二氧化碳捕获系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了处理酸性二氧化碳(CO2)流的方法和系统。一方面，掩蔽浓排放物气体的方法包括在酸性气汽提器中从富溶剂中脱除至少一部分酸性气以形成浓排放物气体且将所述浓排放物气体引导到储存系统中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术通常涉及气化系统，且更详细地讲涉及用于捕获由气化系统生成的富二氧化碳(CO2)流的系统和方法。至少一些已知的气化系统(例如发电厂中使用的气化系统)与至少一种动力产生涡轮系统集成，由此形成整体气化联合循环(IGCC)发电系统。例如，至少一些已知的气化系统使燃料、空气或氧气(O2)、水蒸汽和/或二氧化碳(CO2)的混合物转化为合成气体或“合成气(syngas)”。将该合成气引导到燃气轮机的燃烧室中，该燃气轮机为发电机供应动力，该发电机又为电网供应电力。将来自至少一些已知燃气轮机发动机的排出气体供应到产生蒸汽以驱动蒸汽轮机的热回收蒸汽发生器中。由蒸汽轮机产生的动力还驱动为电网提 供电力的发电机。与IGCC系统相关的至少一些已知气化系统最初生成包含一氧化碳(CO)、氢气(H2)、硫化氢(H2S)和/或二氧化碳(CO2)的“粗”合成气燃料。一般将硫化氢称为酸性气。通常将酸性气从粗合成气燃料中脱除以生成用以在燃气轮机发动机内燃烧的“洁净”合成气燃料。至少一些已知酸性气脱除用包括至少一个脱除大部分H2S的主吸收器的脱酸性气子系统进行。至少一些已知气化系统还包括至少一个从酸性气中回收硫的硫回收单元(SRU)。由SRU生成的尾气使用尾气单元(TGU)压缩和/或再循环到气化反应器中。然而，这种包括SRU和TGU的硫回收系统代表IGCC系统的投资成本的显著部分。此外，当IGCC发电厂结合有预燃烧CO2分离和净化系统时，导致投资成本显著增加。专利技术概述—方面,掩蔽(sequestering)浓排放物气体的方法包括在酸性气汽提器中从富溶剂中脱除至少一部分酸性气以形成浓排放物气体且将所述浓排放物气体引导到储存系统中。另一方面，提供一种从由电力系统生成的气体中脱除二氧化碳(CO2)的方法。所述方法包括在酸性气汽提器中从富溶剂中脱除至少一部分酸性气以形成CO2流，对所述CO2流的至少一部分加压和将加压的CO2流引导到盐水层和强化采油田之一中。另一方面，提供一种供电力系统使用的气体处理系统。所述气体处理系统包括酸性气汽提器，所述酸性气汽提器经构造以从富溶剂中脱除至少一部分酸性气以形成CO2流。所述气体处理系统还包括在所述酸性气汽提器下游流体连通连接的压缩机，其中所述压缩机经构造以对CO2流加压。所述气体处理系统还包括在所述压缩机下游流体连通式连接的二氧化碳(CO2)掩蔽系统，其中所述压缩机经进一步构造以引导加压CO2流的至少一部分到所述CO2掩蔽系统。附图简述图I为示例性整体气化联合循环(IGCC)电力系统的示意图；图2为可供图I中所示的IGCC发电系统使用的示例性脱酸性气子系统的示意图；和图3为可供图I中所示的IGCC发电系统使用的供选的脱酸性气子系统的示意图。专利技术详述如本文中所用，术语“贫”用以描述基本不含排放物的溶剂，且术语“富”用以描述含有排放物的溶剂。类似地，术语“浓排放物”用以描述含有排放物的气体。图I为示例性整体气化联合循环(IGCC)发电系统100 (例如发电厂中使用的那些发电系统)的示意图。在示例性实施方案中，IGCC系统包括燃气轮机发动机110。涡轮机114可经由第一旋转器(rotor) 120与第一发电机118可旋转式连接。涡轮机114与至少一个燃料源和至少一个空气源(二者在下文更加详细地描述)流体连通式连接且经构造以从所述燃料源和所述空气源分别接收燃料和空气。涡轮机114生成旋转能，所述旋转能经由旋转器120传输到发电机118,其中发电机118使所述旋转能转化为电能以传输到至少一个载荷，所述载荷包括但不限于电力网(图中未示出)。IGCC系统100还包括蒸汽轮机发动机130。在示例性实施方案中，发动机130包 括蒸汽轮机132，所述蒸汽轮机132经由第二旋转器136与第二发电机134可旋转式连接。IGCC系统100还包括蒸汽发生系统140。在示例性实施方案中，系统140包括至少一个热回收蒸汽发生器(HRSG) 142，所述热回收蒸汽发生器(HRSG) 142经由至少一个加热的锅炉给水管路146与至少一个传热装置144流体连通式连接。HRSG 142经由管路146接收来自装置144的锅炉给水(图中未示出)以便将所述锅炉给水加热成蒸汽。HRSG 142还经由排出气体管路(图中未示出)接收来自涡轮机114的排出气体(图中未示出)，所述排出气体还将所述锅炉给水加热成蒸汽。HRSG 142经由蒸汽管路150与涡轮机132流体连通式连接。过量气体和蒸汽经由烟道气管路152从HRSG 142排到大气中。蒸汽管路150将蒸汽从HRSG 142引导到涡轮机132中。涡轮机132接收来自HRSG142的蒸汽且将蒸汽中的热能转化为旋转能。所述旋转能经由旋转器136传输到发电机134中，其中发电机134使所述旋转能转化为电能以传输到至少一个载荷，所述载荷包括但不限于电力网。IGCC系统100还包括气化系统200。在示例性实施方案中，系统200包括至少一个空气分离单元202，所述空气分离单元202经由空气管路204与空气源流体连通式连接。在示例性实施方案中，这类空气源包括但不限于仅包括专用空气压缩机和/或压缩空气储存单元(二者在图中都未示出)。空气分离单元202使空气分成氧气(O2)、氮气(N2)和经由出口释放的其它组分(图中未示出)。将所述氮气引导到燃气轮机114中以促进燃烧。系统200包括气化反应器208，所述气化反应器208经由管路210与空气分离单元202流体连通式连接以接收从单元202中引导的O2。系统200还包括煤研磨和制备单元211。单元211经由供煤管路212和供水管路213分别与煤源和水源(二者在图中都未示出)流体连通式连接。在一个供选的实施方案中，不存在水供应和供水管路213。单元211可经构造以处理干或湿进料系统和/或将煤和水混合在一起以形成煤浆流(图中未示出)，所述煤浆流经由管路214引导到气化反应器208中。气化反应器208经由管路214和210分别接收煤浆流和氧气流。气化反应器208促进生成热的粗合成气(合成气)流。此外，气化反应器208还生成作为合成气生产的副产物的热渣流。所述渣流经由热渣管路216引导到渣处理单元215中。渣处理单元215使渣急冷且破碎成小块，所述小块形成可经渣管路217脱除并引导的流。在一个供选的实施方案中，单元215从固体中回收烟灰以促进改善气化器效率。回收的烟灰经管路(图中未示出)回到气化器208中且基本不含烟灰的渣经管路217处置。气化反应器208经由热合成气管路218与传热装置144流体连通式连接。传热装置144接收热的粗合成气流且将其热量的至少一部分经由管路146传递到HRSG 142。随后，传热装置144生成冷却的粗合成气流，所述冷却的粗合成气流经由合成气管路219引导到涤气器和低温气体冷却(LTGC)单元221中。LTGC 221脱除所述粗合成气流内夹带的微粒物质且促进经由飞灰管路222脱除微粒物质。LTGC 221还提供对所述粗合成气流的冷却。气化系统200还包括脱酸性气子系统300，所述脱酸性气子系统300与LTGC 221流体连通式连接。子系统300经由粗合成气管路220接收冷却的粗合成气流。此外，脱酸性气子系统300促进自所述粗合成气流中脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·弗里德曼，P·萨克，S·纳法德，A·J·阿瓦格利诺，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：
国别省市：