用于从合成气分离二氧化碳的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于从合成气分离二氧化碳的方法和系统。具体而言，提供了一种用于从合成气分离二氧化碳和酸性气体的系统（１００）。该系统包括：合成气净化回路（１０２），其包括至少一个与稀溶剂的供给源成流动连通地联接的吸收塔（１０８）；联接在合成气净化回路下游的二氧化碳去除回路（１０４），该二氧化碳去除回路包括有助于在溶剂已经过合成气净化回路之后从溶剂去除二氧化碳的至少一个构件，以及至少一个压缩机（１３８），其中，该至少一个构件和该至少一个压缩机可在基本上相似的压力下操作；以及联接在二氧化碳去除回路下游的酸性气体去除单元（１０６），该酸性气体去除回路包括至少一个吸收塔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域主要涉及从合成气去除酸性气体，并且更具体而言，涉及用于从合 成气分离高压二氧化碳以便在气化器或其它系统中使用的方法和系统。
技术介绍
整体气化联合循环(IGCC)系统中至少一些公知的酸性气体去除系统设计成用以 从合成气将硫、且更具体而言是将硫化氢去除到很低的水平。此外，至少一些公知的IGCC 系统使二氧化碳以一定比率进入合成气中使得通向燃烧涡轮的质量流量高并且通向溶剂 回收单元(SRU)的酸性气体中的硫化氢浓度高。由于实现和保持冷却所需的较高功耗，已在至少一些公知的IGCC酸性气体去除 系统中使用未冷却的化学溶剂和物理溶剂，例如胺和DEPG( “聚乙二醇二甲醚”)。此外，虽 然已在具有二氧化碳去除和/或回收的IGCC系统中使用冷却的和未冷却的化学溶剂和物 理溶剂二者，但此类系统设计成用以去除硫化氢水平很低的纯二氧化碳。然而，包括以更高 压力分离的一定量硫化氢的二氧化碳可用作通向至少一些公知气化系统的供给流。
技术实现思路
在一方面，提供一种用于从合成气分离二氧化碳和酸性气体的系统。该系统包括 合成气净化回路，其包括与稀溶剂的供给源(supply)成流动连通地联接的至少一个吸收 塔。该系统还包括联接在合成气净化回路下游的二氧化碳去除回路。二氧化碳去除回路包 括至少一个构件，其有助于在溶剂已经过合成气净化回路之后从该溶剂去除二氧化碳。二 氧化碳去除回路还包括至少一个压缩机，其中，该至少一个构件和该至少一个压缩机可在 基本上相似的压力下操作。另外，该系统包括联接在二氧化碳去除回路下游的酸性气体去 除回路。酸性气体去除回路包括至少一个吸收塔。在另一方面，提供一种用于从合成气分离二氧化碳和酸性气体的系统。该系统包 括与稀溶剂的供给源成流动连通地联接的至少一个酸性气体吸收塔，其中，该至少一个酸 性气体吸收塔构造成用以产生净化的合成气流。该系统还包括与至少一个酸性气体吸收塔 成流动连通地联接的溶剂回路。该溶剂回路包括有助于从溶剂去除二氧化碳的至少一个构 件，其中，该至少一个构件可在第一压力下操作。另外，该系统包括与溶剂回路成流动连通 地联接的压缩机回路。压缩机回路包括可在第二压力下操作的至少一个压缩机，其中，第一 压力和第二压力基本上相似。该系统还包括与该溶剂回路和该至少一个酸性气体吸收塔成 流动连通地联接的酸性气体去除溶剂汽提器。在又一方面，提供一种组装合成气净化系统的方法。该方法包括提供至少一个 酸性气体吸收塔、将稀溶剂供应管线联接到该至少一个酸性气体吸收塔上，以及将合成气 供应管线联接到该至少一个酸性气体吸收塔上，其中，该至少一个酸性气体吸收塔构造成 用以产生净化的合成气流。该方法还包括在酸性气体吸收塔下游联接至少一个闪蒸单元 (flash unit)，其中，该至少一个闪蒸单元可在第一压力下操作并且构造成用以产生二氧化碳流。该方法还包括在该至少一个闪蒸单元下游联接至少一个压缩机单元，其中，该至少 一个压缩机单元可在与第一压力基本上相似的第二压力下操作，以及在该至少一个闪蒸单 元下游联接酸性气体去除溶剂汽提器，其中，该酸性气体去除溶剂汽提器构造成用以产生 酸性气流。附图说明图1是用于从合成气分离二氧化碳的系统的第一实施例的示意图；图2是用于从合成气分离二氧化碳的系统的第二实施例的示意图；以及图3是用于从合成气分离二氧化碳的系统的第三实施例的示意图。零件清单100系统102合成气净化回路104二氧化碳去除回路106酸性气体去除回路108酸性气体吸收塔110AGR溶剂汽提器112压缩机回路114半浓溶剂回路116浓溶剂回路118塔盘120稀溶剂供应管线122稀溶剂冷却器124合成气出口126合成气供应管线128底部塔盘130吸收器再沸器132进口134第一中间点135进口136第二中间点137出口138第一压缩机单元140第二压缩机142第三压缩机单元144第一闪蒸单元146第二闪蒸单元148第三闪蒸单元150出口部分152出口部分230中间点0080]232出口部分0081]234合成气供应管线0082]236再循环溶剂供应管线0083]238出口部分0084]239顶部0085]240进口部分0086]241底部0087]242进口部分0088]244出口部分0089]246出口部分0090]248泵0091]250吸收器再沸器0092]252进口0093]254底部塔盘0094]256第一压缩机0095]258第二压缩机0096]260第三压缩机0097]262第一闪蒸单元0098]264第二闪蒸单元0099]266第三闪蒸单元0100]268出口部分0101]270出口部分0102]272出口部分0103]274出口部分0104]276出口部分0105]278浓溶剂返回泵0106]280引出部分0107]280出口部分0108]282第一闪蒸单元0109]284第二闪蒸单元0110]286出口部分0111]288出口部分0112]290出口部分0113]292热交换器0114]294出口部分0115]296出口部分0116]298泵0117]300竖直叠置式塔盘70118]302供应管线0119]304中间点0120]306外部回流系统0121]308出口部分0122]310冷凝器0123]312回流罐0124]314溶剂汽提器再沸器0125]316进口0126]400系统0127]402合成气净化回路0128]404二氧化碳去除回路0129]406酸性气体去除回路0130]408酸性气体吸收塔0131]410AGR溶剂汽提器0132]412压缩机回路0133]414浓溶剂回路0134]416竖直叠置式塔盘0135]418稀溶剂供应管线0136]420稀溶剂冷却器0137]422合成气出口0138]424合成气供应管线0139]426底部塔盘0140]434第一二氧化碳压缩0141]436第一闪蒸单元0142]438出口部分0143]440出口部分0144]442稀溶剂返回泵0145]444热交换器0146]446出口部分0147]448热交换器0148]450竖直叠置式塔盘0149]452中间点0150]454供应管线0151]456外部回流系统0152]458出口部分0153]460冷凝器0154]462回流罐0155]464溶剂汽提器再沸器0156]466进口468 汽提器底部 具体实施例方式希望的是，提供一种用于通过使用既成本划算又在操作上有效的溶剂从在IGCC 中产生的合成气中分离二氧化碳的系统。根据溶剂中存在的酸性气体和/或二氧化碳的 量，可将溶剂分类为稀溶剂、半浓溶剂或浓溶剂。酸性气体和/或二氧化碳含量高的溶剂认 为是浓溶剂。酸性气体和/或二氧化碳含量低的溶剂认为是稀溶剂。更具体而言，浓溶剂 是已从含有工艺气体的原质合成气或酸性气体吸收了酸性气体(例如，H2S和CO2)的溶剂。 半浓溶剂是已从含有工艺气体的合成气或酸性气体吸收了大部分CO2和一些H2S的溶剂。 另外，稀溶剂是已进行汽提或再生用以去除大部分酸性气体的浓溶剂或半浓溶剂。图1是可用来从合成气分离二氧化碳的系统100的示意图。在示例性实施例中， 系统100包括合成气净化回路102、二氧化碳去除回路104和酸性气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从合成气分离二氧化碳和酸性气体的系统（１００，２００，４００），包括：合成气净化回路（１０２，２０２，４０２），其包括与稀溶剂的供给源成流动连通地联接的至少一个吸收塔（１０８，２０８，４０８）；联接在所述合成气净化回路下游的二氧化碳去除回路（１０４，２０４，４０４），所述二氧化碳去除回路包括有助于在溶剂已经过所述合成气净化回路之后从所述溶剂去除二氧化碳的至少一个构件，以及至少一个压缩机（１３８，２５６），其中，所述至少一个构件和所述至少一个压缩机可在基本上相似的压力下操作；以及联接在所述二氧化碳去除回路下游的酸性气体去除回路（１０６，２０６，４０６），所述酸性气体去除回路包括至少一个吸收塔。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：PS萨克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]