用于从剩余流体生产至少一种富氩流体和至少一种富氧流体的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:7811753 阅读:132 留言:0更新日期:2012-09-28 00:06
本发明专利技术涉及一种从产生于用于净化氧-燃料燃烧烟气的方法的流体中生产富含氩的流体和富含氧的流体的方法,所述方法包括:通过净化方法净化剩余气体以便产生富含二氧化碳的气体(119)和二氧化碳贫乏的剩余气体(120),预处理二氧化碳贫乏的剩余气体以便获得富含二氧化碳的流和二氧化碳贫乏的流(123),通过低温技术处理二氧化碳贫乏的流以便提取至少富含氩的部分(127)、富含氧的部分(126)以及氩和/或氧贫乏的部分(125)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于从剩余/残余流体生产至少一种富氩流体和至少ー种富氧流体的方法,该剩余流体产生于用于净化剩余气体的方法,剩余气体包含ニ氧化碳以及氩和氧或氩和氧其中之一。特别的例子为,从用于低温分离剩余气体(剰余气体由消耗氧的设备产生)的方法的不可冷凝物中生产氩,所述剩余气体是氧-燃料燃烧烟气。
技术介绍
热电站使得可通过燃料燃烧而释放热量,热量可以被用于生产蒸汽和机械能或电能。燃烧烟气将大量的CO2释放到大气中。为了解决该环境问题,目前的解决方案包括,在存在富氧的并且最重要的脱氮的气体的锅炉中进行燃烧。该燃烧产生具有高浓度CO2的燃烧烟气,这是有利的,因为与从具有低浓度CO2的烟气中去除CO2相比,用于从燃烧烟气中去 除CO2的现有技术更容易从具有高浓度CO2的烟气中去除co2。接着,在隔离之前,需要对该CO2进行净化和压缩。
技术实现思路
本专利技术的ー个目的是提供一种从富含ニ氧化碳且包含氩和/或氧的剩余气体中生产氩和氧的方法,该氩和氧是用于在低温下除去CO2以净化烟气的単元的不可冷凝物。本专利技术的一个主题提供了一种从剩余流体中生产至少ー种富含氩的流体和至少ー种富含氧的流体的方法,该剩余流体产生于用于净化剩余气体的方法,该剩余气体包含ニ氧化碳以及氧和/或氩,该剩余气体来自被供给含有氩的氧的设备,该设备是氧-燃料燃烧设备,该方法包括以下步骤-回收由烟气组成的剩余气体,烟气产生于锅炉的燃烧室中燃料借助于富含氧和ニ氧化碳且含有氩的气体的富氧燃烧;-通过特别是低温下的浄化方法浄化剩余气体、特别是离开锅炉的烟气,以便产生富含ニ氧化碳的流体和ニ氧化碳变得贫乏的剩余流体;-预处理所述ニ氧化碳变得贫乏的剩余流体以便获得富含ニ氧化碳的流和ニ氧化碳贫乏的流;和-低温处理ニ氧化碳贫乏的流以便从该流中提取至少ー个富含氩的部分、富含氧的部分和至少ー个氩和/或氧变得贫乏的部分。根据其它可选的方面-低温处理ニ氧化碳贫乏的流包括在至少ー个交換器中、可选地在再沸器中、可选地在冷凝器中、可选地在可逆型或交流换热器型(再生器型)交換器中进行冷却的步骤,和在蒸馏塔中蒸馏的步骤;-优选地在低温下执行净化方法,尽管可以替代以其它已知的浄化方法(例如通过胺进行洗涤);- ニ氧化碳贫乏的流基本不含ニ氧化碳,并且可含有例如几ppm的ニ氧化碳;-在空气分离装置中、优选地通过低温蒸馏分离空气,以便产生富含氧的流,富含氧的流包含最多99%的氧,优选地包含最多98%或最多97m0l%的氧,富含氧的流还包括氩,优选地包含至少2mol%的氩,或至少3mol%的氩,并且该富含氧的流被输送至消耗氧的设备,优选地用于氧-燃料燃烧;-富含氧的部分用于燃料的富氧燃烧和/或用于ニ氧化碳变得贫乏的剩余气体的预处理;-处理还使得可回收富含氮的部分;-来自用于从空气中分离气体的単元或用于分离空气中的气体、输送用于氧-燃料燃烧的氧的至少一部分的单元的ー种或更多种流体用于处理ニ氧化碳贫乏的流;- ニ氧化碳贫乏的流在低温处理的上游被冷却,ニ氧化碳贫乏的流基本不含ニ氧 化碳;- ニ氧化碳贫乏的流在低温处理的上游被冷却,并且同时ニ氧化碳贫乏的流被净化以除去ニ氧化碳,ニ氧化碳贫乏的流包含ニ氧化碳;- ニ氧化碳贫乏的流在至少ー个可逆型交換器或交流换热器型交換器中被冷却,并且产生的流被输送给低温处理单元的塔;-这些流体中的一种是富含氮的液体,该富含氮的液体至少部分地保持ニ氧化碳贫乏的流的低温处理过程的冷却;-没有用于或来自处理単元的塔的流体在涡轮中膨胀;- ニ氧化碳贫乏的流被输送给第一塔(第一塔可选地具有底部再沸器),并且被分离而形成富含氧的流体和富含氮的流体,并且从第一塔抽取出中间流并输送至第二塔的底部,在第二塔中使该中间流富含氩从而形成富含氩的部分;-从第二塔抽取出富含氩的部分并输送给脱氮塔,以便形成富氩部分;-来自用于从空气中分离气体的単元或用于分离空气中的气体、输送用于被供应氧的设备例如用于氧-燃料燃烧的氧的至少一部分的单元的ー种或更多种流体用于处理ニ氧化碳贫乏的流;-用于从空气中分离气体的单元的至少ー个塔和处理单元的至少ー个塔容纳在单个冷箱中;-这些流体中的一种是富含氮的气体,该富含氮的气体将用作低温处理的至少ー个再沸器和/或至少ー个冷凝器的循环气体;-在低温处理之前,预处理去除剩余气体中的至少50%、甚至基本100%的ニ氧化碳;-至少部分地通过在多个并联交換器中二氧化碳的反升华/升华来进行预处理;-在有富氧部分存在的情况下进行ニ氧化碳的升华,从而形成ニ氧化碳/氧混合物以便用于燃料的富氧燃烧;-至少部分地通过TSA、PSA或VPSA过程来进行预处理,以便产生富含ニ氧化碳的部分和ニ氧化碳变贫乏但是富含氩的部分;-至少部分地通过吸收过程来执行预处理;-吸收过程使用碱性PH值的水溶液;-通过注入NaOH和/或Na2CO3和/或NH3来获得碱性PH值;-至少部分地通过吸附过程来执行预处理; -至少部分地通过渗透来执行预处理;-由预处理产生的富含ニ氧化碳的流循环至锅炉,优选地循环至燃烧室。本专利技术的另ー个主题提供了一种从剩余流体中生产至少ー种富含氩的流体和至少ー种富含氧的流体的装置,该剩余流体产生于用于净化剩余气体的方法,该剩余气体包含ニ氧化碳以及氧和/或氩,该剩余气体来自被供给含有氩的氧的设备,该设备是氧-燃料燃烧设备,所述装置包括-用于净化剩余气体的単元,该剩余气体由离开锅炉的烟气构成,锅炉用于燃料借助于富含氧和ニ氧化碳的气体的富氧燃烧,在这种情况下净化単元可以是低温净化单元,以便产生富含ニ氧化碳的流体和ニ氧化碳变贫乏的剩余流体;-用于预处理剩余流体的单元,以便获得富含ニ氧化碳的流和ニ氧化碳贫乏的流;以及-用于低温处理ニ氧化碳贫乏的流的单元,以便从该ニ氧化碳贫乏的流中提取富含氩的部分、富含氧的部分以及氩和/或氧变贫乏的部分。根据其它可选方面-用于低温处理ニ氧化碳贫乏的流的単元包括至少ー个交換器和至少ー个蒸馏塔;-至少ー个交換器是再沸器;-至少ー个交換器是冷凝器;-处理单元使得可回收富含氩的部分和富含氧的部分;-装置包括用于将富含氧的部分输送至锅炉和/或预处理単元的器件;-处理还使得可回收富含氮的部分;-装置包括用于将ー种或更多种流体输送给用于低温处理ニ氧化碳贫乏的流的器件,该ー种或更多种流体来自用于分离空气中的气体、并且输送用于被供应氧的设备例如用于氧-燃料燃烧的氧的至少一部分的单元;-这些流体中的一种是富含氮的液体,该富含氮的液体用于保持处理过程的冷却;-这些流体中的一种是富含氮的气体,该富含氮的气体将被用作低温处理ニ氧化碳贫乏的流的単元的至少ー个再沸器和/或至少ー个冷凝器的循环气体;-预处理单元为/包括ニ氧化碳反升华/升华单元,该ニ氧化碳反升华/升华单元包括多个并联的交換器;-升华单元与用于输送富含氧的部分的管道连接,从而形成ニ氧化碳和氧的混合物,并且可选地包括将混合物输送给燃料富氧燃烧単元的器件;-预处理单元为/包括TSA、PSA或VPSA型设备,其产生富含ニ氧化碳的部分和ニ氧化碳变贫乏但是富含氩的部分;-预处理单元为/包括吸收设备;-吸收过程使用碱性PH值的水溶液;-通过注入NaOH、Na2C03、NH3来获得碱性PH值;-吸收过程是甲醇洗涤过程;-预处理单元为/包括渗透单元;-装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.03 FR 09536481.一种从剩余流体中生产至少ー种富含氩的流体和至少ー种富含氧的流体的方法,该剰余流体产生于用于净化剩余气体的方法,该剩余气体包含ニ氧化碳以及氧和/或氩,该剩余气体来自被供给含有氩的氧的设备,该设备是氧-燃料燃烧设备,该方法包括以下步骤 -回收烟气,所述烟气产生于锅炉(I)的燃烧室中燃料借助于富含氧和ニ氧化碳且含有氩的气体的富氧燃烧; -通过低温浄化方法浄化由离开锅炉的烟气构成的剩余气体,以便产生富含ニ氧化碳的流体(119)和ニ氧化碳变得贫乏的剩余流体(120); -预处理所述ニ氧化碳变得贫乏的剩余流体以便获得富含ニ氧化碳的流(169)和ニ氧化碳贫乏的流(123); -低温处理所述ニ氧化碳贫乏的流以便从该流中提取至少ー个富含氩的部分(127)和至少ー个富含氧的部分(126)和至少ー个氩和/或氧变得贫乏的部分(125)。2.根据权利要求I的方法,其特征在于,低温处理所述ニ氧化碳贫乏的流包括在至少ー个交換器(130)中、可选地在再沸器中、可选地在冷凝器中、可选地在可逆型或交流换热器型交換器中进行冷却的步骤,和在蒸馏塔(131、163)中蒸馏的步骤。3.根据前述权利要求中任ー项的方法,其特征在于,在空气分离装置(2)中优选地通过低温蒸馏分离空气,以便产生富含氧的流(10),所述富含氧的流(10)包含最多99%的氧,优选地包含最多98%的氧或最多97m0l%的氧,所述富含氧的流(10)还包含氩,优选地包含至少2mol%的氩或至少3mol%的氩,并且该富含氧的流被输送以用于氧-燃料燃烧。4 、5.根据前述权利要求中任ー项的方法,其特征在于,所述富含氧的部分(126)用于燃料的富氧燃烧和/或用于ニ氧化碳变得贫乏的剩余气体的预处理。6.根据前述权利要求中任ー项的方法,其特征在于,所述处理还使得可回收富含氮的部分(125)。7.根据前述权利要求中任ー项的方法,其特征在于,在处理ニ氧化碳贫乏的流的过程中使用来自用于从空气中分离气体的単元(2)或用于分离空气中的气体的単元的ー种或多种流体,所述单元输送用于被供应氧的设备、例如用于氧-燃料燃烧的氧的至少一部分,在该情况下,所述用于从空气中分离气体的単元的至少ー个塔和所述处理単元的至少ー个塔可以被容纳在单个冷箱中。8.根据权利要求7的方法,其特征在于,这...

【专利技术属性】
技术研发人员:JP·特拉尼耶
申请(专利权)人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
类型:发明
国别省市:

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