气中主要气体为氮气、水蒸汽、CO2、氧气、SO2、NOx，烟气中CO2含量在15％左右，CO2浓度低、捕集成本高；烟气中因含有微量的SO2，为避免露点腐蚀，烟气排放温度较高(通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种完全捕集二氧化碳并回收烟气水的循环IGCC及其多联产方法，其特征在于包括以下步骤：(1)含碳原料与空分单元提供的氧气按照设定质量比0.5～2.5进入气化炉内进行气化反应，将含碳原料转化为以H2和CO为主要组分的合成气；(2)根据含碳原料性质的差异，气化炉内的反应温度范围1000～1700℃；气化炉的出口燃料气进入废热锅炉回收高温燃料气中的热量，用来生产蒸汽，合成气回收热量后的温度根据其中含硫量的不同，降至130～200℃；(3)回收热量后的燃料气进入脱硫单元进行脱硫，脱硫后的燃料气的硫含量降至1ppmv以下，脱硫单元释放的富硫气体去硫回收单元，燃料气则进入膜分离单元，分离出90％～95％的氢气，分离出的氢气进入PSA单元进行进一步的氢气提纯后作为氢燃机的燃料气，PSA单元排放的H2含量为5％～20％尾气用作蒸汽过热炉的燃料气；(4)合成气经膜分离单元分离出氢气后的以CO、CO2为主的剩余气体进入变换单元进行CO变换反应，将CO转化为H2，转化率超过99％；该反应为放热反应，反应过程中释放的热量用于生产蒸汽和预热锅炉水；(5)变换单元出口的燃料气中主要含有H2和CO2，该燃料气进入脱碳单元进行CO2脱除，脱除的高纯CO2通过捕集用做其他用途，剩余的H2则与PSA单元生产的H2一起进入氢燃机进行燃烧发电；(6)H2在氢燃机10中与来自空分单元2的氧气燃烧后生成温度为400～550℃的烟气水，进入余热锅炉进行热量回收，产生蒸汽；回收热量后的烟气温度降到100℃附近，进入高效烟气水回收设备进行水回收，回收后的水作为锅炉水进入气化、变换、HRSG蒸汽发生系统进行循环利用，排烟温度在60℃以下；(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，张薇，宋怡，亢万忠，李峰，严东，
申请(专利权)人：中石化宁波技术研究院有限公司中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：