CN102317414A - 无排放的整体气化联合循环 - Google Patents

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Abstract

公开了不需要骤燃来启动、运行和关闭气化器以及整体气化联合循环复合体，并同时附加地减少污染物例如一氧化碳、硫化氢和氮氧化物的释放的工艺方法。在将任何这类气体释放到大气之前，通过洗涤可排出的酸性气体，并将洗涤过的酸性气体和可排出的无硫气体通往排气燃烧器进行受控燃烧，该工艺方法得以实现。此外，气体在释放到大气之前，进行CO氧化处理和选择性催化还原处理。

Description

无排放的整体气化联合循环
发明背景
本发明涉及启动、操作和关闭气化反应器和整体气化联合循环(“IGCC”)复合体的系统和方法。
气化首先被用于生产“民用煤气”，以获得光和热。此外，过去，已将煤和其它碳氢化合物气化，来生产各种不同的化学物质和合成燃料。更近些时候，气化技术已被用于在IGCC复合体中产生电力，其中使用氧或空气通过部分氧化将煤或另一种碳氢化合物气化成合成气体。在典型情况下，随后从该合成气体中清除颗粒物、含硫化合物和含氮化合物例如NOx化合物，然后通入燃气轮机，在那里燃烧。此外，从燃气轮机排出的热的废气通常被通入热回收蒸汽发生器，在那里产生蒸汽，以驱动蒸汽轮机。然后从燃气轮机和蒸汽轮机产生电能。这些IGCC复合体也可以被设计成产生氢和捕获CO2，由此减少温室气体排放。由于在燃烧前从合成气体中除去了形成排放的成分，IGCC复合体产生的空气污染物(例如NOx、SO2、颗粒物和挥发性汞)的水平非常低。
正如前面提到的，任何碳氢化合物都可以气化，即部分燃烧，它与燃烧的区别在于，使用了少于燃烧固体所需的化学计量量的氧。一般来说，氧的供应限制在完全燃烧所需的氧的大约20到70％。含有碳氢化合物的原料与有限量的氧的反应，导致形成了氢、一氧化碳、一些水和二氧化碳。固体(例如煤、生物质、炼油残渣、蒸煮器淤渣和其它含碳材料)可以用作气化器的原料。最近，石油焦炭已经被用作IGCC的固体碳氢化合物原料。
典型的气化器在非常高的温度下运行，例如从大约1000℃到约1400℃的温度，以及超过1600℃的温度。在这样高的温度下，原料中的任何惰性材料都被熔化并流到气化容器的底部，在那里它形成惰性熔渣。通入空气或氧气的气化器有三种基本类型。具体来说，气化器可以被定性为移动床、气流床或流化床。移动床气化器一般以逆流的方式接触燃料。简单来说，含碳燃料被通入反应器的顶部，在那里它与氧气、水蒸气和/或空气以逆流的方式相接触，直到它已经反应形成合成气体。在气流床气化器中，燃料或含有碳氢化合物的原料以共同流动的方式与氧化气体相接触，直到合成气体产生，合成气体存在于反应器的顶部，而熔渣流向反应器的底部。最后，在流化床气化器中，含有碳氢化合物的燃料或原料与水蒸气/氧气一起向上通过，在那里悬浮，直到气化反应发生。
在IGCC复合体中，气化器与空气分离装置(“ASU”)、气体纯化或净化系统例如酸性气体移除(“AGR”)处理、以及联合循环电厂或是燃气涡轮装置的“电力组块”整合在一起。ASU被用于分离空气，以便可以将纯的氧气流送往气化器。
为了将气化器产生的合成气体转变成氢燃料用于发电和/或氢气销售，必须对来自气化组块或气化器的合成气体进行变换，将合成气体中的CO和水转化成CO2和氢。水煤气变换反应是：
CO+H2O→CO2+H2
CO变换技术通常在常规的氢气和氨工厂中使用。当从气化产生合成气体时，CO变换装置典型情况下位于硫移除装置的上游，因此使用“酸性”变换催化剂。变换催化剂可以是钴钼基催化剂，可以方便地从许多供应商商购。催化剂的寿命典型为三年。为了高程度捕获CO2，可能需要附加的变换阶段。来自高度放热的变换反应的热，可以通过产生水蒸气用于工厂内部消耗，来有效地利用。
正如上面提出的，这种“变换反应”广泛应用于精炼和石化工业。使用酸性变换技术的气化工厂的例子包括：路易斯安那州的Convent氢工厂，北达科他州的达科他气化工厂，和堪萨斯州Coffeyville的石油焦气化工厂。Coffeyville的工厂使用气化技术生产氨和CO2。
当IGCC复合体被用于捕获CO2时，捕获的CO2必须满足用于压缩和注射的纯度标准，如果打算将CO2注入油田以增加原油回收率的话。可以通过将酸性合成气体原料中几乎所有的CO变换成二氧化碳和氢，然后在下游AGR装置中回收得到的合成气体中的几乎所有CO2，可以实现极高程度的碳捕获。
在如本文考虑的IGCC复合体中，来自变换反应器的变换过的合成气体流出物被通入酸性气体移除装置。适合的酸性气体移除装置可以是由Lurgi AG或Linde AG授权的低温甲醇洗工艺(RectisolProcess)。低温甲醇洗工艺使用物理溶剂，这与基于胺的酸移除溶剂不同，后者依赖于与酸性气体的化学反应。尽管任何酸性气体移除工艺都可以使用，但优选使用低温甲醇洗工艺，这是由于(1)高的合成气体压力，以及(2)工艺的得到证实的下列能力：(i)在处理过的燃料气体流出物中实现非常低的(＜2ppmv)硫含量，(ii)同时产生适合于Claus硫回收装置(“SRU”)的酸性气体，以及(iii)适合于强化采油(“EOR”)应用的CO2流。在低温甲醇洗装置中获得的深度硫移除，允许下游的电力组块获得的NOx、CO和SO2排放水平与天然气燃烧联合循环电厂的排放水平相当，但是CO2排放低得多。为了允许在燃气轮机尾气中使用催化剂进行CO和NOx还原，在燃气轮机(“GT”)燃料中必需有超低的硫含量，因为硫化合物与选择性催化还原工艺中使用的氨反应，形成了粘性颗粒，粘附到催化剂和热回收蒸汽发生器(“HRSG”)的管道表面上。低温甲醇洗的另一个优点是，它可以从合成气体中移除几乎所有COS，从而消除了对上游水解反应器的需要，否则将需要它将合成气体中的COS转化成H2S。
正如上面提到的，低温甲醇洗是纯物理的吸附工艺，它在低温下进行，在高操作压力下有利。吸附介质是甲醇。从气体向甲醇溶剂的质量转移，由气体和溶剂表面之间的相应成分的浓度梯度驱动，后者由溶剂对该成分的吸附平衡所支配。吸附的化合物通过冲洗(解吸附)和附加的热再生从溶剂中移除，以便溶剂可备用于新的吸附。从高压合成气体中移除CO2与从大气压、氮气稀释的烟道气中移除CO2相比相对的容易性，已经被广泛认识到是气化与燃烧技术相比的重要益处之一。
通过这样的IGCC复合体产生的CO2具有99％+的纯度，只存在痕量的其它化合物。因为几个原因需要这种纯度水平。首先，对于产品来说，非常低的水含量是基本的，以便最小化或缓解碳酸的形成(水+CO2＝碳酸)，碳酸对于在压缩设备、管路、注射/再注射设备中使用的钢以及实际上井本身，都是非常具有腐蚀性的。其次，总硫含量被限制到30ppmv或以下，以进一步最小化腐蚀性问题，并减轻工人或公众对机械故障或排放事件的健康担忧。第三，产品中的氮被限制到小于大约2vol％，因为过量的氮可能显著抑制EOR并使CO2永久螯合。
低温甲醇洗装置可用于在两种压力水平下生产高纯度CO2，即大气压和大约3个大气压。EOR的运行要求CO2压力为2,000psig(13.79Mpa)，所以需要高于该水平的CO2压缩。CO2在大约1,100psig(7.58MPa)下进入致密的、超临界的相，因此它在整个CO2管路中保持在单一相。低温甲醇洗酸性气体移除装置也产生含有H2S的酸性气体流。
在本文考虑的IGCC复合体中使用的硫回收装置(“SRU”)可以是常规的氧吹Claus技术，将H2S转化成液体元素硫。来自Claus装置的尾气可以重新循环到AGR装置，以避免将任何含硫化合物排放到大气。
尽管在本IGCC复合体中产生的氢通常用于发电，但在非高峰需求期间，一部分这样的氢，在使用例如常规可用的压力转换吸附技术进行适当的纯化后，可以被导入炼油厂。
燃烧氢燃料发电可以通过任何常规的燃气轮机来进行。这些涡轮机每个都可以排气到热回收和蒸汽发生器(“HRSG”)中。蒸汽可以在三种压力水平下产生，用于在蒸汽轮机中产生附加的电能。
可以使用常规的选择性催化还原工艺(“SCR”)进行流出气体的燃烧后处理，以便将NOx含量降低到可接受水平以下。
在部分氧化气体产生过程的常规启动时，气体发生器在预热到至少950℃后在大气压下启动。直到气化器被加压并将下游工艺过程连入生产后，通常情况下才将得到的含有合成气体的流出物在火焰中燃烧。正如本技术领域的专业人员熟知的，这导致比正常更高的污染物例如硫的排放。参见例如美国专利No.4,385,906(Estabrook)和美国专利No.3,816,332(Marion)。
因此，部分氧化气体发生器的启动提出了特殊的挑战，包括对污染物排放的应对。例如，美国专利No.4,378,974(Petit等)公开了煤气化工厂、特别是衬有耐火材料的回转窑的启动方法。Petit等的方法聚焦于从具有高的氯含量的煤而引起的问题。Petit等公开了反应器，其中衬里由在存在氧的情况下对氯诱导的裂化敏感的材料制成。Petit等教导了将反应器中氧含量维持在足够低的水平以防止耐火衬里的氯诱导的裂化的阶段的同时，启动反应器。
此外，美国专利No.4,385,906(Estabrook)公开了包含气体发生器和气体纯化组列的气化系统的启动方法。在Estabrook公开的方法中，气体纯化组列是独立的，并被预先加压到其正常操作压力的50％。然后启动气体发生器，并在发生器和纯化器之间建立连通之前，增加气体发生器的压力。然后将来自纯化器的纯化的气体在火焰中燃烧，直到工艺的所有部分都达到适合的温度和压力。
美国专利No.6,033,447(Moock等)公开了使用无硫有机液体、例如丙醇的气化系统启动方法。参考文献宣称，启动阶段特征性的空气污染物、例如硫，可以通过使用无硫液体有机燃料启动气化器来消除。一旦使用无硫液体有机燃料启动气化器并达到适合的温度和压力条件后，燃烧炉过渡到含碳化石燃料浆液。只有无硫的气体被点燃。
本发明不使用骤燃来处理气化器或IGCC复合体的启动。骤燃是可燃气体在骤燃端头的不受控制的燃烧。骤燃火焰可以在相当远的距离看到。在可燃气体的绝热的火焰温度、典型高达3,000°F(1649℃)下，燃烧被带到骤燃端头外部。辐射和热影响的骤燃区域可以扩展到相当大的半径，对周围造成有害影响。因为燃烧是不受控制的，NOx的产生达到其最大值，造成了空气中烟雾的产生。
发明简述
本发明涉及在与包含IGCC复合体的加工装置有关的排污导管中，在启动、关机和正常运行过程中收集所有潜在的污染物(contaminants)或污染物(pollutants)，以及处理含有这些污染物或污染物的料流的工艺方法，以便IGCC复合体不点燃任何含有这样的污染物的料流，否则将会把污染物排放到大气中。如果需要，首先对这些潜在的污染物或污染物料流进行脱硫处理。然后将无硫的含有潜在污染物或污染物的料流分离成氧化性料流或还原性料流。
含有硫的氧化性或还原性料流首先被通过低压洗涤塔，塔中含有吸收H2S的溶剂，例如基于胺或基于苛性碱的溶剂。
然后将还原性料流通过排气燃烧器(“VGC”)，在VGC的燃烧喷嘴处在受控的环境中燃烧，还原性料流通常含有具有可以超过大约50BTU/SCF(1869千焦耳/scm)的高热量值的可燃气体，以及小于大约1.0vol％的氧含量。VGC是污染控制燃烧器装置，在耐热材料衬里的容器区室中具有燃烧区，装备有被设计用于低氮氧化物(NOx)生产的燃料喷嘴。对燃烧停留时间进行设计，用于最适化挥发性化合物的破坏效率，并将污染物例如一氧化碳(“CO”)、颗粒物(“PM”)和NOx减到最小限度。对于该应用来说，可以使用其它装置例如焚烧炉、辅助锅炉和带有HRSG的管道燃烧来代替排气燃烧器。所有这样的装置都将需要下游设备，例如含有选择性催化剂以最小化NOx的选择性催化还原(“SCR”)反应器，减少CO排放的CO催化氧化反应器，以及最小化PM排放的设备。
氧化性料流典型情况下仅含有痕量可燃气体，并可以含有超过大约1.0vol％的氧含量。该氧化性料流被通向VGC，并在燃烧室中燃烧喷嘴下游的位点导入VGC。这些还原性和氧化性料流都在使氮氧化物的产生降低的条件下燃烧。这些条件包括使用可商购的具有改进的气体混合特性的低NOx燃烧器喷嘴。正如上面提到的，来自VGC的烟道气然后被通往催化装置，在那里进行一氧化碳向二氧化碳的氧化，以及选择性催化还原，以将VGC烟道气的氮氧化物含量进一步降低到可接受的水平，例如空气质量政府管理机构要求的水平。可选地，来自VGC的烟道气可以通过热交换进一步冷却以产生蒸汽，或通过水淬火产生冷却的烟道气流，使烟囱处于比燃烧区温度明显更低的温度。这样的冷却使得从烟囱排出的烟道气的热影响区域，减小到远低于在骤燃烟囱中由不受控制的燃烧产生的热影响区域。
在结合随附的图考虑了下面的描述和随附的权利要求书后，本发明的其它目的、特点和优点，将变得明显。
附图简述
图1是按照本发明的一个实施方案的IGCC复合体流程图的示意图，其中对于合成气体生产区、变换转化和低温气体冷却区、以及酸性气体移除区来说，存在至少一个排料导管。
图2是按照本发明的一个实施方案的排料系统的另一个示意图。图2显示了来自气化区、变换区和低温气体冷却区、酸性气体回收区、燃气轮机排气系统和用于其它挥发性排放源的排气系统(例如固体操作系统)的排出气体。图2显示了这些气体根据H2S或氧气含量的路线。
图3是按照本发明的一个实施方案的IGCC复合体流程图的示意图，其中对于变换转化和低温气体冷却区和酸性气体移除区来说，存在至少一个排料导管，对于合成气体生产区来说没有排料导管。
图4是按照本发明的一个实施方案的IGCC复合体流程图的示意图，其中对于酸性气体移除区来说存在至少一个排料导管，其中对于合成气体生产区、变换转化和低温气体冷却区来说，没有排料导管。
图5是按照本发明的一个实施方案的排气燃烧器的各种不同部分的描述。
发明详述
概括地说，按照本发明，IGCC复合体中的合成气体生产区或气化器，使用清洁的、无硫的、含有少于大约10ppmv硫的含碳氢化合物原料启动，例如天然气或轻质液体碳氢化合物例如甲醇。在气化器中产生的不含硫的合成气体，无硫还原性气体，经过气化器下游的排料导管被送到具有燃料喷嘴的排气燃烧器中进行燃烧。当下游的酸性气体移除装置和硫还原装置以及尾气处理装置投入运转时，清洁燃料被切换成高硫固体燃料。在AGR完全投入运转时，酸性气体(H2S和其它污染物)被浓缩并送往硫回收装置例如Claus装置，以制造元素硫。如果在启动过程中，酸性气体中酸性气体的浓度低于25vol％H2S，这样的酸性气体被送往酸性气体洗涤塔。一旦SRU运转后，SRU的流出物料流中少量未转化的H2S被送往尾气处理装置，在那里少量的硫被移除，清洁的尾气被重新循环回AGR、或从AGR装置回收的用于输出的CO2产品料流中。
无硫合成气体在VGC中、在包含了使NOx的产生降到最小的条件的环境下燃烧。随后首先将烟道气通往一氧化碳转化区，在那里将CO转化成CO2，然后通往选择性催化还原装置，进一步将NOx的水平降低到符合当地适用的排放标准的水平以下。从无硫合成气体的燃烧产生的热的烟道气，通过热交换产生蒸汽和/或通过淬火水喷射进行冷却，以便在最后排出VGC烟囱之前显著降低烟道气的温度。
当气化器关闭时，酸性(含硫气体)气体被捕获在气化器内。该酸性气体可以以受控的方式降低压力，通过低压洗涤塔以除去硫污染物。然后将基本上无硫的降压气体送往VGC，按照上面的描述燃烧和处理。
一般来说，在IGCC复合体的启动、关闭以及如果需要的话、运转期间，所有含有污染物的排放物都通过喷射器或压缩机类型的收集系统，收集在4个不同集气管中。气体或者洗掉硫然后送往VGC，或者可以重新循环回上游装置例如AGR或SRU，用于进一步的产品(H2、CO2和S)回收。如果从经济学角度来说重新循环是不理想的，在复合体正常运行期间可以使用VGC。
在本发明的一个实施方案中，当石油焦被用作含有碳氢化合物的原料时，标称设计用于获取500兆瓦电能的IGCC复合体，可以具有三个焦炭碾磨组列，三个操作加上一个附加的备用气化器组列，两个变换/低温气体冷却组列，两个AGR/SRU组列，一个TGTU组列，一个合成气体扩幅器(expander)和可选的用于将氢气输出到装置外设施的变压吸附装置，以及两个联合循环电力组块组列。
按照本发明，污染物或污染物排放的特征如下：
1)无硫还原性气体流——氧含量低于大约1vol％，H2S含量低于大约50ppmv；这些气体流通常是在使用无硫碳氢化合物原料启动过程中从所有装置发出的；
2)酸性还原气体流——除了H2S含量高于大约50ppmv之外，与条目1)中描述的气体流相同；这些气体流一般是在启动过程中或关闭过程中切换到无硫原料之后，将合成气体生产区的进料切换至含硫原料后，从合成气体生产区和变换转化/低温气体冷却区装置发出的；
3)酸性氧化性气体流，例如具有可能的氧含量高于大约1vol％，H2S含量高于大约10ppmv的气体流；这些气体流一般是从在正常运行过程中已经接触空气的与SRU相连的设备发出的，例如酸性水罐、硫井等；
4)无硫氧化性气体流，除了H2S含量低于大约10ppmv之外，与条目3)中描述的气体流相同；这些气体流一般是从在正常运行过程中已经接触空气的装置发出的，例如固体操作或固体制备装置、贮槽、储罐、设备通气口和风口拉杆，以及安全阀；以及
5)高H2S酸性气体流——含有超过大约10％H2S，例如SRU或AGR区的进料。
在本发明的一个实施方案中，不含污染物例如含硫化合物，即含硫量大约低于大约10ppmv的原料，被用于进行整体气化联合循环复合体的启动。无硫原料，可以是碳氢化合物原料，被通往合成气体生产区，然后产生无硫还原性合成气体流出物料流。当气化或合成气体生产区正在启动时，该无硫还原性合成气体流被通往排料导管。
然后将无硫还原性合成气体流出物料流经排料导管通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器。然后将无硫还原性合成气体流通过喷嘴，在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧，以产生烟道气。
随后，将来自燃烧器的烟道气通往一氧化碳催化剂区，通过使用CO氧化催化剂转化成CO2来移除一氧化碳，并通往选择性催化还原区，以降低氮氧化物的水平。然后将来自催化还原区的流出物排到大气中。可选地，在催化处理前，来自燃烧器的该烟道气也可以任选通过热交换器或淬火塔，以产生水蒸气。
当向合成气体生产区进料的速度，在预定的条件、包括预定压力和温度下达到预定速度时，将合成气体区的无硫还原性流出物从排料导管转向变换转化区，变换转化区典型情况下在其下游安置有低温气体冷却区。通过变换转化区和低温气体冷却区、并从低温气体冷却区流出的气体，被定性为无硫还原性料流流出物。然后将该无硫还原性料流流出物通往排料导管，并按照与上述相同的方式在VGC中燃烧和处理，最终释放到大气中。
在气化器启动之前、之后或同时，使用氮气或任何其它惰性气体启动酸性气体移除区。当酸性气体移除区达到预定的运行条件、包括温度和压力时，将来自与低温气体冷却区相连的排料导管的无硫还原性气体导向酸性气体移除区。来自酸性气体移除区的流出物也被定性为无硫还原性流出物料流。然后将该无硫还原性料流通往排料导管，并按照与上述相同的方式在VGC中燃烧和处理，然后释放到大气中。
在上游区启动之前、之后或同时，使用启动气体例如天然气启动硫回收区，使得当硫回收区达到运行条件时，将来自酸性气体移除区的无硫还原性流出物料流从排料导管状态转向硫回收区，以产生另一种无硫还原性流出物料流。然后将该硫回收区的无硫还原性流出物料流通往尾气处理装置，以产生尾气处理装置无硫还原性流出物。然后将来自尾气处理装置的流出物通往排料导管，并按照与上述相同的方式在VGC中燃烧和处理，然后释放到大气中。
随后，减少投向合成气体生产区的无硫原料的量，并增加投向合成气体生产区的含硫碳氢化合物原料的量。将酸性气体移除区的无硫还原性流出物料流从硫回收区转向并通往酸性气体洗涤塔。然后将来自酸性气体洗涤塔的流出物送去按照与上述相同的方式燃烧和处理，然后释放到大气中。
当通向酸性气体洗涤塔的酸性气体移除流出物料流的硫含量达到大约25体积百分率H2S的预定值时，将该料流转回到硫回收区，同时减少通往硫回收区的启动气体，并将含硫碳氢化合物原料增加到理想的运行进料速度。
最后，将目前流向VGC的尾气处理装置流出物转向酸性气体移除区上游或下游的位点。
此外，按照本发明，从IGCC复合体中与各个不同区相连的贮槽、贮罐、设备排气口、风口拉杆和压力安全阀收集的各种不同的无硫氧化性气体，可以被通往上述的VGC(s)，并在喷嘴下游的位点导入燃烧器。
通过按照本发明进行上述的启动步骤，可以在启动IGCC复合体时减少所有有害污染物的释放，此外同时还避免了在启动中使用骤燃的有害效应。
按照本发明，上述启动步骤的另一个实施方案包括将无硫启动原料通过合成气体生产区和包含低温气体冷却区的变换转化区，然后将其送往排料导管进行燃烧和处理。图3显示了允许这种类型的启动的示意工艺流程图。在启动步骤的另一个实施方案中，将无硫启动原料通过合成气体生产区、变换转化区、低温气体冷却区和酸性气体移除区，然后将其送往排料导管进行燃烧和处理。图4显示了允许这种类型的启动的示意工艺流程图。
本发明的另一个实施方案提供了用于关闭整体气化联合循环复合体的工艺方法，不需要骤燃，并能够减少有害污染物例如硫的释放。更具体来说，在关闭步骤中，将通往合成气体生产区的原料切换到无硫、即硫含量大约低于10ppmv的原料。一旦使用含硫碳氢化合物原料产生的合成气体料流被使用无硫原料产生的合成气体取代后，将来自合成气体生产区、现在是无硫还原性气体的流出物，从变换转化区转向与合成气体生产区相连的排料导管，并降低压力。然后将来自合成气体生产区的流出物通往排气燃烧器，按照上面的描述进行燃烧和处理，然后释放到大气中。
然后，将来自与变换转化区相连的低温气体冷却区的流出物，从酸性气体移除区转向与变换转化区相连的排料导管并减压。然后将该流出物通往排气燃烧器，按照本发明进行气体燃烧和处理，然后释放到大气中。
然后将来自酸性气体还原区的流出物减压。具体来说，将富含氢气的合成气体通往排气燃烧器，按照本发明进行燃烧和处理，然后释放到大气中。将酸性气体减压通往硫还原区。
将来自硫还原区的气态流出物减压通往尾气处理装置。
将来自尾气处理装置的流出物从其循环转向酸性气体移除区，并减压通往排气燃烧器，按照本发明进行燃烧和处理。
最后，将电力组块区中通向涡轮机的燃料从氢气切换到天然气。
在另一个实施方案中，气化器和变换转化区都可以通过将来自低温气体冷却区的无硫还原性流出物料流转向排气燃烧器来减压，IGCC复合体的剩余部分按照上述来关闭。
在本发明的另一个实施方案中，提供了用于关闭整体气化联合循环复合体的工艺方法，不需要骤燃，并能够以不使用如上所述的无硫原料的方式，减少有害污染物例如硫的释放。将来自合成气体生产区、现在是酸性还原性气体的流出物，从变换转化区转向与合成气体生产区相连的排料导管，并减压。然后将来自合成气体生产区的流出物，通过一个或多个压力控制阀的节流，缓慢排向低压酸性气体洗涤塔(例如胺洗涤塔)以除去硫。将来自酸性气体洗涤塔的流出物通往排气燃烧器，按照上面的描述进行燃烧和处理，然后释放到大气中。
然后，将来自与变换转化区相连的低温气体冷却区的流出物，从酸性气体移除区转向与变换转化区相连的排料导管并减压。然后将该酸性还原性流出物料流，通过一个或多个压力控制阀的节流，缓慢排向低压洗涤塔。将来自低压洗涤塔的流出物通往排气燃烧器，按照本发明进行气体燃烧和处理，然后释放到大气中。
然后将来自酸性气体还原区的流出物减压。具体来说，将富含氢气的合成气体通往排气燃烧器，按照本发明进行燃烧和处理，然后释放到大气中。将酸性气体减压通往硫还原区。
将来自硫还原区的气态流出物减压通往尾气处理装置。
将来自尾气处理装置的流出物从其循环转向酸性气体移除区，并减压通往排气燃烧器，按照本发明进行燃烧和处理。
最后，将电力组块区中通向涡轮机的燃料从氢气切换到天然气。
在另一个实施方案中，气化器和变换转化区都可以通过将来自低温气体冷却区的酸性还原性流出物料流转向低压洗涤塔，然后通往排气燃烧器来减压，IGCC复合体的剩余部分按照上述来关闭。
在另一个实施方案中，可以通过按照上述着手关闭酸性移除区，并在按照上述对酸性气体移除区进行减压之前，不对气化器和变换区单独减压，来对气化器、变换和酸性气体移除区进行减压。
出于本发明的目的，尾气处理装置包含如下所述的部件和操作。
在本发明中，尾气处理装置可以含有一个既用于正常运行又用于气化器关闭操作的标准胺吸收器，或者可以含有两个胺吸收器，一个专门用于气化器关闭，另一个用于正常运行条件。TGTU装置也可以包含几个交换器、泵、过滤器和提馏塔。TGTU胺吸收器用于移除TGTU进料中的H2S。H2S被吸收在胺中，富胺(含有H2S的胺溶剂)通过在提馏塔或再生器中用蒸汽提馏富胺，再生成基本上不含硫的胺。该再生的胺被重新用于TGTU工艺中，来自提馏工艺的H2S被重新循环回硫回收装置，进一步移除硫。
启动使用的不含硫的含有碳氢化合物的原料或燃料，可以是天然气或轻质碳氢化合物液体，例如甲醇。启动燃料的速度可以低于或例如大约为一个气化器通量的正常运行条件(“NOC”)的10％到超过50％。当气化器压力增加时，气化系统的其它部分投入运行。
例如，当甲醇和氧气的混合物首先在气化器中点燃时，压力将在点火(lightoff)后几分钟内快速增加到50-150psig(345-1034kPa)，此时压力控制阀打开并调整到产生这样的背压。排出的合成气体被通往无硫还原性气体集气管，通向VGC燃料喷嘴。在VGC的入口处需有分水器，用于除去在启动阶段来自湿润的合成气体混合物的任何冷凝的水分。通过节流通向排出料流的压力控制阀，逐渐增加气化器的压力。合成气体中的水包括了气化器操作压力下的平衡水，以及被合成气体的流动物理性夹带的任何水。正如在一个实施方案中提到的，排出的气体被送往VGC。VGC的集气管压力由VGC燃烧器设计的背压维持，在该低的启动速度下可能低于5psig(34.5KPa)。为了在启动过程中保持气化系统气体速度大约恒定，气化器启动的增加程序可以如下：
■保持压力在大约150psig(1034KPa)下和大约20％NOC大约1小时，以检查泄漏并紧固法兰；
■将气化器排气压力在大约20％NOC下增加到大约200psig(1379KPa)；
■以大约1％/分钟的速度增加气化器通量，并能够按照例如大约300psig(2068KPa)下大约30％NOC、大约400psig(2758KPa)下大约40％NOC等调整气化器的压力。可以花费约1小时达到大约70％NOC和大约700psig(4826KPa)的压力；
■当气化器的通量达到大约700psig(4826KPa)下大约70％NOC时，可以以大约15psi(103KPa)/分钟的速度增加压力，直到气化器的压力达到NOC操作压力(例如大约1000psig(6895KPa))；
■可选地，对于气化器/变换/低温气体冷却酸性气体移除组列的第一次启动来说，如果AGR可以在减低的压力和减小的通量下运行，对于AGR的启动可以将气化器的压力和通量增加到在大约400psig(2758KPa)下仅为大约40％NOC通量，以节省启动燃料和氧气。这种40％的最小下调是基于典型的AGR塔的设计所提供的限制；
■当气化器压力增加时，气化黑水急骤蒸发系统的其余部分投入运行(术语“黑水”是指来自气体/水洗涤塔的用于除去来自气化器的颗粒物的水流，它随后被闪蒸以除去任何溶解的气体)；以及
■将气化器的压力在50-100％NOC下增加到100(689.5KPa)-1300psig(8963KPa)并输出装置，在将气体导入变换区之前，将花费总共少于大约4小时在气化器的完全操作压力下达到NOC状态。
将来自气化区的合成气体导入变换区和低温气体冷却(“LTGC”)区。通过首先逐渐打开位于变换区入口处的小平衡阀，使上游和下游的压力平衡，将来自气化区合成气体洗涤塔顶部的合成气体从排气燃烧器转向并导入到变换区和LTGC区。在压力平衡后，可以逐渐打开控制阀，向变换区和下游导入更多的合成气体。同时，当更多的合成气体被导入下游区时，可以逐渐关闭控制无硫合成气体向通往VGC的排料导管排放的压力控制阀。
合成气体向酸性气体移除区的导入，类似于合成气体向变换/LTGC区的导入来进行。通过AGR区的洗涤和变换过的合成气体，应该在AGR中位于富含H2的合成气体的出口处的排料导管处通往VGC。来自AGR装置的任何CO2料流，可以使用CO2排气烟囱排放到大气中。然后将AGR无硫酸性气体送往硫回收装置(“SRU”)。SRU可以使用天然气补充点火来启动，因为无硫酸性气体实际上不含H2S。SRU耐火材料的加热估计要花费至少大约16到大约24小时完成。SRU将达到稳态运行，使其准备接收酸性气体。来自TGTU低压胺洗涤塔的流出物主要包含CO2，在该启动期间被通往VGC燃烧器燃烧炉下游的位点。
从无硫启动燃料向焦泥浆原料的切换，可以在AGR/SRU已经达到稳态运行后进行。在切换燃料后，AGR处排出的合成气体的组成将轻微改变。但是，将通向SRU的气体从无硫切换到酸性气体，可以在大约30分钟到大约1小时的时间内进行。来自AGR的酸性还原性气体首先被通向低压(“LLP”)洗涤塔，然后通往排气燃烧器的燃烧炉，然后逐渐切换到SRU的燃烧炉。在这种气流向SRU燃烧炉切换的同时，降低向SRU供应的启动天然气。
在将来自清洁无硫的天然气或碳氢化合物液体的燃料切换成焦泥浆原料后，AGR酸性气体中H2S的浓度将稳步增加。然后通过将来自AGR的H2S酸性气体和来自酸性水汽提塔的NH3进料到SRU，将SRU的运行调整到正常运行条件。来自低压胺洗涤塔顶部的TGTU尾气被首先送往VGC燃料喷嘴下游的VGC燃烧器。当洗涤过的TGTU尾气中H2S的含量被证实可以接受、即低于ppmv 10ppmv后，然后可以启动尾气压缩机，以便将尾气通往产物CO2料流，或者可选地，如果H2S含量太高，可以将它通往AGR上游的位点。将来自AGR的CO2料流通往CO2管道，用于销售或EOR。
在气化器点火后，清洁的富含H2的合成气体，也可以使用通往燃气轮机入口处的扩幅器旁路管线通往下游。扩幅器旁路上的压力控制阀可用于自动控制扩幅器上游的压力，通往VGC的排料导管上的压力控制阀可用于自动控制扩幅器通往燃气轮机的下游压力。
对于有计划的关机来说，关机行动一般通过逆转启动过程的步骤来进行。在正常运行压力下将气化器通量从例如大约100％降低到大约70％，燃料可以从焦泥浆切换到无硫原料例如甲醇。燃气轮机可以相应地下调。在将燃料切换到气化器后，可以逐渐关闭合成气体洗涤器顶部的控制阀，将排向通往VGC的无硫还原性气体排料导管集气管的压力控制阀逐渐打开。当合成气体排出时，将气化器通量同时降低以最小化排气。当合成气体洗涤塔顶部控制阀完全关闭时，清洁的合成气体100％地通往VGC。在清洁燃料下运行的气化器的压力和通量可以被逐渐降低，直到达到任意低通量，并建立起减低的气化器压力(例如在500psig(3447KPa)气化器压力下50％NOC)。然后开始气化器关闭程序，以受控的方式关闭气化器。
当开始气化器关闭程序以受控的方式关闭气化器时，合成气体系统锁定在运行压力下。气化器将通过通向VGC的气化器排料导管逐渐降压。由于降压导致的合成气体流往VGC的流速，可以通过相应的存量的减少来计算。在合成气体降压后，可以用氮气吹扫系统。关机时的氮气吹扫气也通过气化器排料导管送往VGC。
污染控制设备包括图2中显示的所有设备和流程。例如，释放或排出的气体，按照气体是否含有H2S和氧气，如前所述分隔在各个不同的释放集气管中。如果使用备用骤燃装置，可以包含回收系统，以回收任何可用的气体例如H2、CO2或硫用于销售，使用地面骤燃装置用于备用安全减压，排气燃烧器用于关闭和启动操作。此外，CO氧化催化剂和选择性催化反应催化剂分别用于将CO转化成CO2和NOx还原。酸性气体洗涤塔用于在启动/关闭情况下和紧急酸性气体释放的情况下移除H2S。图5显示了排气燃烧器组件的具体构造。具体来说，“热氧化器”是燃烧区。“淬火调制区”是在启动、运行或关闭过程中可以从排出的气体回收热量的区。“催化剂区”是CO氧化和NOx还原发生的区域。“诱导排风机”是空气与排出的气体被吹入以推动烟囱温度升高的区域。下面是可以在IGCC复合体中使用以执行本发明的实施方案的污染控制设备的非排他性的例子的列表：
●排气燃烧器，辅助锅炉，焚烧炉或带有HRSG的管道燃烧(这些装置一般在下游具有SCR)
●地面骤燃装置(安全设备，不是污染控制设备)
●LLP备用还原性酸性气体洗涤塔(胺或苛性碱)
●LP酸性气体洗涤塔(TGTU MDEA吸收器)
●骤燃装置气体回收系统(酸性气体回收压缩机)
●TGTU尾气压缩机
●骤燃装置油气分离器
●VGC油气分离器
●氧化性酸性气体逃逸排放收集器(喷射器)系统
●还原性酸性气体逃逸排放收集器(喷射器或压缩机)系统
●氧化性无硫气体逃逸排放收集器(喷射器或抽风机)系统
●还原性无硫气体逃逸排放收集器(喷射器或压缩机)系统
●燃气轮机/HRSG污染控制系统
当污染控制设备全部适当运行时，来自SRU尾气中的酸性气体被洗涤，清洁的TGTU尾气重新循环回CO2压缩机的上游。
尽管已经根据优选实施方案对本发明进行了描述，但是当然可以理解，本发明不限于此，因为本技术领域的专业人员可以对其进行修改，特别是根据上面的讲述。

Claims (13)

1.一种用于启动整体气化联合循环复合体的工艺方法，其中整体气化联合循环复合体包含合成气体生产区、变换转化反应区、酸性气体移除区、硫回收区和联合循环电力组块区，其中每个区具有至少一个与其相连的排料导管，其中整体气化联合循环复合体使用含有碳氢化合物、不含污染物例如含硫化合物的原料来启动，其中该启动的进行不需骤燃，不释放未处理过的污染物排放，其中工艺方法包括下列步骤：
(a)从在整体气化联合循环复合体中被启动的可用区回收无硫还原性流出物料流；
(b)将来自被启动的可用区的无硫还原性流出物料流通过所述可用区下游的至少一个排料导管；
(c)将在步骤(b)中从排料导管回收的无硫还原性料流通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将无硫还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；以及
(d)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区。
2.权利要求1的工艺方法，其中来自排气燃烧器的流出物被通往热交换器或淬火塔，以产生蒸汽，从而冷却流出物。
3.权利要求1的工艺方法，其中无硫氧化性料流从与在整体气化联合循环复合体中各个不同区相连的贮槽、贮罐、设备排气口、风口拉杆和压力安全阀收集，这样的无硫氧化性料流被通往燃烧器，并在喷嘴下游的位点导入燃烧器。
4.权利要求1的工艺方法，所述工艺方法还包括下列步骤：
(a)将无硫碳氢化合物原料通往合成气体生产区，以生产无硫还原性合成气体流出物料流；
(b)将无硫还原性合成气体流出物料流通往排料导管；
(c)将步骤(b)中来自排料导管的无硫还原性料流通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(d)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(e)当合成气体生产区的进料速度在预定条件、包括预定压力和温度下达到预定速度时，将合成气体区的无硫还原性流出物料流从步骤(b)中的排料导管转向在其下游具有低温气体冷却区的变换转化区，以从低温气体冷却区产生无硫还原性料流流出物；
(f)将来自低温气体冷却区的无硫还原性料流流出物通往低温气体冷却区下游的排料导管；
(g)将来自步骤(f)中的排料导管的无硫还原性料流通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(h)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(i)使用氮气或任何其它惰性气体启动酸性气体移除区，使得当酸性气体移除区达到预定运行条件、包括温度和压力时，将步骤(f)中来自与低温气体冷却区相连的排料导管的无硫还原性料流流出物转向酸性气体移除区，以生产无硫还原性流出物料流；
(j)将来自步骤(i)中的酸性气体移除区的无硫还原性流出物料流通往酸性气体移除区下游的排料导管；
(k)将来自步骤(j)中的排料导管的无硫还原性料流通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(l)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(m)使用启动气体例如天然气启动硫回收区，使得当硫回收区达到运行条件时，将来自酸性气体移除区的无硫还原性流出物料流从步骤(j)中的排料导管转向硫回收区，以生产无硫还原性流出物料流；
(n)将硫回收区的无硫还原性流出物通往尾气处理装置，以产生尾气处理装置无硫还原性流出物；
(o)将尾气处理装置的无硫还原性流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(p)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(q)减少通往合成气体生产区的不含硫原料的量，将含硫碳氢化合物原料通往合成气体生产区；
(r)将酸性气体移除区的无硫还原性流出物料流从硫回收区转向酸性气体洗涤塔；
(s)将来自酸性气体洗涤塔的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(t)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(u)当通往酸性气体洗涤塔的酸性气体移除流出物料流的硫浓度达到预定的值时，将料流转回到硫回收区，同时减少通往硫回收区的启动气体；
(v)将在步骤(o)中目前流向燃烧器的尾气处理装置流出物转向酸性气体移除区上游或下游的点。
5.权利要求1的工艺方法，所述工艺方法还包括下列步骤：
(a)将无硫碳氢化合物原料通往合成气体生产区，以生产无硫还原性合成气体流出物料流；
(b)将无硫还原性合成气体流出物料流通往在其下游具有低温气体冷却区的变换转化区，以从低温气体冷却区生产无硫还原性料流流出物；
(c)将来自低温气体冷却区的变换转化区流出物无硫还原性料流通往低温气体冷却区下游的排料导管；
(d)将来自步骤(c)中的排料导管的无硫还原性料流通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(e)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(f)使用氮气或任何其它惰性气体启动酸性气体移除区，使得当酸性气体移除区达到预定运行条件、包括适合的温度和压力时，将来自与低温气体冷却区相连的排料导管的无硫还原性料流流出物转向酸性气体移除区，以生产无硫还原性流出物料流；
(g)将来自酸性气体移除区的无硫还原性流出物料流通往酸性气体移除区下游的排料导管；
(h)将来自步骤(g)中的排料导管的无硫还原性料流通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(i)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(j)使用启动气体例如天然气启动硫回收区，使得当硫回收区达到运行条件时，将来自酸性气体移除区的无硫还原性流出物料流从步骤(g)中的排料导管转向硫回收区，以生产无硫还原性流出物料流；
(k)将硫回收区的无硫还原性流出物通往尾气处理装置，以产生尾气处理装置无硫还原性流出物；
(l)将尾气处理装置的还原性气体流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(m)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(n)减少通往合成气体生产区的不含硫原料的量，将含硫碳氢化合物原料通往合成气体生产区；
(o)将酸性气体移除区的还原性流出物料流从硫回收区转向酸性气体洗涤塔；
(p)将来自酸性气体洗涤塔的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(q)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(r)当通往酸性气体洗涤塔的酸性气体移除流出物料流的硫浓度达到预定的值时，将料流转回到硫回收区，同时减少通往硫回收区的启动气体；以及
(s)将来自步骤(l)中目前流向燃烧器的尾气处理装置流出物的尾气转向酸性气体回收区上游或下游的点。
6.权利要求1的工艺方法，所述工艺方法还包括下列步骤：
(a)将无硫碳氢化合物原料通往合成气体生产区，以生产无硫还原性合成气体流出物料流；
(b)将无硫还原性合成气体流出物料流通往在其下游具有低温气体冷却区的变换转化区，以生产无硫还原性流出物料流；
(c)将来自低温气体冷却区的无硫还原性料流流出物通往酸性气体区，以产生无硫还原性气体流出物料流；
(d)将来自酸性气体移除区的无硫还原性气体流出物通往酸性气体移除区下游的排料导管；
(e)将来自排料导管的无硫还原性料流通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(f)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(g)使用启动气体例如天然气启动硫回收区，使得当硫回收区达到运行条件时，将来自酸性气体移除区的无硫还原性流出物料流从步骤(d)中的排料导管转向硫回收区，以生产无硫还原性流出物料流；
(h)将硫回收区的无硫还原性流出物料流通往尾气处理装置，以产生尾气处理装置无硫还原性流出物；
(i)将尾气处理装置的还原性气体流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(j)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(k)减少通往合成气体生产区的不含硫原料的量，将含硫碳氢化合物原料通往合成气体生产区；
(l)将酸性气体移除再生器的无硫还原性流出物料流从硫回收区转向酸性气体洗涤塔；
(m)将来自酸性气体洗涤塔的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(n)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(o)当通往酸性气体洗涤塔的酸性气体移除流出物料流的硫浓度达到预定的值时，将料流转回到硫回收区，同时减少通往硫回收区的启动气体；以及
(p)将来自步骤(i)中目前流向燃烧器的尾气处理装置流出物的尾气转向酸性气体移除区上游或下游的点。
7.一种用于关闭整体气化联合循环复合体的工艺方法，其中整体气化联合循环复合体包含合成气体生产区、变换转化反应区、低温气体冷却区、酸性气体移除区、硫回收区和联合循环电力组块区，其中每个区具有至少一个与其相连的排料导管，其中复合体被进料含有碳氢化合物的原料，该原料含有污染物例如硫，其中工艺方法包括下列步骤：
(a)将通往合成气体生产区的原料切换到含有无硫碳氢化合物的原料，使得一旦来自无硫原料的合成气体代替了含硫原料后，产生了无硫还原性料流流出物；
(b)将通往变换转化区的来自合成气体生产区的无硫还原性料流流出物转向与合成气体生产区相连的排料导管，并降低压力；
(c)将步骤(b)中来自合成气体生产区的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(d)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(e)将通往酸性气体移除区的低温气体冷却酸性还原区的流出物转向与变换转化区和低温气体冷却区相连的排料导管，并降低压力；
(f)将步骤(e)中来自变换转化区和低温气体冷却区的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(g)将步骤(f)中来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；以及
(h)将来自酸性气体还原区的流出物如下转向并降低压力：
i.将富含氢气的合成气体通往排气燃烧器；
ii.将酸性气体通往硫回收区；
(i)降低硫回收区通往尾气处理装置吸收器的压力；
(j)将来自尾气处理装置吸收器的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(k)将步骤(j)中来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；以及
(l)将与电力组块区相连的涡轮机的燃料从氢气切换到天然气。
8.权利要求7的工艺方法，所述工艺方法还包括下列步骤：
(a)将通往合成气体生产区的原料切换到含有无硫碳氢化合物的原料；
(b)一旦来自无硫原料的无硫合成气体代替了合成气体生产区中来自含硫原料的合成气体后，将无硫还原性料流流出物从温度气体冷却区转向与该区相连的排料导管，并降低压力；
(c)将步骤(b)中来自低温气体冷却区的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(d)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(e)将来自酸性气体移除区的流出物如下转向并降低压力：
i.将富含氢气的合成气体通往排气燃烧器；
ii.将酸性气体通往硫回收区；
(f)降低硫回收区通往尾气处理装置(“TGTU”)吸收器的压力；
(g)将来自低压尾气处理装置吸收器的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(h)将步骤(g)中来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；以及
(i)将与电力组块区相连的涡轮机的燃料从氢气切换到天然气。
9.权利要求7的工艺方法，所述工艺方法还包括下列步骤：
(a)将通往合成气体生产区的原料切换到含有无硫碳氢化合物的原料；
(b)将来自酸性气体移除区的无硫还原性料流流出物如下转向并降低压力：
i.将富含氢气的合成气体通往排气燃烧器；
ii.将酸性气体通往硫回收区；
(c)降低硫回收区通往尾气处理装置吸收器的压力；
(d)将来自低压尾气处理装置吸收器的流出物通往排气燃烧器；排气燃烧器具有燃烧喷嘴，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(e)将步骤(d)中来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；以及
(f)将与电力组块区相连的涡轮机的燃料从氢气切换到天然气。
10.一种用于关闭整体气化联合循环复合体的工艺方法，其中整体气化联合循环复合体包含合成气体生产区、变换转化反应区、低温气体冷却区、酸性气体移除区、硫回收区和联合循环电力组块区，其中每个区具有至少一个与其相连的排料导管，其中复合体被进料含有碳氢化合物的原料，该原料含有污染物例如硫，其中工艺方法包括下列步骤：
(a)将通往变换转化区的来自合成气体生产区的酸性还原性料流流出物转向与合成气体生产区相连的排料导管，并降低压力；
(b)将步骤(a)中来自合成气体生产区的流出物通往低压洗涤塔，例如胺或苛性碱洗涤塔，以除去H2S气体；
(c)将低压洗涤塔的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(d)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(e)将通往酸性气体移除区的低温气体冷却酸性还原区的流出物转向与变换转化区和低温气体冷却区相连的排料导管，并降低压力；
(f)将步骤(e)中来自变换转化区的流出物通往低压洗涤塔，例如胺或苛性碱洗涤塔，以除去H2S气体；
(g)将来自低压洗涤塔的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(h)将步骤(g)中来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；以及
(i)将来自酸性气体还原区的流出物如下转向并降低压力：
i.将富含氢气的合成气体通往排气燃烧器；
ii.将酸性气体通往硫回收区；
(j)降低硫回收区通往尾气处理装置吸收器的压力；
(k)将来自尾气处理装置吸收器的流出物通往排气燃烧器；排气燃烧器具有燃烧喷嘴，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(l)将步骤(k)中来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；以及
(m)将与电力组块区相连的涡轮机的燃料从氢气切换到天然气。
11.权利要求10的工艺方法，所述工艺方法还包括下列步骤：
(a)将酸性还原性料流流出物从温度气体冷却区转向与该区相连的排料导管，并降低压力；
(b)将来自低温气体冷却区的流出物通往低压洗涤塔，例如胺或苛性碱洗涤塔，以除去H2S；
(c)将步骤(b)中低压洗涤塔的流出物通往具有燃烧喷嘴的排气燃烧器，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(d)将来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；
(e)将来自酸性气体移除区的流出物如下转向并降低压力：
i.将富含氢气的合成气体通往排气燃烧器；
ii.将酸性气体通往硫回收区；
(f)降低硫回收区通往尾气处理装置吸收器的压力；
(g)将来自低压尾气处理装置吸收器的流出物通往排气燃烧器；排气燃烧器具有燃烧喷嘴，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(h)将步骤(g)中来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；以及
(i)将与电力组块区相连的涡轮机的燃料从氢气切换到天然气。
12.权利要求10的工艺方法，所述工艺方法还包括下列步骤：
(a)将来自酸性气体移除区的酸性还原性料流流出物如下转向并降低压力：
i.将富含氢气的合成气体通往排气燃烧器；
ii.将酸性气体通往硫回收区；
(b)降低硫回收区通往尾气处理装置吸收器的压力；
(c)将来自低压尾气处理装置吸收器的流出物通往排气燃烧器；排气燃烧器具有燃烧喷嘴，并将还原性气体通过所述喷嘴，和在燃烧器中、在最小化氮氧化物产生的条件下燃烧该还原性气体，以产生烟道气；
(d)将步骤(c)中来自燃烧器的烟道气通往用于移除一氧化碳的一氧化碳催化剂区和用于降低氮氧化物含量的选择性催化还原区，和然后将来自催化性还原区的流出物排向大气；以及
(e)将与电力组块区相连的涡轮机的燃料从氢气切换到天然气。
13.权利要求7、8、9、10或11的工艺方法，其中来自排气燃烧器的流出物被通往热交换器或淬火塔，以产生蒸汽，由此冷却流出物。
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