CN102397740B - 用于从气体中移除水的脱水系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于从气体中移除水的脱水系统和方法。一种脱水系统(100)包括：吸收器(104)，其构造成从湿气体(146)和从纯溶剂(236)产生干气体(152)和富溶剂(148，154)；闪蒸罐(110)，其与吸收器联接成流体连通用于接收从吸收器排放的富溶剂，闪蒸罐构造成从富溶剂产生闪蒸气体(156)；再沸器(204)，其构造成从富溶剂产生半贫溶剂(163)；以及惰性气体系统(200)，其构造成至少使用闪蒸气体来汽提半贫溶剂以产生纯溶剂。
Description
技术领域
本文所述的实施例大体涉及气体脱水系统且更特定而言涉及在气体脱水系统内的子系统，在气体脱水系统中水从溶剂中移除。
背景技术
至少某些已知的整体气化联合循环(IGCC)系统产生二氧化碳(CO2)，同时产生合成气体或“合成气”。可捕获由IGCC系统所产生的CO2以减少来自IGCC系统的排放。在已知的IGCC系统中，通常将捕获的CO2压缩和脱水以满足下游规范。关键规范值为所捕获的CO2的水含量。
来自储集器的天然气的脱水在气体加工期间使用例如三甘醇(TEG)或二甘醇(DEG)作为溶剂来执行。在这些系统中，溶剂必须在天然气脱水系统中再使用之前脱水，因为带水溶剂并不高效地从天然气移除水。随着溶剂纯度提高，溶剂的脱水能力也增强。如本文所使用的，术语“纯度”在其涉及到溶剂时指在溶剂中水的量和/或以重量百分比(％)表示的溶剂浓度。随着溶剂纯度提高，溶剂的水浓度降低。相反，随着溶剂纯度降低，溶剂的水浓度提高。
在IGCC系统中的至少一种已知的CO2脱水系统中，干燥CO2从气体出口气液分离(knock-out)罐导送到斯塔尔塔(Stahlcolumn)(汽提塔)来干燥溶剂。使用干CO2所产生的干燥溶剂通常大于大约99.0％纯度。但是，干CO2为宝贵的产物流，而且使用干CO2来干燥溶剂可能降低CO2脱水系统的捕获百分比。
发明内容
在一方面，本发明提供脱水系统。该脱水系统包括：吸收器，其构造成从湿气体和从纯溶剂产生干气体和富溶剂；和闪蒸罐，其与吸收器联接成流体连通用于接收从吸收器排放的富溶剂。该闪蒸罐构造成从富溶剂产生闪蒸气体。该脱水系统还包括：再沸器，其构造成从富溶剂产生半贫溶剂；和惰性气体系统，其构造成至少使用闪蒸气体来汽提半贫溶剂以产生纯溶剂。
在另一方面，本发明提供与脱水系统一起使用的惰性气体系统。该惰性气体系统包括：汽提器，其构造成至少从富溶剂和闪蒸气体产生汽提溶剂，其中闪蒸气体和富溶剂在闪蒸罐中产生；混合器，其构造成至少接收闪蒸气体；再沸器，其构造成加热汽提溶剂以产生半贫溶剂；以及接触装置，其与混合器和再沸器联接成流体连通。该接触装置构造成使来自再沸器的半贫溶剂至少与来自混合器的闪蒸气体接触。
在又一方面，本发明提供使用溶剂从气体中移除水的方法。该方法包括：将带水的气体导送到吸收器内；将纯溶剂导送至吸收器内；以及使纯溶剂与包括水的气体接触以产生富溶剂和干气体。该方法还包括将富溶剂导送至闪蒸罐以产生闪蒸气体；加热富溶剂以产生半贫溶剂；以及至少使来自闪蒸罐的闪蒸气体与半贫溶剂接触以产生纯溶剂。
附图说明
图1是示范性脱水系统的示意图。
图2是第一替代脱水系统的示意图。
图3是第二替代脱水系统的示意图。
部件列表：
100脱水系统
102气体入口KO罐
104吸收器
106气体出KO罐
108回流盘管
110闪蒸罐
112热交换器
114气体入口
116排水口
118第一混合器
122排气口
124压力控制装置
126容器
130溶剂冷却器
136溶剂泵
138排放物
140泵
142湿CO2
144水滴
146湿气体
148富溶剂
150携带溶剂
152干气体
154富溶剂
156闪蒸气体
158闪蒸富溶剂
160液体回流物
162汽提溶剂
163半贫溶剂
164塔顶气体
166汽提器排出气体
168补充流
172冷却流体
200惰性气体系统
202汽提器
204再沸器
208第二混合器
210斯塔尔塔
212多个入口
214入口
216入口
218溶剂出口
220气体出口
222多个入口
224入口
226容器
228气体出口
230溶剂出口
232惰性气体入口
234惰性气体
236纯溶剂
238蒸气-液体混合物
240斯塔尔塔塔顶物
242组合气体
300脱水系统
302惰性气体系统
304纯溶剂
400脱水系统
402惰性气体系统
404第二闪蒸罐
406气体出口
408溶剂出口
410纯溶剂
412气体混合物
414组合混合物
具体实施方式
本文所述的实施例使捕获的二氧化碳(CO2)与诸如三甘醇(TEG)和/或二甘醇(DEG)的溶剂(也被称作液体干燥剂)接触，且闪蒸该溶剂以移除任何可溶的CO2。更具体而言，当干燥CO2时产生富溶剂，且然后使用富溶剂来产生闪蒸气体和半贫溶剂。半贫溶剂通过汽提器系统以产生贫溶剂。如本文所使用的，术语“湿”和/或“富”指包括少于大约2％水的化合物，且术语“干”和/或“贫”指包括少于大约1％水的气体和/或化合物。另外，如本文所用的，术语“半贫”指具有比湿或富化合物更少的水但比干或贫化合物更多的水的化合物。此外，如本文所用的，术语“浓度”、“纯”、“纯度”和/或其变型指具有比干和/或贫化合物更少的水的化合物。此外，在本文中提及的任何混合器可为静态混合器或在线(inline)混合器。而且，尽管在本文中提及了“水”和/或“蒸汽”，但是应了解“水”和/或“蒸汽”流可包括H2O的多于一种相。举例而言，“蒸汽”流可包括某些水。因此，本文所使用的术语“水”和/或“蒸汽”指化合物H2O。
在大气条件下实现的甘醇的典型浓度为大约99.0％重量百分比，因为甘醇在高于大约400华氏度(°F)的温度降解。为了进一步提高甘醇浓度，使用随后的汽提塔。本文所述的实施例使用惰性气体和/或闪蒸气体来汽提甘醇到所需条件，诸如超过大约99.0％的浓度或纯度。更具体而言，在一实施例中，使用来自低压(LP)闪蒸罐的闪蒸气体，单独地或与惰性气体组合以增加溶剂浓度，惰性气体诸如从ASU(空气分离单元)供应的LP氮气，来自尾气处理系统的尾气，来自气体处理单元的清洁合成气和/或来自气体冷却系统的酸合成气。另外，也可采用在线混合和闪蒸来提高溶剂浓度。
本文所述的脱水系统包括吸收器，其中进来的湿CO2与溶剂接触以干燥CO2。溶剂然后在回流盘管中由汽提器塔顶气体加热且然后导送至闪蒸罐，其中从溶剂移除任何可溶的CO2以产生闪蒸气体和富溶剂。然后，在导送到汽提器之前，利用从汽提塔排放的贫溶剂来加热此富溶剂。从汽提器排放的富溶剂在大约1个大气压(atm)下最大浓度为大约99.0％重量百分比。但是，为了实现例如100PPMV的干CO2，溶剂浓度应高于大约99.0％。举例而言，在每平方英寸大约300磅绝对(psia)吸收器压力的吸收器压力处使用大约99.7％的溶剂浓度，且在大约700psia的吸收器压力处使用大约99.3％的溶剂浓度。
为了实现高于大约99.0％的溶剂浓度，加热富溶剂以产生半贫溶剂，且在汽提塔中使用外部惰性气体和/或闪蒸气体来从半贫溶剂产生贫溶剂。在一实施例中，通过混合LP氮气，例如从空气分离单元(ASU)排放的氮气，与从闪蒸罐排放的闪蒸气体且使得该混合物与半贫溶剂接触，实现大约99.7％重量百分比的溶剂浓度。LP氮气和/或闪蒸气体在斯塔尔塔中用作汽提气体。额外地或可选地，从尾气单元再循环的尾气和/或清洁合成气和/或酸合成气流在斯塔尔塔中用作汽提气体。另外，进入吸收器的纯溶剂可在导送到吸收器之前通过附连到斯塔尔塔的容器内的盘管。导送到汽提器内的惰性气体和/或闪蒸气体首先通过加热溶剂的容器，且然后继续到斯塔尔塔。
在替代实施例中，闪蒸气体与惰性气体混合且然后喷射到汽提器的最后级内以产生高达大约99.6％重量百分比的溶剂浓度。在又一实施例中，混合器混合闪蒸气体、惰性气体和/或半贫溶剂。在汽提器中产生半贫溶剂。混合物然后在大气压力下闪蒸以产生浓度为大约99.4％重量百分比的溶剂。当诸如氮气的惰性气体与闪蒸气体混合时，在惰性气体与闪蒸气体混合之前，惰性气体用于将导送到吸收器的纯溶剂冷却至大约90°F。
图1是示范性脱水系统100的示意图。脱水系统100构造成产生大约99.7％纯溶剂用于再使用。在该示范性实施例中，脱水系统100包括气体入口气液分离(KO)罐102、吸收器104、气体出口KO罐106、回流盘管108、闪蒸罐110、热交换器112和惰性气体系统200。气体入口KO罐102与气体入口114、吸收器104和排水口116联接成流体连通，且吸收器104与气体出口KO罐106、第一混合器118和溶剂冷却器130联接成流体连通。气体出口KO罐106与排气口122和第一混合器118联接成流体连通。第一混合器118与回流盘管108联接成流体连通。回流盘管108与溶剂压力控制装置124，诸如阀和/或液体膨胀机(hydroexpander)联接成流体连通。回流盘管108构造成加热富溶剂至正好低于其分解温度。压力控制装置124与闪蒸罐110联接成流体连通，闪蒸罐110与热交换器112和惰性气体系统200联接成流体连通。热交换器112与惰性气体系统200、溶剂泵136和溶剂冷却器130联接成流体连通。
惰性气体系统200包括在下文中详细描述的构件，其与容器126、闪蒸罐110、溶剂泵136和热交换器112成流体连通。溶剂泵136在惰性气体系统200与热交换器112之间联接成流体连通。冷却器130与热交换器112和吸收器104联接成流体连通。另外，容器126与排放口138和泵140联接成流体连通。更具体而言，在容器126中收集的任何液体经由泵140导送到惰性气体系统200。
在该示范性实施例中，惰性气体系统200包括汽提器202、再沸器204、第二混合器208和斯塔尔塔210。回流盘管108在汽提器202内。汽提器202包括多个入口212、213、214和216以及多个出口218和220。入口212与热交换器112联接成流体连通，入口213与泵140联接成流体连通，入口214与斯塔尔塔210联接成流体连通，且入口216与再沸器204联接成流体连通。溶剂出口218与再沸器204联接成流体连通，且气体出口220与容器126联接成流体连通。再沸器204与斯塔尔塔210成流体连通，该斯塔尔塔210认为是接触装置。斯塔尔塔210包括多个入口222和224，多个出口228和230以及容器226。入口222与再沸器204联接成流体连通，且入口224与第二混合器208联接成流体连通。
在气体出口228，斯塔尔塔210与汽提器202的入口214联接成流体连通，且在溶剂出口230，斯塔尔塔210包括容器226。在容器226内，溶剂通过盘管并且与进入容器226的气体进行热交换。可选地，斯塔尔塔210并不包括容器226。在该示范性实施例中，容器226与泵136和第二混合器208联接成流体连通。第二混合器208与闪蒸罐110和惰性气体入口232联接成流体连通。可选地，将惰性气体234喷射到再沸器204内。在该示范性实施例中，惰性气体入口232构造成供应惰性气体234到第二混合器208内。惰性气体234可为但并不限于氮气、尾气、清洁合成气和/或酸合成气。当惰性气体234为氮气时，惰性气体234可从空气分离单元(ASU)导送至第二混合器208。尾气可从尾气处理单元导送且合成气可从气体净化系统和/或气体冷却系统导送。
在脱水系统100的操作期间，气体入口KO罐102经由气体入口114接收湿CO2142到脱水系统100内。气体入口KO罐102从湿CO2142移除至少某些水滴144以产生湿CO2146。湿CO2146进入吸收器104且与冷却的纯溶剂236混合。在吸收器104内产生湿溶剂148、携带溶剂(carry-oversolvent)150和干CO2152。湿溶剂148从吸收器104导送至第一混合器118，且携带溶剂150和干CO2152从吸收器104导送至气体出口KO罐106。在气体出口KO罐106内，干CO2152从携带溶剂150分离且作为产物流从脱水系统100排放。携带溶剂150从气体出口KO罐106导送至第一混合器118。在该示范性实施例中，湿溶剂148和/或携带溶剂150包括CO2。
从吸收器104携带的任何溶剂150在罐106中进行气液分离且在第一混合器118内与来自吸收器104的富溶剂148混合。富溶剂154从第一混合器118排放。富溶剂154导送至回流盘管108以进行加热。热富溶剂154从回流盘管108排放到压力控制装置124内。压力控制装置124构造成降低热富溶剂154的压力以生成LP富溶剂154。在一特定实施例中，热富溶剂154的压力从大约800psia降低到大约20psia与大约90psia之间。LP富溶剂154然后导送至闪蒸罐110内。
闪蒸罐110分离气态CO2富流与液态溶剂且作为闪蒸气体156排放气态CO2富流。液态溶剂作为闪蒸富溶剂158排放。闪蒸气体156导送至第二混合器208，且闪蒸富溶剂158导送至热交换器112。从热交换器112，热闪蒸富溶剂158导送至汽提器202。蒸气-液体混合物238、塔顶物(overhead)240和液体回流物160导送到汽提器202内以从闪蒸富溶剂158移除水来产生汽提溶剂162。更具体而言，蒸气-液体混合物238从再沸器204导送至汽提器202，塔顶物240从斯塔尔塔210导送至汽提器202，且回流物160从容器126导送至汽提器202内。蒸气-液体混合物238、塔顶物240和回流物160从热闪蒸富溶剂158产生汽提溶剂162。在一实施例中，汽提溶剂162为大约99.0％纯度。汽提溶剂162排放到再沸器204以在导送至斯塔尔塔210之前进行加热。更具体而言，再沸器204通过加热汽提溶剂162来从汽提溶剂162产生半贫溶剂163。
在该示范性实施例中，来自汽提器202的塔顶气体164在回流盘管108中由溶剂154冷却且导送至容器126。汽提器排出的气体166从容器126顶部排放且回流物160从容器126底部排放。在一实施例中，回流物160为由进入容器126的气体携带的液体。回流物160导送到泵140用于循环通过惰性气体系统200。
斯塔尔塔的塔顶物240从斯塔尔塔210中所用的惰性气体234和闪蒸气体156和/或在斯塔尔塔210中所生成的蒸汽副产物产生。更具体而言，闪蒸气体156和惰性气体234导送到第二混合器208且在其中组合。可选地，惰性气体234和闪蒸气体156导送到斯塔尔塔210内而无需在之前混合。在该示范性实施例中，组合气体242通过容器226导送到斯塔尔塔210底部以从半贫溶剂163移除水从而产生纯溶剂236。在该示范性实施例中，纯溶剂236为大约99.5％纯度至大约99.7％纯度。塔顶物240导送至汽提器202以在汽提器202中使用，如上文所述。在容器226内，从纯溶剂236向闪蒸气体156和/或惰性气体234进行热交换。纯溶剂236从容器226导送至泵136。在纯溶剂236进入泵136之前，纯溶剂的补充流168可添加到纯溶剂236。
纯溶剂236进入溶剂泵136，其中纯溶剂236导送至热交换器112以进行冷却。更具体而言，热交换器112使用纯溶剂236来加热来自闪蒸罐110的溶剂158。纯溶剂236然后在冷却器130中进一步冷却。更具体而言，冷却流体172，诸如但不限于排放到斯塔尔塔210内的惰性气体234，或者冷却水，导送通过冷却器130以冷却纯溶剂236。纯溶剂236然后导送到吸收器104内。
换言之，脱水系统100包括吸收器104，其从湿气体146和纯溶剂236产生干气体152和富溶剂154；闪蒸罐110，其与吸收器104联接成流体连通以接收富溶剂154；和惰性气体系统200，其至少使用闪蒸气体156来汽提闪蒸富溶剂158。闪蒸罐110从富溶剂154产生闪蒸气体156和闪蒸富溶剂158。脱水系统100还包括回流盘管108，其在吸收器104与闪蒸罐110之间联接成流体连通。回流盘管108利用汽提器塔顶气体164来加热富溶剂154。压力控制装置124在吸收器104与闪蒸罐110之间联接成流体连通以在富溶剂154进入闪蒸罐110之前降低富溶剂154的压力。热交换器112使用纯溶剂236来加热闪蒸富溶剂158。
在该示范性实施例中，惰性气体系统200可选地或额外地构造成使用闪蒸气体156和/或惰性气体234来汽提闪蒸富溶剂158。当惰性气体234用于惰性气体系统200内时，惰性气体234从ASU导送至惰性气体系统200。在该示范性实施例中，惰性气体系统200包括：汽提器202，其从闪蒸富溶剂158产生汽提溶剂162；第二混合器208，其至少接收闪蒸气体156且将闪蒸气体156导送至汽提器202；以及再沸器204，其将蒸气-液体混合物238导送到汽提器202内。另外，惰性气体系统200包括斯塔尔塔210，其在第二混合器208与汽提器202之间联接成流体连通。在半贫溶剂163在斯塔尔塔210中至少使用闪蒸气体156被进一步浓缩为纯溶剂236之后，来自斯塔尔塔210的塔顶气体240导送到汽提器202内。纯溶剂236具有在大约99.5％重量百分比与大约99.9％重量百分比之间且更特别地大约99.7％重量百分比的浓度。
因此，用于使用溶剂从气体中移除水的方法包括：导送湿气体146到吸收器104内，导送纯溶剂236到吸收器104内；以及使纯溶剂236与湿气体146接触以产生富溶剂154和干气体152。富溶剂154导送到闪蒸罐110内以产生闪蒸富溶剂158和闪蒸气体156，且汽提并加热闪蒸富溶剂158以产生半贫溶剂163。至少闪蒸气体156与半贫溶剂163接触以产生纯溶剂236。至少使闪蒸气体156与半贫溶剂163接触可以可选地或额外地包括使惰性气体234与半贫溶剂163接触以产生纯溶剂236。在富溶剂154导送到闪蒸罐110内之前，可加热富溶剂154和/或可减小富溶剂154的压力。
在该示范性实施例中，至少使闪蒸气体156与半贫溶剂163接触包括使用至少包括闪蒸气体156的塔顶物240来汽提闪蒸富溶剂158以产生汽提溶剂162。加热汽提溶剂162以产生半贫溶剂163且在斯塔尔塔210内至少闪蒸气体156与半贫溶剂163接触以产生具有至少大约99.5％重量百分比浓度的纯溶剂236。
图2是第一替代脱水系统300的示意图。除非另外描述，脱水系统300包括与上文参考脱水系统100(在图1中示出)所描述的构件类似的构件。因此，图1所示的构件以图2所用的相同附图标记来标注。在该示范性实施例中，脱水系统300包括惰性气体系统302而不是惰性气体系统200(在图1中示出)。另外，除非另外描述，惰性气体系统302包括与上文参考惰性气体系统200所描述的构件类似的构件。
脱水系统300构造成产生大约99.4％与大约99.6％之间的纯溶剂以再使用。在该示范性实施例中，惰性气体系统302类似于惰性气体系统200，除了惰性气体系统302不包括斯塔尔塔210且第二混合器208与闪蒸罐110和汽提器202联接成流体连通。更具体而言，在脱水系统300中，闪蒸罐110分离气态CO2和/或蒸汽与液态溶剂且作为闪蒸气体156排放气态CO2和/或蒸汽。液态溶剂作为闪蒸富溶剂158排放。闪蒸气体156导送至第二混合器208，且闪蒸富溶剂158导送至热交换器112。
从热交换器112，热闪蒸富溶剂158导送至汽提器202。蒸气-液体混合物238、组合气体242和回流物160导送到汽提器202内以从闪蒸富溶剂158中移除水来产生纯溶剂304。更具体而言，蒸气-液体混合物238从再沸器204导送至汽提器202内，组合气体242从第二混合器208导送至汽提器202，且回流物160从容器126导送至汽提器202内。组合气体242通过在第二混合器208中混合惰性气体234与闪蒸气体156而产生。更具体而言，在导送到汽提器202之前，闪蒸气体156和惰性气体234导送到第二混合器208且在其中组合。可选地，惰性气体234和闪蒸气体156导送到汽提器202内而无需在之前混合。
在该示范性实施例中，在汽提器202内，蒸气-液体混合物238、组合气体242和回流物160从热闪蒸富溶剂158产生纯溶剂304。因此，汽提器202被认为是接触装置。在一实施例中，纯溶剂304为大约99.6％纯度。在导送到泵136之前，纯溶剂304排放到再沸器204内以进行加热，且塔顶气体164从汽提器202排放到容器126内。纯溶剂304进入溶剂泵136，其中纯溶剂304被冷却且导送到吸收器104内。
图3是第二替代脱水系统400的示意图。除非另外描述，脱水系统400包括与上文参考脱水系统100(在图1中示出)所描述的构件类似的构件。因此，图1所示的构件以图3的相同附图标记来标注。在该示范性实施例中，脱水系统400包括惰性气体系统402而不是惰性气体系统200(在图1中示出)。另外，除非另外描述，惰性气体系统402包括与上文参考惰性气体系统200所描述的构件类似的构件。
脱水系统400构造成产生大约99.4％纯溶剂以再使用。在该示范性实施例中，脱水系统400类似于脱水系统100，除了第二混合器208也与再沸器204流体连通。另外，惰性气体系统402类似于惰性气体系统200，除了不包括斯塔尔塔210，惰性气体系统402包括被认为是接触装置的第二闪蒸罐404。
更具体而言，再沸器204与第二混合器208联接成流体连通。第二混合器208还与闪蒸罐110、惰性气体入口232以及第二闪蒸罐404流体连通。惰性气体入口232构造成供应惰性气体234到第二混合器208内。可选地，惰性气体234喷射到再沸器204内。在该示范性实施例中，惰性气体234可为但并不限于氮气、尾气、和/或清洁合成气。当惰性气体234为氮气时，惰性气体234可从空气分离单元(ASU)导送至第二混合器208。在气体出口406，第二闪蒸罐404与汽提器202联接成流体连通，且在溶剂出口408，第二闪蒸罐404与泵136联接成流体连通。在该示范性实施例中，第二闪蒸罐404为LP闪蒸罐。
在脱水系统400的操作期间，闪蒸罐110分离气态CO2和/或蒸汽与液态溶剂且作为闪蒸气体156排放气态CO2和/或蒸汽。液态溶剂作为闪蒸富溶剂158排放。闪蒸气体156导送至第二混合器208，且闪蒸富溶剂158导送至热交换器112。从热交换器112，热闪蒸富溶剂158导送至汽提器202。蒸气-液体混合物238、气体混合物412和回流物160导送到汽提器202内以从闪蒸富溶剂158中移除水来产生汽提溶剂162。更具体而言，蒸气-液体混合物238从再沸器204导送至汽提器202内，气体混合物412从第二闪蒸罐404导送至汽提器202，并且回流物160从容器126导送至汽提器202内。蒸气-液体混合物238、气体混合物412和回流物160从热闪蒸富溶剂158产生汽提溶剂162。在一实施例中，汽提溶剂162为大约99.0％纯度。在导送到第二混合器208之前汽提溶剂162排放到再沸器204以进行加热，并且塔顶气体164从汽提器202排放到容器126内。在再沸器204内，加热汽提溶剂162以产生半贫溶剂163，其导送至第二混合器208内。
在第二闪蒸罐404内从惰性气体234、闪蒸气体156和/或通过从半贫溶剂163移除水而产生的蒸汽来产生气体混合物412。更具体而言，闪蒸气体156、惰性气体234和半贫溶剂163导送到第二混合器208且在其中组合。可选地，惰性气体234、闪蒸气体156和/或半贫溶剂163导送到第二闪蒸罐404内而无需在之前混合。在该示范性实施例中，组合的混合物414导送至第二闪蒸罐404，其中从半贫溶剂163中移除水以产生纯溶剂410。在该示范性实施例中，纯溶剂410为大约99.4％纯度。纯溶剂410排放到溶剂泵136内且导送到吸收器104内。
与已知的脱水系统相比较，上述脱水系统便于产生更高浓度的溶剂以满足干气体规范值。更具体而言，吸收器的压力取决于压缩机压力，压缩机压力至少部分地取决于用于干燥CO2的闪蒸罐中的闪蒸级压力。通过使用上文所述的系统和方法，脱水系统可在不同的吸收器压力运行。另外，上述脱水系统比已知的脱水系统更高效，因为在该系统内产生的热用于加热系统内的其它流。此外，本文所述的惰性气体系统便于最小化惰性气体使用，惰性气体使用通常随着碳捕获增加而增加。因此，本文所述的脱水系统具有满足甚至比当前所需的更低的用于干CO2的水规范值的能力。此外，本文所述的脱水系统能捕获来自吸收器的产物流而不会不利地影响系统的捕获百分比。因此，与再用于干燥溶剂的产物流相比，产物流的值更高。
在上文中详细地描述了用于从气体中移除水的脱水系统和方法的示范性实施例。方法和系统并不限于本文所述的具体实施例，而是系统构件和/或方法步骤可独立地或与本文所述的其它构件和/或步骤分离地利用。举例而言，该方法还可结合其它脱水系统和方法使用，且并不限于仅与本文所述的整体气化联合循环系统和方法一起来实践。而是，示范性实施例可结合许多其它脱水应用进行实施和利用。
虽然在某些附图中示出但未在其它附图中示出本发明的各种实施例的具体特征，但是这只是出于方便目的。根据本发明的原理，附图的任何特征可组合任何其它附图的任何特征来参考和/或主张。
本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳实施方式，且也能使本领域技术人员实践本发明，包括做出和使用任何装置或系统和执行任何合并的方法。本发明的专利保护范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质不同的等效结构元件，则这些其它实例预期在权利要求的范围内。
Claims (8)
1.一种脱水系统(100)，包括：
吸收器(104)，其构造成从湿气体(146)和从纯溶剂(236)产生携带溶剂和干气体的气流、和湿溶剂流(148)；
气液分离罐(106)，其构造为接收所述携带溶剂和干气体的气流，所述气液分离罐产生干气体产物流和携带溶剂流(150)；
回流盘管(108)，其构造为接收富溶剂流(154)，所述富溶剂流(154)由所述湿溶剂流和来自所述气液分离罐的所述携带溶剂流形成；
闪蒸罐(110)，其与所述回流盘管联接成流体连通用于接收从所述回流盘管排放的所述富溶剂流，所述闪蒸罐构造成产生闪蒸气体流(156)和闪蒸富溶剂流(158)；
塔(210)，其接收所述闪蒸气体流和惰性气体流，所述塔产生第一塔顶物流(240)和纯溶剂流(236)；
汽提器(202)，其接收所述闪蒸富溶剂流和所述第一塔顶物流，所述汽提器产生第二塔顶物流(164)和汽提溶剂流(162)；以及
再沸器(204)，其构造成接收所述汽提溶液流，所述再沸器产生与所述汽提器流体连通的蒸气-液体混合物流(238)和与所述塔流体连通的半贫溶剂流(163)；其中，所述汽提器和所述塔构造为用所述闪蒸气体流和所述惰性气体流汽提所述闪蒸富溶液流，以产生所述纯溶液流。
2.根据权利要求1所述的脱水系统(100)，其特征在于，所述湿气体(146)是湿C02气体，并且所述闪蒸气体流是C02富流。
3.根据权利要求2所述的脱水系统(100)，其特征在于，所述脱水系统进一步包括与所述塔流体连通的空气分离单元，所述空气分离单元产生所述惰性气体(234)。
4.根据权利要求1所述的脱水系统(100)，其特征在于，所述回流盘管设置于所述汽提器(202)内。
5.根据权利要求4所述的脱水系统(100)，其特征在于，所述脱水系统还包括混合器，其构造成接收所述闪蒸气体流(156)和所述惰性气体流，且将所述闪蒸气体流和所述惰性气体流导送到所述塔(210)，其中，所述塔构造成在所述半贫溶剂(163)使用所述闪蒸气体流和所述惰性气体流而浓缩为所述纯溶剂流(230)之后供应所述闪蒸气体流和所述惰性气体流到所述汽提器(202)，所述纯溶剂具有在99.5％重量百分比与99.9％重量百分比之间的浓度。
6.根据权利要求5所述的脱水系统(100)，其特征在于，所述塔(210)包括容器(126)，从所述塔排放的所述纯溶剂流(230)通过所述容器以至少与所述闪蒸气体流(156)进行热交换。
7.根据权利要求1所述的脱水系统(100)，其特征在于，还包括压力控制装置(124)，其在所述吸收器(104)与所述闪蒸罐(110)之间联接成流体连通，所述压力控制装置构造成在所述富溶剂流导送到所述闪蒸罐之前降低所述富溶剂流的压力。
8.根据权利要求1所述的脱水系统(100)，其特征在于，还包括热交换器(112)，其构造成使用所述纯溶剂流(236)来加热所述富溶剂流。
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