CN106687743A - 用于酸性气体燃烧的硫酸钙循环和电力生产 - Google Patents

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Abstract

一种用于酸性气体燃烧的钙链燃烧方法，包括含有若干反应区的系统。该系统被配置为提供氧转移介质生产，合成气产物流的产生和从酸性气体中的H2S原位去除。该系统还被配置为使得钙基转移介质和钙基氧载体通过另一反应区中的反应再生，并在系统中再循环。

Description

用于酸性气体燃烧的硫酸钙循环和电力生产
技术领域
本发明涉及一种使用钙基链燃烧工艺由酸性气体的燃烧产生热，蒸汽或电力(power)的方法。更具体地，本发明涉及酸性气体的钙基链燃烧工艺，其涉及从酸性气体中原位除去硫。
背景技术
随着对能源的需求在全世界持续增长，对额外能源的需求也在增长。不可再生能源仍然是全世界主要的能源供应，因为可再生能源的数量仍然太低，无法满足大部分需求，而且它们的发展很缓慢，且只限于特定地区。虽然已建立的不可再生能源(例如可回收煤，常规石油和天然气)仍然是主要能源，但是能源生产商现在必须寻找其他不可再生能源，例如非常规石油资源(例如，油页岩，焦油砂和重质原油)和非常规天然气资源(例如，加压含水层和煤层中的气体)，以满足日益增长的需求。
酸性气体燃料属于这些非常规的不可再生能源。酸性气体是一种必须利用的能源，因为其与其它不可再生源相比具有长得多的寿命。酸性气体是一种无色，易燃，腐蚀性的天然气，含有大量的硫化氢(H2S)。
燃烧是发电领域中常用的反应，并且在某些情况下，可以利用酸性气体作为燃料。然而，在燃气轮机系统条件下，酸性气体可能在高温和高压下损害燃烧系统的机械部件，并且热值低。此外，当H2S暴露于空气时，其容易氧化成硫氧化物(SOx)，例如SO2一种空气污染物。在一些情况下，由于气体的组成和物理特性，尤其如果酸性气体具有高于5-20％的H2S含量，甚至在燃气轮机中不可能直接燃烧酸性气体。因此，酸性气体以前没有被认为是用于燃烧过程的特别有用的化石燃料。
然而，全世界对能源的需求增长，迫使使用酸性气体作为能源。有许多全球未开发和欠开发的酸性气藏。如果这些资源用于产生电力，为使得这种应用成为可能，则燃烧过程处理大量H2S的能力是必要的。毫不奇怪，全世界正在努力减少用于酸性气体燃料的H2S和硫管理的经济影响。
通常，为了避免腐蚀性效应和与酸性气体燃烧相关的污染，需要预处理酸性气体以从气流中基本上除去硫化合物，这种过程被称为“脱硫”。例如，胺气体处理过程可以用于“脱硫”酸性气体(即，除去H2S)。使酸性气体脱硫的方法的主要缺点是它们非常复杂和昂贵。
因此，需要一种以高效且合算的方式利用非常规能源产生能量的方法。特别地，需要具有高效率的能量转化但没有昂贵的H2S预处理的酸性气体燃烧方法。
发明概要
本发明涉及用酸性气体的钙基链燃烧化学链燃烧(the calcium-based chemicallooping combustion)(CLC)来产生用于发电的产物气体的方法。更具体地，本发明涉及酸性气体的CLC方法，其特征在于至少部分地原位H2S去除和氧转移介质生产。
在一个实施方案中，将钙基转移介质(例如CaO)的床设置在燃料反应器的下部，然后使用CO2和蒸汽流以流化该床。一旦流化，CaO床与注入燃料反应器的酸性气体进料的H2S反应以产生CaS(原位H2S去除)，然后将其递送到空气反应器中以被氧化。
在空气反应器中，注入空气并氧化CaS以产生钙基氧转移介质(例如CaSO4)。此外，将石灰石注入空气反应器中，其中由于空气反应器的操作条件，其煅烧产生CaO和CO2。在空气反应器中产生的CaO循环回到燃料反应器下部的床，并且在空气反应器中产生的CaSO4可循环到燃料反应器和/或提升管(riser)。
在提升管中，酸性气体的CH4与注入的CaSO4在CO2和蒸汽流中反应以产生产物气流(例如合成气)和CaS。然后使用气-固分离器将产物气流与CaS分离。然后将来自提升管中反应的CaS颗粒送至反应料斗，其中它们的一部分被氧化成CaSO4。然后将所得的CaSO4和剩余的CaS从反应料斗递送到空气反应器，以在整个系统中进一步循环。产物气流可用于其它相关应用中，例如发电系统或燃气涡轮系统组合循环。
本发明提供了优于涉及酸性气体的其它CLC方法的明显优点，因为其允许酸性气体的完全转化，而大多数CLC酸性气体工艺在产物流中具有少量未完全转化的气体产物。另外，本发明减少了燃料反应器中的反应时间，与先前的CLC方法相比，这允许减小燃料反应器的尺寸和该方法的总成本。
附图说明
通过参考以下详细描述和附图，将更全面地理解本发明及其许多特征和优点。重要的是，附图仅示出了本发明的一个实施例，因此不应被认为限制其范围。
图1是根据本申请的至少一个实施方案的钙链燃烧过程的示意图。
具体实施方式
本申请涉及酸性气体的钙基化学链燃烧(CLC)工艺，其涉及从酸性气体中原位除去硫。在CLC方法中，固体金属氧化物氧载体通常用于在燃料反应器中氧化燃料流。这导致产生CO2和H2O。然后将还原形式的该氧载体转移到空气反应器中，在那里它与空气接触，再氧化成其初始状态，然后返回到燃料反应器用于进一步的燃烧反应。
通常，CLC方法的总热量是在氧化过程中放的热和在还原过程中吸的热两种热状态的总和，这相当于在常规燃烧反应中释放的热量。因此，CLC方法的一个优点是捕获CO2所需的额外能量最少，同时仍保持类似于直接燃烧过程的燃烧效率。更确切地说，在CLC过程中对CO2捕集的能量损失最小，估计仅有2-3％的效率损失。此外，与直接燃烧方法相比，在CLC方法中，NOx形成减少，因为在没有燃料并且在小于1200℃的温度的情况下在空气反应器中发生氧化反应；而高于1200℃时，NOx的形成显著增加。因此，与其它燃烧方法相比，NOx形成的减少使得CLC方法中的CO2捕集成本更低，因为在捕获之前不需要从NOx气体中分离CO2。此外，与其它燃烧方法相反，CLC方法中的CO2产物可以与其它气体分离并且在不使用额外的步骤或设备的情况下被捕获。
本申请的CLC方法被设计成克服与直接燃烧方法和常规CLC方法相关的缺点，因为它们涉及酸性气体的燃烧。特别地，本申请的钙基CLC方法允许在燃烧反应期间原位除去H2S以及完全转化酸性气体。此外，本申请的方法设计为使用钙基链式工艺从酸性气体进料燃烧产生热、蒸汽和/或电力。考虑到以下描述，将理解与本申请相关联的其它优点。
图1示出了根据本申请的用于进行酸性气体的钙基化学链燃烧的示例性系统100。图1同样显示了描述根据本申请的钙基CLC方法的示例性流程图。在一个或多个实施方案中，如图1的系统100中所示，所述CLC系统具有至少3个不同的反应区：由燃料反应器102限定的第一反应区，由空气反应器104限定的第二反应区和由提升管106限定的第三反应区，其可以是可操作地连接到燃料反应器102和空气反应器104。
燃料反应器102可以采取任何数量的合适形式，并且被设计成允许其中的燃料或类似物燃烧。燃料反应器102因此由结构(该壳体)限定，限定出在其中发生燃料燃烧的中空内部。提供用于燃料反应器102中燃烧的氧的床材料(流化床)可以设置在燃料反应器102的一部分108(例如，如图所示的下部)内。可以理解，氧载体可以是任何数量的不同形式，包括本文所述的那些。
可以使用任何数量的不同技术来将床材料容纳和保持在燃料反应器102内的适当位置，包括但不限于将床材料放置在设置在下部108内的基底或支撑结构上。例如，穿孔的水平板可以设置在下部108中，并且床材料沿着这样的穿孔板放置。水平板中的穿孔允许流体流过板，并且因此允许流体(例如气体)不仅流过板，而且还流过搁置在其上的床材料。这允许床材料用作流化床。床材料用作为燃料反应器102中的燃烧提供氧气的氧载体。
在一个或多个实施方案中，燃料反应器102中的床材料可以由钙基转移介质组成。在示例性实施例中，燃料反应器102中的钙基转移介质是氧化钙(CaO)，在本文中也称为“石灰”。在其他变型中，燃料反应器102中的钙基转移介质床也可以包括石灰石(CaCO3)。钙基转移介质是在反应条件下可以转移一种或多种元素(例如氧)的反应介质。钙基转移介质床可以通过合适的流体，例如CO2流或另一合适的流体流(气流)流化。在一个或多个变型中，包含CO2和蒸汽的流用于流化钙基转移介质床。在至少一个变型中，合适的流体可包括来自空气反应器的贫氧空气。在另一变型中，在蒸汽轮机出口处的贫氧空气的一部分连接到空气反应器以使燃料反应器中的石灰床流化。贫氧空气可以含有2至5％的氧气，并且可以增强燃料反应器102和提升管106中的反应。如图1所示，CO2和蒸汽气流通过递送管线110递送，并用于通过自由流过床材料而使燃料反应器102的下部108内的石灰床流化。
应当理解，燃料反应器102的直径优选基于气体表面速度设计。在至少根据一个方面的示例性实施方案，在燃料反应器102的底部部分108中良好的流化气体分布和良好的转移介质混合所需的气体速度在约0.15和0.8m/s之间，优选在约0.25和0.5m/s之间。流化气体速度不会超过钙基转移介质颗粒的终端速度。燃料反应器102的底部108中的示例性操作温度在700℃和1200℃之间变化。
在一个或多个变型中，燃料(例如酸性气体)可以被注入到形成于包含钙基转移介质床(例如石灰)的燃料反应器102下部的入口112中。在一个或多个变型中，燃料是酸性气体进料。在一个或多个变型中，酸性气体可以被注入到燃料反应器102中位于钙基转移介质床下游的位置。在示例性实施方案中，酸性气体的H2S与燃料反应器102下部中的CaO(石灰床)反应(例如，原位H2S去除)，以产生经还原的钙基转移介质(例如，硫化钙[CaS])。所得的CaS可以经由递送管线114递送到空气反应器104再氧化以在系统100中再循环。在一个或多个变型中，递送管线114可以连接到回路密封件116，以确保燃料反应器102和空气反应器104之间的气密封。在其中贫氧空气用于使钙基转移介质床流化的变型中，贫氧空气可以增强钙基转移介质与H2S的反应，从而增加H2S的去除。
酸性气体进料在燃料反应器102中与石灰反应的停留时间可以在约1至800秒之间，优选在约100至500秒之间。应当理解，这些值本质上仅仅是示例性的。H2S和CaO之间的反应是放热反应，这提高了化学链单元的总效率。酸性气体流可以具有在约0.1和75％之间，优选在0.1和50％之间的H2S浓度。在一个或多个实施方案中，Ca与S的比率可以在1和3之间，优选在约1.2和2.5之间。
在一个或多个变型中，在空气反应器104中发生至少两个反应：煅烧和氧化。在燃料反应器102的下部108形成床的CaO(石灰)通过煅烧在空气反应器104中产生。为了在空气反应器104中产生石灰，可以经由递送管线118将CaCO3(石灰石)注入空气反应器104。注入空气反应器104中的石灰石颗粒的粒径可以在70和300微米，优选在100和250微米之间。空气反应器104的操作温度可以在800和1300℃之间，优选在850和1300℃之间。在示例性实施例中，由于空气反应器104的操作条件(例如，温度高于850℃)，空气反应器104中的石灰石经历煅烧反应。因此，石灰石(CaCO3)煅烧(分解)成CaO(石灰)和CO2。
此外，在空气反应器104中发生氧化反应，因为从燃料反应器102经由输送管线114输送的经还原的钙基转移介质(CaS)与空气反应器104中存在的氧气(O2)反应以产生钙基氧转移介质(CaSO4)(其在反应条件下被还原以产生氧)。空气反应器104中的氧化反应所需的氧可以经由输送管线120注入空气反应器中。然后将在空气反应器104中产生的CaO和CaSO4产物输送回燃料反应器和/或提升管。这部分CaO和CaSO4产物经由输送管线122离开空气反应器104并进入气固分离器124(例如旋风分离器)。CaO和CaSO4固体颗粒经由输送管线126离开气固分离器124，而过量气体(贫氧空气)经由递送管线128离开气固分离器124。
然后将输送管线128中的一部分CaO和CaSO4产物通过输送管线130输送到提升管106和燃料反应器102。输送管线128中的CaO和CaSO4产物的另一部分通过输送管线132再循环到燃料反应器102的底部108。在示例性实施方案中，输送管线132可以连接到回路密封件134，以确保空气反应器104和燃料反应器102之间的气密性。CaSO4再循环到燃料反应器102和提升管106作为氧载体的能力使得酸性气体完全转化为产物气体。
在一个或多个变型中，作为燃料反应器102和/或提升管106中的酸性气体反应的结果，SO2副产物可以存在于空气反应器104内。通过与合适的、引入空气反应器104中的钙基吸附剂材料反应，SO2副产物从空气反应器104中消除。在一个或多个变型中，吸附剂材料是石灰石(通过递送管线118注入)。空气反应器104中SO2和钙吸附剂之间的反应导致CaSO4的形成，CaSO4然后可以被运输回燃料反应器102和/或提升管104。在这些变型中，钙基吸附剂进入空气反应器104中以防止SO2的潜在污染影响。
如上所述，在空气反应器104中产生的一部分CaSO4(钙基氧转移介质)被输送到提升管106。在提升管106中，CaSO4将用作非金属氧转移介质或氧载体。通过输送管线112注入燃料反应器102的酸性气体以CO2、蒸汽和/或贫氧空气流的形式从燃料反应器102流到提升管106。在提升管106中，当CaSO4与CO2，蒸汽和/或贫氧空气流中的酸性气体的CH4反应时，发生燃烧反应。该燃烧反应产生CaS和产物气体流，其可以包含CO和H2。在一个或多个变型中，产物气流也可以由CO2，H2O，N2和痕量的H2S组成。在一个或多个变型中，产物气流是合成气。在一个或多个变型中，产物气流可用于其它应用，例如经由燃气轮机联合循环发电。在其中贫氧空气用于流化燃料反应器102中的氧载体床的变型中，贫氧空气可以增强CaSO4与CH4的反应，从而增加产物气流(例如合成气)的产量。提升管106中的酸性气体的CH4和CaSO4之间的反应是轻微放热的，因此提升管106中的温度将升高。提升管中的操作温度在700至1200℃之间变化。
在一个或多个变型中，虽然附图和其描述分开讨论这两个部件，燃料反应器和提升管可以集成到共同结构中，并且因此在一些实施方案中两个部件集成为一个也在本发明的范围内。众所周知，提升管在其内部形成提升管通道，并且通常包括入口(例如，进料管)，其允许将材料作为在提升管中与其中存在的其它组分反应的燃料(反应性组分)添加到提升管(可以由于燃料反应器中的燃烧而形成)。
CaS和产物流经由输送管线136离开提升管106。然后将CaS和产物气体流送到第二气固分离器138(例如旋风分离器)，其中CaS颗粒可以与产物气体流分离。产物气体经由输送管线140离开第二气固分离器138，输送管线140将产物气体导出系统。在与产物气流分离后，CaS颗粒离开分离器138，并通过输送管线142输送到在致密流化床中操作的反应料斗144。
在一个或多个变型中，空气可以被注入到反应料斗144中，使得至少一部分CaS被再氧化成CaSO4。在这些变化中，空气在反应料斗144中的注入也有助于保持CaSO4流回到提升管。此外，为了保持系统100的压力平衡，反应料斗144中的一部分CaSO4产物可以经由收集管线146从系统100移除到储存反应器148。
然后将反应料斗144中的剩余CaS颗粒经由输送管线150(连接到回路密封件152)送回空气反应器104以再氧化成CaSO4，从而完成钙循环。在反应料斗144中产生CaSO4的变型中，CaSO4颗粒可以与CaS颗粒一起经由输送管线150输送到空气反应器104。
在某些变型中，系统100可以产生热和蒸汽作为副产品。热和蒸汽的产生可以从空气反应器的出口流发生。离开空气反应器的1200℃的热贫氧空气可以用于使用蒸汽轮机产生热和蒸汽和动力。
在一个或多个变型中，系统100还可以产生作为副产物的石膏(CaSO4)。在空气反应器的底部，石膏可以离开系统。对系统的质量，热和压力平衡的控制控制从环路提取的石膏的量。因此，在至少一个变型中，该系统可以与制造水泥的工艺耦合，因为石膏是CSAB水泥的原料。将本系统与水泥制造过程耦合可以是有益的，因为其可以减少通常与这两个过程相关的CO2的总排放，因此将导致成本节约。
实施例
提供以下实施例以更好地说明本发明的实施方案，但不应将其理解为限制本发明的范围。
在该实施例中，设置在燃料反应器102的下部108中的钙基转移介质是石灰石，并且其具有2750kg/m3的密度。注入燃料反应器的酸性气体进料具有以下组成(wt％)：CH4(58.8％)，H2S(20.9％)，N2(13％)和CO2(7.3％)。流化床反应器所需石灰量随石灰流入反应器的流量一起来计算。并且当入口体积分数为yH2S＝0.209时，石灰将酸性气体的H2S含量降低至397ppm的平衡值，这将对应于99.81％的平均硫保留。
在950℃和大气压下计算的气体完全转化的时间为约360秒。随石灰(CaO)流量和库存，粒子转化率到0.7所需的停留时间为420秒。用于产生450MWth的酸性气体总流量为约60,646kg/h。在空气反应器中注入的石灰石流量为约21.45kg/s，以处理酸性气体中H2S。相应的石灰(CaO)流量为约12kg/s。在石灰床(例如，在燃料反应器中)的水平处的温度约在700和1200℃之间，优选在约850和1040℃之间。提升管中的出口温度升至约1050℃。
Ca与S的比例在约1和3之间，优选在约1.2和2.5之间。从空气反应器再循环的CaSO4约为1.83吨/秒。在提升管中，再循环的CaSO4与来自酸性气体的CH4反应以产生具有以下规格(wt％)的合成气：CO(27.0％)，H2(55.1％)，CO2(3.4％)，N2(6.1％)和H2S(397.0ppm)。
如上所述，本发明涉及酸性气体的钙链燃烧，其包括原位H2S去除，氧转移介质生产和合成气生产。与先前的CLC方法相比，根据本发明的方法允许酸性气体的完全转化。根据本发明的方法减少了燃料反应器中的反应时间，其允许减小燃料反应器的尺寸和化学循环单元的总成本。另外，根据本发明的方法允许在酸性气体和石灰床之间的燃料反应器中的放热反应，这增加了钙链单元的总效率。
尽管上面使用具体实施方案和实施例描述了本发明，但是对于本领域普通技术人员来说，存在许多变化和修改。因此，所描述的实施例在所有方面都被认为是说明性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书指示，而不是由前面的描述指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化将被包括在其范围内。

Claims (28)

1.一种原位除去硫、氧转移介质生产和酸性气体燃烧的方法，其在产生产物流的同时使用钙链燃烧，包括以下步骤：
在空气反应器中煅烧CaCO3以产生钙基转移介质；
将所述钙基转移介质从所述空气反应器转移到燃料反应器；
将酸性气体递送到所述燃料反应器中；
还原设置在所述燃料反应器内的所述钙基转移介质，以提供气相氧；
在所述空气反应器中用空气氧化经还原的钙基转移介质以产生钙基氧转移介质；
将该钙基氧转移介质从所述空气反应器递送到提升管；
将清洁的酸性气体(不含H2S)从燃料反应器转移到提升管；
在提升管内燃烧酸性气体以产生包括经还原的钙基转移介质的产物流；
从产物流中除去经还原的钙基转移介质；
在所述空气反应器中用空气再氧化经还原的钙基转移介质以产生钙基氧转移介质；和
将所述钙基氧转移介质递送回所述提升管。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述钙基转移介质包括设置在穿孔基底上的床，所述穿孔基底设置在所述燃料反应器下部中。
3.根据权利要求2的方法，其中将所述床通过来自空气反应器的CO2、蒸汽或贫氧空气的流或其组合流化。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述贫氧空气包含2至5％的O2。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述钙基转移介质是CaO。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述经还原的钙基转移介质是CaS。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述钙基氧转移介质与提升管中的酸性气体反应，产生经还原的钙基转移介质。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸性气体是流入形成在所述燃料反应器底部的入口的进料，使得存在于所述酸性气体中的H2S与所述钙基转移介质反应。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述钙基氧转移介质是CaSO4。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述钙基氧转移介质与提升管中酸性气体中存在的甲烷反应，产生产物流。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述产物流包含CO和H2。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述产物流包含合成气。
13.根据权利要求1所述的方法，其中使用气固分离装置从产物流中除去经还原的钙基转移介质。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述气固分离装置是旋风分离器。
15.根据权利要求13所述的方法，其中从产物流中除去经还原的钙基转移介质的步骤还包括将经还原的钙基转移介质递送到料斗，将空气注入料斗中以氧化经还原的钙基转移介质，以产生递送到提升管的钙基氧转移介质。
16.根据权利要求9所述的方法，其中Ca/S的比率为约1.2-2.5。
17.根据权利要求1所述的方法，其中作为产物产生热和蒸汽。
18.根据权利要求1所述的方法，其中作为副产物产生石膏。
19.根据权利要求1所述的方法，其中将通过所述煅烧步骤产生的所述钙基转移介质的一部分递送到所述提升管中，以与所述酸性气体中存在的H2S反应。
20.一种原位除去硫、氧转移介质生产和酸性气体燃烧的方法，其在产生产物流的同时使用钙链燃烧，包括以下步骤：
在空气反应器中煅烧CaCO3以产生钙基转移介质；
将所述钙基转移介质从所述空气反应器转移到燃料反应器；
将酸性气体递送到所述燃料反应器中，使得所述酸性气体与所述钙基转移介质反应，并且所述钙基转移介质被还原；和
将钙基氧转移介质注入与所述燃料反应器流体连通的提升管中，由此所述酸性气体在提升管内燃烧以产生包括经还原的钙基转移介质的产物流；
其中注入所述钙基氧转移介质的步骤包括用空气反应器中的空气氧化所述经还原的钙基转移介质以产生所述钙基氧转移介质的步骤，然后将所述钙基氧转移介质递送到所述提升管。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括将通过在空气反应器中煅烧CaCO3产生的钙基转移介质注入提升管的步骤。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述钙基转移介质包括CaO；经还原的钙基转移介质包括CaS，钙基氧转移介质包括CaSO4。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述钙基转移介质包括CaO；经还原的钙基转移介质包括CaS，钙基氧转移介质包括CaSO4，并且其中在空气反应器中形成的CaO和CaSO4的至少一部分一起递送到燃料反应器和提升管中。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述CaSO4通过提供它的氧与燃料反应器和提升管中的酸性气体中的甲烷反应。
25.根据权利要求22所述的方法，还包括从空气反应器的产物流中除去SO2的步骤，其通过使SO2与钙基吸附剂反应，所述吸附剂注入空气反应器中并与SO2反应产生CaSO4，所述CaSO4与空气反应器的产物流分离。
26.一种原位除去硫、氧转移介质生产和酸性气体燃烧的方法，其在产生产物流的同时使用钙链燃烧，包括以下步骤：
在空气反应器中煅烧CaCO3以产生钙基转移介质；
将所述钙基转移介质从所述空气反应器转移到燃料反应器；
将酸性气体递送到所述燃料反应器中；
还原设置在所述燃料反应器内的所述钙基转移介质；
将经还原的所述钙基转移介质从所述燃料反应器递送到所述空气反应器；
在空气反应器中用空气氧化经还原的钙基转移介质以产生钙基氧转移介质；
将所述钙基氧转移介质从所述空气反应器递送到提升管；
将所述酸性气体从所述燃料反应器传送到所述提升管；
在所述提升管内燃烧所述酸性气体以产生包括经还原的钙基转移介质的合成气产物流；
从产物流中除去经还原的钙基转移介质；
在空气反应器中用空气再氧化经还原的钙基转移介质以产生钙基氧转移介质；和
将所述钙基氧转移介质递送回所述提升管。
27.根据权利要求26所述的方法，其中在提升管中产生的合成气用于联合循环轮机以发电。
28.根据权利要求3所述的方法，其中来自空气反应器的贫氧空气用于从蒸汽轮机产生蒸汽和电。
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