JP2016508067A - 燃焼ガスからの集積二酸化炭素ガス分離の為のシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、先行して提出された特許文献1、名称「System and Method for Integrated Adsorptive Gas Separation of Combustion Gases」に関するものであり、その内容は全体的に本明細書に援用される。本発明は、先行して提出された特許文献2、名称「Method of Adsorptive Gas Separation using Thermally Conductive Contactor Structure」に関するものであり、その内容は全体的に本明細書に援用される。また本出願は、先行して提出された特許文献3、名称「Parallel Passage Fluid Contactor Structure」に関するものであり、その内容はまた、全体的に本明細書に援用される。
(a)燃料流入口へ燃料流を流入させ、前記燃料燃焼炉の酸化剤流入口へ酸化剤流を流入させ、前記燃焼ガス流を形成する工程;
(b)各々が前記二酸化炭素成分を吸着する為の吸着材料を少なくとも1種含む複数の吸着剤接触器を有する吸着ガス分離システムに前記燃焼ガス流を流入させる工程;
(c)少なくとも1つの吸着剤接触器の流入口に前記燃焼ガス流を流入させる工程;
(d)前記燃焼ガス流の前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を、少なくとも1種の前記吸着材料に吸着させる工程;
(e)前記燃焼ガス流より前記二酸化炭素成分が欠乏している第1の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の流出口から回収する工程;
(f)少なくとも1つの前記吸着剤接触器内の少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の第1部分を脱離する工程;
(g)前記燃焼ガス流より前記二酸化炭素成分が豊富である第2の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程;
(h)少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の第2部分を脱離する工程;
(i)前記二酸化炭素成分の前記第2部分を含む第3の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程;ならびに
(j)燃焼用の前記燃料燃焼炉の酸化剤流入口へ前記第3の生成物流の少なくとも一部を再循環させる工程が含まれる。
(a)酸化剤流入口、燃焼チャンバ及び排気流出口を備え、操作中に前記燃焼ガス流を形成する原動機;
(b)加熱流体流を受け入れるように流体連結された加熱回路により、脱離流体流を受け入れて過熱するように流体連結された補助熱交換導管を備える補助熱交換器;
(c)流入口及び流出口を備え、前記二酸化炭素成分を吸着する為の少なくとも1種の吸着材料を含む少なくとも1つの吸着剤接触器を備える吸着ガス分離器が備えられ、
ここでは、少なくとも1つの前記吸着剤接触器は、前記原動機の前記排気流出口から少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口に入る前記燃焼ガス流を受け入れるように流体連結され、少なくとも1種の前記吸着材料上に前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を吸着させ、
前記吸着剤接触器は、前記補助熱交換導管からの前記脱離流体流を受け入れるように流体連結され、少なくとも1種の前記吸着材料上の前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を脱離し、富二酸化炭素生成物流を形成し、また
前記脱離流体流は周囲より約2バール高い圧力未満の圧力の供給流で前記補助熱交換導管に流入される。
(a)複数の吸着剤接触器を有する吸着ガス分離システムに前記ガス流を流入させる工程;
(b)前記二酸化炭素成分を吸着する為の少なくとも1種の吸着材料を有する少なくとも1つの前記吸着剤接触器の流入口に前記ガス流を流入させる工程;
(c)前記ガス流の前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を、少なくとも1種の前記吸着材料に吸着させる工程;
(d)前記ガス流より前記二酸化炭素成分が欠乏している第1の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の流出口から回収する工程;
(e)少なくとも1種の前記吸着材料を有する少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口への前記ガス流の流入を停止する工程;
(f)少なくとも1種の前記吸着材料の加熱により、少なくとも1つの前記吸着剤接触器内の少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の第1部分を脱離する工程;
(g)前記二酸化炭素成分が豊富な第2の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程;
(h)少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の第2部分を脱離する工程;ならびに
(i)前記二酸化炭素成分の前記第2部分を含む第3の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程が含まれ、
ここでは、工程(b)から(i)は少なくとも1つの前記吸着剤接触器内で逐次行われる。
(a)燃料流を燃料流入口に流入させ、酸化剤流を前記燃料燃焼炉の酸化剤流入口に流入させ、前記燃焼ガス流を形成する工程;
(b)前記燃焼ガス流を前記ガス分離システムに流入させる工程;
(c)前記ガス分離システム内で前記燃焼ガス流の前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を収着する工程;
(d)前記燃焼ガス流より二酸化炭素が欠乏している排ガス流を前記ガス分離システムから回収する工程;
(e)前記ガス分離システム内で前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を脱離する工程;
(f)少なくとも周期的に酸化剤流を前記ガス分離システムに流入させ混合酸化剤流を形成する工程;及び
(g)少なくとも周期的に前記混合酸化剤流を前記ガス分離システムから回収し、少なくとも周期的に前記混合酸化剤流の少なくとも一部を前記燃料燃焼炉の前記酸化剤流入口に流入させる工程が含まれ、
ここでは、少なくとも周期的に実質的に全ての前記脱離二酸化炭素成分を前記混合酸化剤流で回収する。
(a)燃料流入口、酸化剤流入口及び排ガス流出口を備え、操作中に前記燃焼ガス流を形成する燃料燃焼炉;
(b)燃焼ガス流入口、酸化剤流入口、排ガス流出口、混合ガス流出口、及び少なくとも1種の収着材料を含む少なくとも1つの収着剤接触器を備え、少なくとも1種の前記収着材料に前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を収着することにより前記二酸化炭素成分を前記燃焼ガス流から分離できるように操作可能であるガス分離システム;
(c)前記燃料燃焼炉の前記排気流出口、及び前記ガス分離システムの前記燃焼ガス流入口に流体連結された燃焼ガス導管、ならびに
(d)前記ガス分離システムの前記混合ガス流出口、及び前記二酸化炭素成分の実質的に全ての脱離部を前記吸着ガス分離システムから回収する為の前記燃料燃焼炉の前記酸化剤流入口に流体連結された混合ガス導管が備えられる。
更なる実施態様では、プロセスには二酸化炭素も含む第3の生成物流を回収する工程も含まれ、第2の生成物流には第1脱離工程中に脱離された二酸化炭素が含まれ、第3の生成物流には例えば第2脱離工程中に脱離された二酸化炭素が含まれる。
(a)燃料流を燃料流入口に流入させ、酸化剤流を燃料燃焼炉の酸化剤流入口に流入させ、二酸化炭素及び水分を含む燃焼ガス流を形成する工程;
(b)複数の吸着剤接触器を有する吸着ガス分離システムに燃焼ガス流を流入させる工程;
(c)前記二酸化炭素成分を吸着する為の少なくとも1種の吸着材料を有する少なくとも1つの吸着剤接触器の流入口に燃焼ガス流を流入させる工程;
(d)少なくとも1つの吸着材料に燃焼ガス流の二酸化炭素成分の少なくとも一部を吸着させる工程;
(e)燃焼ガス流より二酸化炭素成分が欠乏している第1の生成物流を少なくとも1つの吸着剤接触器の流出口から回収する工程;
(f)少なくとも1つの吸着剤接触器への燃焼ガス流の流れを停止させる工程;
(g)少なくとも1つの吸着剤接触器内の少なくとも1種の吸着材料に吸着された二酸化炭素成分の第1部分を脱離する工程;
(h)燃焼ガス流より二酸化炭素成分が豊富な第2の生成物流を少なくとも1つの吸着剤接触器の流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程;
(i)少なくとも1種の吸着材料に吸着された二酸化炭素成分の第2部分を脱離する工程;
(j)二酸化炭素成分の第2部分を含む第3の生成物流を少なくとも1つの吸着剤接触器の流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程、ならびに
(k)燃焼の為の燃料燃焼炉の酸化剤流入口に第3の生成物流の少なくとも一部を流入させる工程が含まれる。
Claims (57)
- 燃焼ガス流の少なくとも一部を燃料燃焼炉から分離する集積吸着ガス分離プロセスであって、前記燃焼ガス流には少なくとも二酸化炭素及び水分が含まれ、該プロセスには:
(a)燃料流入口へ燃料流を流入させ、前記燃料燃焼炉の酸化剤流入口へ酸化剤流を流入させ、前記燃焼ガス流を形成する工程;
(b)各々が前記二酸化炭素成分を吸着する為の吸着材料を少なくとも1種含む複数の吸着剤接触器を有する吸着ガス分離システムに前記燃焼ガス流を流入させる工程;
(c)少なくとも1つの吸着剤接触器の流入口に前記燃焼ガス流を流入させる工程;
(d)前記燃焼ガス流の前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を、少なくとも1種の前記吸着材料に吸着させる工程;
(e)前記燃焼ガス流より前記二酸化炭素成分が欠乏している第1の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の流出口から回収する工程;
(f)少なくとも1つの前記吸着剤接触器内の少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の第1部分を脱離する工程;
(g)前記燃焼ガス流より前記二酸化炭素成分が豊富である第2の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程;
(h)少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の第2部分を脱離する工程;
(i)前記二酸化炭素成分の前記第2部分を含む第3の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程;ならびに
(j)燃焼用の前記燃料燃焼炉の酸化剤流入口へ前記第3の生成物流の少なくとも一部を流入させる工程が含まれることを特徴とする集積吸着ガス分離プロセス。 - 工程(f)において、少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記全二酸化炭素成分の一部を脱離するのに十分な量で脱離流体流を少なくとも1つの前記吸着剤接触器に流入させる工程が更に含まれることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記脱離流体流には:蒸気流、高熱燃焼ガス流、空気流及び加熱空気流のうちの少なくとも1種が含まれていることを特徴とする請求項2に記載のプロセス。
- 工程(h)において、少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を脱離するのに十分な量で調節流を少なくとも1つの前記吸着剤接触器に流入させる工程が更に含まれることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記調節流には:空気流、加熱空気流、排ガス流、及び蒸気流のうちの少なくとも1種が含まれることを特徴とする請求項4に記載のプロセス。
- 前記吸着ガス分離システムには少なくとも3つの吸着剤接触器が備えられ、前記吸着ガス分離システムからの前記第1の生成物流、前記第2の生成物流及び前記第3の生成物流の前記回収が、それぞれの第1、第2及び第3吸着剤接触器で実質的に同時に行われることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 工程(c)〜(j)が1つの吸着剤接触器において逐次行われることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記第2の生成物流の前記脱離に先立って、少なくとも1種の前記吸着材料を有する少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口に前記燃焼ガス流を流すことを停止させる工程が工程(f)に更に含まれることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記第1の生成物ガスが実質的に二酸化炭素を含まず、前記第2生成物ガスが実質的に二酸化炭素から構成されることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記第3の生成物流の温度が周囲空気温度より高いことを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記第3の生成物流の温度が周囲空気温度より低いことを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記第3の生成物流に水が含まれていることを特徴とする請求項9に記載のプロセス。
- 前記酸化剤流に空気が含まれていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記酸化剤流の酸素濃度が周囲空気より低いことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記酸化剤流に、酸素が追加された空気が含まれていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のプロセス。
- 以下の工程が更に含まれる請求項2〜15のいずれか1項に記載のプロセスであって:
前記補助熱交換器に流入した加熱流体により補助熱交換導管内の前記脱離流体流を加熱する工程:
ここでは脱離流体供給流が、周囲より約2バール高い圧力未満の圧力で前記補助熱交換導管に流入することを特徴とするプロセス。 - 前記圧力が周囲より約1バール高い圧力未満であることを特徴とする請求項16に記載のプロセス。
- 前記加熱流体が気体であることを特徴とする請求項16又は17に記載のプロセス。
- 前記加熱流体が液体であることを特徴とする請求項16又は17に記載のプロセス。
- 以下の工程が更に含まれる請求項2〜15のいずれか1項に記載のプロセス:
前記燃焼ガス流の少なくとも一部を燃焼ガス冷却器に流入させ、前記燃焼ガス流中の前記水分の少なくとも一部を分離し、第1凝縮物流を形成する工程;
前記第1凝縮物流を回収する工程;及び
前記燃焼ガス流の少なくとも一部を補助熱交換器に流入させ、熱を前記脱離流体流に移送する工程であって、前記脱離流体流の少なくとも一部には前記第1凝縮物流が含まれている工程。 - 以下の工程が更に含まれる請求項2〜15のいずれか1項に記載のプロセス:
前記前記第2生成物流の少なくとも一部を凝縮器に流入させ、前記第2の生成物流から前記水分の少なくとも一部を分離し、第2凝縮物流を形成する工程;及び
前記第2凝縮物流の少なくとも一部を前記脱離流体流の少なくとも一部として流入させる工程。 - 以下の工程が更に含まれる請求項2〜15のいずれか1項に記載のプロセス:
前記前記第2の生成物流の少なくとも一部を圧縮システム内の複数の凝縮器に流入させ、前記第2の生成物流から前記水分の少なくとも一部を分離し、複数ある段階間の凝縮物流を形成する工程;及び前記複数ある段階間の凝縮物流を、HRSGの1つ以上の熱交換導管又は補助熱交換器に流入させる工程。 - 少なくとも1つの前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の前記第1部分を脱離させるのに十分な量と同等又はそれを超える量で前記第1凝縮物流を回収することを特徴とする請求項20に記載のプロセス。
- 少なくとも1つの前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の前記第1部分を脱離させるのに十分な量と同等又はそれを超える量で前記第1凝縮物流及び前記第2凝縮物流を回収することを特徴とする請求項20又は21に記載のプロセス。
- 前記燃料流としての天然ガス流、前記酸化剤流及び前記第3の生成物流を前記燃料燃焼炉に流入させ、二酸化炭素濃度が約4%超の前記燃焼ガス流を形成する工程が更に含まれることを特徴とする請求項1〜24のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記二酸化炭素濃度が約6%超であることを特徴とする請求項25に記載のプロセス。
- 前記二酸化炭素濃度が約10%超であることを特徴とする請求項25に記載のプロセス。
- 前記二酸化炭素濃度が約20%以超であることを特徴とする請求項25に記載のプロセス。
- 少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された残りの前記二酸化炭素成分の実質的に全てを脱離するのに十分な量で、前記調節流を流入させることを特徴とする請求項4に記載のプロセス。
- 燃焼ガス流の少なくとも一部を分離する為の集積吸着ガス分離システムであって、前記燃焼ガス流には少なくとも二酸化炭素及び水分が含まれ、該システムには:
(a)酸化剤流入口、燃焼チャンバ及び排気流出口を備え、操作中に前記燃焼ガス流を形成する原動機;
(b)加熱流体流を受け入れるように流体連結された加熱回路により、脱離流体流を受け入れて加熱するように流体連結された補助熱交換導管を備える補助熱交換器;
(c)流入口及び流出口を備え、前記二酸化炭素成分を吸着する為の少なくとも1種の吸着材料を含む少なくとも1つの吸着剤接触器を備える吸着ガス分離器が備えられ、
少なくとも1つの前記吸着剤接触器は、前記原動機の前記排気流出口から少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口に入る前記燃焼ガス流を受け入れるように流体連結され、少なくとも1種の前記吸着材料上に前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を吸着させ、前記吸着剤接触器は、前記補助熱交換導管から前記脱離流体流を受け入れるように流体連結され、少なくとも1種の前記吸着材料上の前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を脱離し、富二酸化炭素生成物流を形成し、
前記脱離流体流は周囲より約2バール高い圧力未満の圧力の供給流で前記補助熱交換導管に流入されることを特徴とする集積吸着ガス分離システム。 - 前記圧力が周囲より約1バール高い圧力未満であることを特徴とする請求項30に記載の集積吸着ガス分離システム。
- 前記補助熱交換器の前記加熱回路がガス流供給源に流体連結されていることを特徴とする請求項30又は31に記載の集積吸着ガス分離システム。
- 前記補助熱交換器の前記加熱回路が前記燃焼ガス流の少なくとも一部を受け入れるように流体連結されていることを特徴とする請求項32に記載の集積吸着ガス分離システム。
- 前記補助熱交換器の前記加熱回路が液体流供給源に流体連結されていることを特徴とする請求項30又は31に記載の集積吸着ガス分離システム。
- HRSG及び加熱回路を更に備える請求項33に記載の集積吸着ガス分離システムであって、前記燃焼ガス流を前記原動機から受け入れるように前記HRSGの前記加熱回路が流体連結され、下流で前記燃焼ガス流を前記HRSGの前記前記加熱回路から受け入れるように前記補助交換機の前記加熱回路が流体連結されていることを特徴とする集積吸着ガス分離システム。
- 前記補助熱交換器の前記加熱回路が前記HRSGに統合されていることを特徴とする請求項35に記載の集積吸着ガス分離システム。
- 前記水分の少なくとも一部を前記燃焼ガス流から分離し、回収し、第1凝縮物流を形成する為に、前記燃焼ガス流を前記補助熱交換器から受け入れるように流体連結された燃焼ガス冷却器を更に備え、前記脱離流体流には前記第1凝縮物流の少なくとも一部が含まれていることを特徴とする請求項30〜36のいずれか1項に記載の集積吸着ガス分離システム。
- 前記第2生成物流の水分の少なくとも一部を捕捉して回収し、第2凝縮物流を形成する為に、前記第2の生成物流を前記吸着ガス分離器から受け入れるように流体連結されたガス圧縮システムを更に備え、前記脱離流体流には前記第2の凝縮物流の少なくとも一部が含まれていることを特徴とする請求項30〜37のいずれか1項に記載の集積吸着ガス分離システム。
- 前記第2生成物流を前記吸着ガス分離システムから受け入れるように流体連結されたガス圧縮システムを更に備え、前記ガス圧縮システムが前記原動機により機械的に駆動されることを特徴とする請求項30に記載の集積吸着ガス分離システム。
- 前記複数の凝縮器内の前記第2の生成物流の水分の少なくとも一部を捕捉して回収し、複数の段階間の凝縮物流を形成する為に、前記第2の生成物流を前記吸着ガス分離器システムから受け入れるように流体連結された複数の凝縮器を有するガス圧縮システムを更に備え、前記脱離流体流には前記集積凝縮物流の少なくとも一部が含まれていることを特徴とする請求項35に記載の集積吸着ガス分離システム。
- ガス流の少なくとも一部を分離する吸着ガス分離プロセスであって、前記ガス流には少なくとも二酸化炭素及び水分が含まれ、このプロセスには:
(a)複数の吸着剤接触器を有する吸着ガス分離システムに前記ガス流を流入させる工程;
(b)前記二酸化炭素成分を吸着する為の少なくとも1種の吸着材料を有する少なくとも1つの前記吸着剤接触器の流入口に前記ガス流を流入させる工程;
(c)前記ガス流の前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を、少なくとも1種の前記吸着材料に吸着させる工程;
(d)前記ガス流より前記二酸化炭素成分が欠乏している第1の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の流出口から回収する工程;
(e)少なくとも1種の前記吸着材料を有する少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口への前記ガス流の流入を停止する工程;
(f)少なくとも1種の前記吸着材料の加熱により、少なくとも1つの前記吸着剤接触器内の少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の第1部分を脱離する工程;
(g)前記二酸化炭素成分が豊富な第2の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程;
(h)少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の第2部分を脱離する工程;ならびに
(i)前記二酸化炭素成分の前記第2部分を含む第3の生成物流を、少なくとも1つの前記吸着剤接触器の前記流入口及び流出口の少なくとも1つから回収する工程が含まれ、
工程(b)から(i)は少なくとも1つの前記吸着剤接触器内で逐次行われることを特徴とする吸着ガス分離プロセス。 - 工程(f)において、脱離流体流を少なくとも1つの前記吸着剤接触器に流入させる工程が更に含まれることを特徴とする請求項41に記載のプロセス。
- 少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を脱離するのに十分な量で、前記脱離流体流を流入させることを特徴とする請求項42に記載のプロセス。
- 前記加熱工程には、少なくとも1種の吸着材料の電気的抵抗加熱工程が含まれることを特徴とする請求項43に記載のプロセス。
- 工程(h)において、少なくとも1種の前記吸着材料を有する少なくとも1つの前記吸着剤接触器に調節流を流入させる工程が更に含まれることを特徴とする請求項41に記載のプロセス。
- 少なくとも1種の前記吸着材料に吸着された残りの前記二酸化炭素成分の実質的に全てを脱離するのに十分な量で、前記調節流を流入させることを特徴とする請求項45に記載のプロセス。
- 工程(b)〜(i)が少なくとも1つの前記吸着剤接触器において逐次行われることを特徴とする請求項42に記載のプロセス。
- 前記燃料燃焼炉及びガス分離システムを備える集積燃焼ガス分離システムの燃料燃焼炉から、燃焼ガス流の少なくとも一部を分離する集積ガス分離プロセスであって、前記燃焼ガス流には少なくとも二酸化炭素及び水分が含まれ、該プロセスには:
(a)燃料流を燃料流入口に流入させ、酸化剤流を前記燃料燃焼炉の酸化剤流入口に流入させ、前記燃焼ガス流を形成する工程;
(b)前記燃焼ガス流を前記ガス分離システムに流入させる工程;
(c)前記ガス分離システム内で前記燃焼ガス流の前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を収着する工程;
(d)前記燃焼ガス流より二酸化炭素が欠乏している排ガス流を前記ガス分離システムから回収する工程;
(e)前記ガス分離システム内で前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を脱離する工程;
(f)少なくとも周期的に酸化剤流を前記ガス分離システムに流入させ、混合酸化剤流を形成する工程;及び
(g)少なくとも周期的に前記混合酸化剤流を前記ガス分離システムから回収し、少なくとも周期的に前記混合酸化剤流の少なくとも一部を前記燃料燃焼炉の前記酸化剤流入口に流入させる工程が含まれ、
少なくとも周期的に、前記脱離した二酸化炭素成分の実質的に全てを前記混合酸化剤流で回収することを特徴とする集積ガス分離プロセス。 - 少なくとも周期的に、前記混合酸化剤流中の前記脱離した二酸化炭素成分の実質的に全てを前記燃料燃焼炉に流入させる工程が更に含まれることを特徴とする請求項48に記載のプロセス。
- 少なくとも周期的に、二酸化炭素が豊富な生成物流を前記集積燃焼ガス分離システムから回収する工程が更に含まれることを特徴とする請求項48に記載のプロセス。
- 前記燃料燃焼炉の下流及び前記ガス分離システムの上流の位置で、前記集積ガス分離システムからの前記生成物流の回収が行われることを特徴とする請求項50に記載のプロセス。
- 前記集積燃焼ガス分離システムから回収した前記生成物流中の二酸化炭素のモル量が、好ましくは前記燃料燃焼炉の前記燃料流入口に流入させた前記燃料流に含まれる炭素のモル量とほぼ同等の割合であることを特徴とする請求項50又は51に記載のプロセス。
- 前記ガス分離システムに流入させた前記酸化剤流の少なくとも一部が前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を脱離することに有効性を示すことを特徴とする請求項48に記載のプロセス。
- 前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を脱離する為に、工程(c)で生成された収着熱の少なくとも一部を工程(e)で使用することを特徴とする請求項48に記載のプロセス。
- 前記集積ガス分離プロセスには:
吸着ガス分離プロセス;及び
吸収ガス分離プロセス
の少なくとも1つが含まれることを特徴とする請求項48〜54のいずれか1項に記載のプロセス。
前記酸化剤流には空気流が含まれることを特徴とする請求項48〜55のいずれか1項に記載のプロセス。
前記酸化剤流には酸素を添加した空気流が含まれることを特徴とする請求項48〜55のいずれか1項に記載のプロセス。
前記酸化剤流には周囲空気より酸素含有量が少ない酸化剤流が含まれることを特徴とする請求項48〜55のいずれか1項に記載のプロセス。
燃焼ガス流の少なくとも一部を分離する為の集積燃焼ガス分離システムであって、前記燃焼ガス流には少なくとも二酸化炭素及び水分が含まれ、該システムには:
(a)燃料流入口、酸化剤流入口及び排気流出口を備え、操作中に前記燃焼ガス流を形成する燃料燃焼炉;
(b)燃焼ガス流入口、酸化剤流入口、排ガス流出口、混合ガス流出口、及び少なくとも1種の収着材料を含む少なくとも1つの収着剤接触器を備え、少なくとも1種の前記収着材料に前記二酸化炭素成分の少なくとも一部を収着することにより前記二酸化炭素成分を前記燃焼ガス流から分離できるように操作可能であるガス分離システム;
(c)前記燃料燃焼炉の前記排気流出口、及び前記ガス分離システムの前記燃焼ガス流入口に流体連結された燃焼ガス導管、ならびに
(d)前記ガス分離システムの前記混合ガス流出口、及び前記二酸化炭素成分の実質的に全ての脱離部分を前記ガス分離システムから回収する為の前記燃料燃焼炉の前記酸化剤流入口に流体連結された混合ガス導管が備えられていることを特徴とする集積燃焼ガス分離システム。 - 前記二酸化炭素成分が豊富な生成物流を回収する為に、前記燃焼ガス導管に流体連結された富二酸化炭素導管を更に備えることを特徴とする請求項59に記載の集積燃焼ガス分離システム。
- 前記ガス分離システムには:
吸着ガス分離システム;及び
吸収ガス分離システム
の少なくとも1つが備えられていることを特徴とする請求項59又は60に記載の集積燃焼ガス分離システム。
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