KR101646269B1 - 이산화탄소 재순환 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 IGCC 시스템 내에서의 합성가스 생성 방법은, 이산화탄소-풍부 가스를 압축하고 가열하여 가열되고 압축된 이산화탄소-풍부 가스를 생성하는 단계와, 가열되고 압축된 이산화탄소-풍부 가스를 산소 및 공급 원료와 혼합하여 공급 원료 혼합물을 형성하는 단계와, 공급 원료 혼합물을 가스화시켜 합성가스를 생성하는 단계와, 복사형 합성가스 냉각기(144) 내에서 합성가스를 냉각시키는 단계와, 복사형 합성가스 냉각기 내에서 냉각된 합성가스를 압축된 이산화탄소-풍부 가스와 접촉시켜 합성가스를 추가적으로 냉각시키는 단게와, 생성 혼합물로부터 상당한 양의 이산화탄소-풍부 가스를 제거하여 산소 및 공급 원료와 혼합하기 전에 제거된 이산화탄소-풍부 가스를 압축하는 단계를 포함한다.

Description

이산화탄소 재순환 방법{METHODS OF RECYCLING CARBON DIOXIDE TO THE GASIFICATION SYSTEM}
본 발명은 통상적으로 통합 가스화 복합 사이클(integrated gasification combined cycle) 플랜트의 작동의 개선에 관한 것이며, 보다 상세하게는 공급된 이산화탄소-풍부 가스(carbon dioxide-rich gas)를 가열 이후에 합성가스로부터 가스화기(gasifier) 및/또는 복사형 합성가스 냉각기(radiant syngas cooler)로 재순환시키는 방법에 관한 것이다.
적어도 몇몇의 공지된 통합 가스화 복합 사이클(IGCC) 시스템에서, 합성가스로부터 제거된 이산화탄소(그리고 보다 상세하게는 이산화탄소-풍부 가스)는 배기되거나 화학 물질의 제조에 사용되며, 일반적으로 (본원에서 가스화 반응기로서도 지칭되는) 가스화기로 재순환되지 않는다. 이산화탄소-풍부 가스가 가스화기(즉, 몇몇 가스 공급 원료 플랜트 및 몇몇의 액체 공급 원료 플랜트)로 역으로 재순환되지 않는 이들 시스템에서, 옥소-화학물질(oxo-chemical)을 발생시키는 프로세스를 위해 합성가스 내의 수소에 대한 일산화탄소 비율을 증가시키도록 재순환이 수행된다. 그러나, 이러한 프로세스에서는, 감소된 산소 소비율 또는 가스 공급 원료로의 개선된 탄소 전환율과 관련하여 아무런 이점도 성취되지 않는다.
IGCC 플랜트 내의 이산화탄소-풍부 가스의 처리에 대해 IGCC 효율을 증대시킬 필요성이 존재한다. 상세하게는, 산소 및/또는 수소 소비가 감소되고 탄소 전환율이 증가된 가스화 방법에 대한 필요성이 존재한다. 추가적으로, 종래의 방법에 비해 보다 낮은 발열량을 필요로 함으로써 보다 비용 효율적이고 경제적인 변형예를 제공하는 냉각 방법이 제공될 수 있다면 유리하다.
놀랍게도, IGCC 플랜트에서 사용되는 것과 같은 가스화 시스템 내의 가스화기로 이산화탄소-풍부 가스를 재순환시킴으로써, 이산화탄소-풍부 가스로부터의 산소가 가스화 반응물 내에 포함되어, 산소 소비율의 감소와 탄소 전환율의 증가를 가능하게 한다는 것이 현재 발견되어 있다. 감소된 산소 소비율과 보다 높은 탄소 전환율은 IGCC 플랜트 효율의 증가를 가능하게 한다. 본원에 기술되는 바와 같이, 복사형 합성가스 냉각기의 입구에서 이산화탄소-풍부 가스를 고온의 합성가스와 혼합하는 것은 역 수성 가스 전이 반응(reverse water gas shift reaction)을 유리하게 변경시켜서, 이산화탄소가 합성가스 내의 수소와 흡열식으로 반응하여 보다 많은 일산화탄소의 생성을 가능하게 한다. 일산화탄소의 증가는 수소 소비의 감소와 IGCC 효율의 증가를 가능하게 한다.
제 1 양태에서, 가스화 시스템의 제 1 합성가스 혼합물로부터의 재순환 방법이 제공된다. 상기 방법은 분리 장치 내의 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소-풍부 가스를 제거하는 단계와; 이산화탄소-풍부 가스를 압축하는 단계와; 압축된 이산화탄소-풍부 가스의 적어도 제 1 부분을 가스화기에 공급하는 단계를 포함한다.
다른 양태에서, 가스화 시스템의 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소를 재순환시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 분리 장치 내의 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소-풍부 가스를 제거하는 단계와; 이산화탄소-풍부 가스를 압축하는 단계와; 가스화기 내에서 제 2 합성가스 혼합물을 생성하는 단계와; 제 2 합성가스 혼합물과 압축된 이산화탄소-풍부 가스의 적어도 제 1 부분을 혼합하여 복합 합성가스 혼합물을 형성하는 단계와; 복합 합성가스 혼합물을 복사형 합성가스 냉각기 내로 도입하여 제 2 합성가스 혼합물의 냉각을 가능하게 하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 가스화 시스템의 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소를 재순환시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 분리 장치 내의 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소-풍부 가스를 제거하는 단계와; 이산화탄소-풍부 가스를 압축하는 단계와; 가스화기 내에서 제 2 합성가스 혼합물을 생성하는 단계와; 제 2 합성가스와 압축된 이산화탄소-풍부 가스의 적어도 제 1 부분을 혼합하여 복합 합성가스 혼합물을 형성하는 단계와; 복합 합성가스 혼합물을 대류형 합성가스 냉각기(convective syngas cooler) 내로 도입하여 제 2 합성가스 혼합물의 냉각을 가능하게 하는 단계를 포함한다.
도 1은 예시적인 통합 가스화 복합 사이클 발전 플랜트의 개략적인 다이어그램,
도 2는 분리 유닛 내의 합성가스로부터의 이산화탄소-풍부 가스가 가스화기, 복사형 합성가스 냉각기 및 대류형 합성가스 냉각기 중 하나로 재순환되는, 본 발명의 예시적인 프로세스를 도시하는 개략적인 도면.
도 1은 예시적인 통합 가스화 복합 사이클(IGCC) 발전 플랜트(100)의 개략적인 다이어그램이다. 도 2는 본 발명의 예시적인 프로세스를 도시하는 개략적인 다이어드램이다. 도 1이 IGCC 플랜트(100)의 일부만을 도시하고 있지만, 본원에 기술된 바와 같은 방법이 (적어도 하나의 증기 터빈 엔진과 전기 발전기를 포함하는) 완전한 IGCC 플랜트 및/또는 종래 기술에 공지된 바와 같은 구조적으로 유사한 IGCC 플랜트에서 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다.
또한, IGCC 발전 플랜트로 본원에 기술되었지만, 본 발명은 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 임의의 공지된 분리 및/또는 가스화 시스템을 구비하여 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다. 보다 상세하게는, 물리적 및/또는 화학적 분리, 압력 변환 흡착(pressure-swing adsorption), 온도 변환 흡착(temperature-swing adsorption), 멤브레인 분리 등과 이들의 조합을 제공하기 위한 분리 장치를 포함하는 시스템이 본 발명의 방법으로 적합하게 사용될 수 있다.
예시적인 실시예에서, IGCC 플랜트(100)는 가스화 시스템(200)을 포함한다. 또한, 예시적인 실시예에서, 시스템(200)은 공기 도관(204)을 통해 공기원(air source)(도시되지 않음)과 유체 연통하도록 커플링된 적어도 하나의 공기 분리 유닛(202)을 포함한다. 이러한 공기원은 전용 공기 압축기 및/또는 압축 공기 저장 유닛(둘 다 도시되지 않음)을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 유닛(202)은 공기를 산소(O2), 질소(N2)로 분리하며, 다른 성분은 배기관(도시되지 않음)을 통해 방출된다.
시스템(200)은 O2 도관(210)을 통해 유닛(202)과 유체 연통하도록 커플링되어 유닛(202)으로부터 이송(channeling)되는 O2를 수용하는 가스화기(208)를 포함한다. 또한, 시스템(200)은 석탄 연마 및 슬러리 유닛(211)을 포함한다. 상기 유닛(211)은 석탄 공급 도관(212) 및 물 공급 도관(213) 각각을 통해 석탄원(coal source) 및 수원(water source)(둘 다 도시되지 않음)과 유체 연통하도록 커플링된다. 상기 유닛(211)은 석탄과 물을 혼합하여, 석탄 슬러리 도관(214)을 통해 반응기(208)로 이송되는, 하기에서 "공급 원료(feedstock)"(도시되지 않음)로 지칭되는 석탄 슬러리 반응물 스트림을 형성하도록 구성된다.
가스화기(208)는 각각의 도관(214, 210)을 통해 공급 원료 및 O2를 수용한다. 가스화기(208)는 고온의 원료(raw) 합성가스(synthetic gas; syngas) 스트림(도시되지 않음)의 생성을 가능하게 한다. 원료 합성가스는 일산화탄소(CO), 수소(H2), 이산화탄소(CO2), 황화카르보닐(carbonyl sulfide; COS) 및 황화수소(H2S)를 포함한다. CO2, COS 및 H2S는 원료 합성가스의 산성 가스 또는 산성 가스 성분으로서 일반적으로 총괄하여 지칭되며, 본원에서 CO2는 잔류 산성 가스 성분과는 별도로 기술될 것이다. 또한, 가스화기(208)는 합성가스 생성의 부산물로서 고온의 슬래그 스트림(도시되지 않음)도 생성한다. 슬래그 스트림은 고온의 슬래그 도관(216)을 통해 슬래그 취급 유닛(215)으로 이송된다. 유닛(215)은 슬래그를 담금질하고 작은 슬래그 피스로 분해하며, 슬래그 제거 스트림이 생성되어 도관(217)을 통해 이송된다.
도 1을 참조하면, 가스화기(208)는 고온의 합성가스 도관(218)을 통해 복사형 합성가스 냉각기(RSC)(144)와 유체 연통하도록 커플링된다. RSC(144)는 고온의 원료 합성가스 스트림을 수용하여, 도관(146)을 통해 열 회수 증기 발전기(HRSG)(142)로 적어도 일부의 열을 전달한다. 그 후에, RSC(144)는 합성가스 도관(219)을 통해 대류형 합성가스 냉각기(CSC)(260)로 이송되는 냉각된 원료 합성가스 스트림(도시되지 않음)을 생성한다. CSC(260)는 원료 합성가스 스트림을 추가적으로 냉각시킨다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 그 후에, 냉각된 원료 합성가스 스트림은 합성가스 스크러버(scrubber)[통상적으로 참조부호(270)로 도 2에 도시됨]로 이송되어 합성가스 도관(220)을 통해 저온 가스 냉각(LTGC) 유닛(221)으로 이송된다. 상기 유닛(221)은 원료 합성가스 스트림 내에 비말 동반(entrain)되는 미립자 물질을 제거하여, 상기 제거된 물질을 플라이애시(fly ash) 도관(222)을 통해 용이하게 제거한다. 또한, 상기 유닛(221)은 원료 합성가스 스트림에 추가적인 냉각을 제공한다. 또한, 상기 유닛(221)은 원료 합성가스 스트림 내의 적어도 일부의 COS를 가수 분해를 통해 H2S 및 CO2로 변환한다.
또한, 상기 시스템(200)은 원료 합성가스 도관(225)을 통해 유닛(221)과 유체 연통하도록 커플링되어 냉각된 원료 합성가스 스트림을 수용하는 분리 장치(250)를 포함한다. 상기 장치(250)는 하기에 보다 상세하게 기술되는 바와 같이 원료 합성가스 스트림으로부터 적어도 일부의 산성 성분(도시되지 않음)의 제거를 가능하게 한다. 이러한 산성 가스 성분은 CO2, COS 및 H2S를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 일 양태에서, 상기 장치(250)는 도관(223)을 통해 황 감소 서브시스템(sulfur reduction subsystem)(275)과 유체 연통하도록 커플링된다. 또한, 서브시스템(275)은 적어도 일부의 산성 가스 성분을 수용하여, CO2, COS 및 H2S를 포함하지만 이에 한정되지 않는 성분으로의 분리를 가능하게 한다. 장치(250) 및 서브시스템(275)을 통한 이러한 CO2, COS 및 H2S의 분리 및 제거는 클린(clean) 합성가스 도관(228)을 통해 가스 터빈(114)으로 이송되는 클린 합성가스 스트림(도시되지 않음)의 생성을 가능하게 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 분리 장치(250)는 CO2-풍부 가스 스트림을 CO2-풍부 가스 스트림 도관(224)을 통해 가스화기(208)로 이송한다. 본원에 사용되는 바와 같이, "이산화탄소-풍부 가스" 또는 "CO2-풍부 가스"는 (중량에 대해) 50% 이상의 이산화탄소를 갖는 가스 스트림을 지칭한다. 일 양태에서, 최종 통합된 산성-풍부 가스 스트림(도시되지 않음)은 CO2-풍부 가스 스트림을 포함하고, 또한 사전설정된 농도의 COS 및 H2S(도시되지 않음)도 포함하며, 상술된 바와 같은 황 감소 서브시스템(275)에 의해, 선택적으로는 테일 가스 처리 유닛(tail gas treatment unit; TGU)(277)에 의해 원료 합성가스 스트림으로부터 더욱 분리된다. 몇몇의 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, COS 및 H2S를 분리한 후에, COS 및 H2S를 함유하는 스트림은 CO2-풍부 가스 스트림과 혼합되기 전에 압축기(300)를 통해 압축되어, CO2-풍부 가스 스트림 도관(224)을 통해 가스화기(208)로 이송된다.
분리 장치(250)는 합성가스로부터 [합성가스 내에 존재하는 이산화탄소의 전체 몰(mole)에 대해] 약 15% 내지 약 50%의 이산화탄소-풍부 가스를 제거한다. 상술된 바와 같이, CO2는 (본원에서 "재순환되는 CO2-풍부 가스 스트림"으로서도 지칭되는) CO2-풍부 가스 스트림으로서, 또는 COS 및 H2S와 함께 최종 통합된 산성-풍부 가스 스트림으로서 가스화기(208)로 이송된다.
분리 장치(250)는 도관(224)을 통해 가스화기(208)와 유체 연통하도록 커플링되며, 재순환되는 CO2-풍부 가스 스트림은 사전설정된 부분에서 가스화기(208)로 이송된다. 도 2에 더 도시된 바와 같이, 상기 장치(250)로부터의 CO2-풍부 가스는 도관(224)을 통해 이송될 때 CO2 압축기(302)를 통해 압축되어 CO2 히터(304)를 통해 가열된다.
작동시, 일 실시예에서, O2 및 공급 원료는, 각각 도관(210 및 214)을 통해, 압축기(302) 내에서 압축되고 히터(304) 내에서 가열될 수 있거나 그렇지 않을 수도 있는 CO2-풍부 가스와 도관(224 및 402)을 통해 혼합될 수 있다. 결과적인 공급 원료 혼합물은 가스화기(208)의 입구(306a, 306b 및 306c)로 공급되며, 종래의 절차에 따라 가스화가 발생되어 합성가스를 생성한다.
가스화기 내로 일부를 공급하기 전에 CO2-풍부 가스를 압축 및/또는 가열함으로써, 가스화 시스템(200) 내에서 가스화시 증가된 탄소 전환율과 IGCC 플랜트(100) 내의 그 이후의 프로세스가 가능하게 되는 것을 알게 된다. 일 실시예에서, 본 발명의 방법은 종래의 가스화 시스템에 비해 약 3%까지 탄소 전환율을 증가시킬 수 있다. 증가된 탄소 전환율은 IGCC 플랜트(100)의 효율의 증대를 가능하게 한다. 보다 특별하게는, 가스화기(208) 내의 탄소 전환율을 증가시킴으로써, 증가된 농도의 일산화탄소(CO)가 바우다우어드(Boudouard) 반응(CO2 + C → 2CO), 그리고 역 수성 가스 전이 반응(CO2 + H2 → CO + H2O)을 통해 생성된다.
일산화탄소 생성을 증가시킴으로써, 가스화시 산소 소비율의 감소가 가능하게 되며, IGCC 플랜트(100) 효율의 증가를 추가로 가능하게 한다. 상세하게는, CO2-풍부 가스가 압축될 때, 바우다우어드 반응 및 역 수성 가스 전이 반응에서 생성되는 CO가 산소원(oxygen source)을 제공하기 때문에 가스화시 보다 적은 산소가 필요하게 된다. 일 실시예에서, 본 발명의 방법은 종래의 가스화 시스템에 비해 합성가스 생성(즉, 수소 및 CO 생성)의 단위당 약 2%까지 산소 소비율을 감소시킬 수 있다.
분리 장치(250) 내에서 합성가스 혼합물로부터 분리된 CO2-풍부 가스는 종래의 IGCC 플랜트(100)의 가스화기(208) 내의 압력 이상으로 일반적으로 약 50 제곱인치당 파운드 내지 약 300 제곱인치당 파운드 범위의 압력까지 압축된다. 일반적으로, 가스화기 압력은 약 400 제곱인치당 파운드 내지 약 900 제곱인치당 파운드의 범위이다.
다른 양태에서, CO2-풍부 가스가 가열되면, 합성가스를 가열하기 위해 가스화시 보다 적은 O2가 필요하게 된다. 상세하게는, 가열된 CO2-풍부 가스가 이미 합성가스에 추가되어 있으며, 따라서 소정의 고온의 원료 합성가스를 생성하기 위해 종래의 가스화 정도까지 온도를 상승시킬 필요가 없다. 이와 같이, 보다 효율적인 IGCC 가스화 프로세스가 가능하게 된다.
압축된 CO2-풍부 가스는 일반적으로 약 200℉(93.3℃) 내지 약 300℉(148.9℃) 범위의 온도를 갖는다. 가열될 때, 압축된 CO2-풍부 가스는 일반적으로 약 550℉(278.8℃) 내지 약 700℉(371.1℃) 범위의 온도까지 가열된다. 예컨대, 일 양태에서, 압축된 CO2-풍부 가스는 약 650℉(343.3℃)의 온도까지 가열된다.
감소된 산소 소비율에 추가하여, (CO2-풍부 가스가 압축 및/또는 가열될 때 생성되는) 보다 높은 탄소 전환율이 상술된 역 수성 가스 전이 반응을 통해 감소된 수소 소비를 야기할 수 있다. 특히, CO는 H2에 비해 보다 낮은 발열량을 갖는다. 따라서, 가스화 프로세스시 H2 대신 CO를 사용함으로써, 증대된 효율을 얻는다.
가스화기(208) 내에서 생성된 합성가스는 출구(310)에서 가스화기(208)를 빠져나간다. 통상적으로 상술된 바와 같이, 고온의 원료 합성가스는 RSC(144) 및 CSC(260)로 이송되며, 합성가스가 냉각되고 그 후에 합성가스 스크러버(270), LTGC 유닛(221)으로 이송되며, 최종적으로 분리 장치(250)로 이송된다.
일 양태에서, 추가 지점(312)에서의 고온의 원료 합성가스 혼합물을, 분리 장치(250)에 의해 분리된 압축 및/또는 가열된 이산화탄소-풍부 가스의 일부와 도관(404)을 통해 혼합하여 복합 합성가스 혼합물을 형성함으로써, RSC(144) 내로 도입되기 전에 고온의 원료 합성가스가 냉각될 수 있다. 그 후에, 복합 합성가스 혼합물은 입구(314)를 통해 RSC(144) 내로 도입되어 냉각될 수 있다.
가스화기(208) 내에서 생성된 고온의 원료 합성가스를 압축 및/또는 가열된 CO2-풍부 가스의 일부와 혼합함으로써, IGCC 플랜트(100)는 보다 높은 효율로 작동될 수 있다는 것을 알게 된다. 상세하게는, 상술된 바와 같이, 압축 및/또는 가열된 CO2-풍부 가스는 역 수성 가스 전이 반응을 통해 탄소 전환율을 증가시키며, 이로써 수소 소비를 감소시킨다. CO가 H2에 비해 보다 낮은 발열량을 갖고 있기 때문에, CO는 H2에 비해 보다 높은 효율로 냉각될 수도 있으며, 따라서 보다 낮은 비용과 보다 높은 효율의 IGCC 플랜트(100)를 야기한다.
추가적으로, 몇몇의 플랜트에서, 분리 시스템은 복사형 합성가스 냉각기(144)의 튜브 상의 재와 슬래그의 퇴적물을 배출하기 위해 복사형 합성가스 냉각기(144) 내에 슈트 블로잉(soot blowing)을 더 포함한다. 종래에는, 슈트 블로잉을 위해 질소(N2)가 사용되었다. 그러나, 본 발명의 방법에서는, 슈트 블로잉을 위해 N2 대신에 CO2가 사용되어 추가적인 장점을 제공할 수 있다. 상세하게는, CO2가 N2보다 농후하기 때문에, 슈트 블로잉을 위해 보다 적은 CO2가 필요하게 된다. 또한, CO2가 N2에 비해 합성가스로부터 보다 용이하게 분리된다는 것을 알게 된다.
냉각된 합성가스는 출구(318)에서 RSC(144)를 빠져나가며, 추가적인 냉각을 위해 CSC(260)로 이송될 수 있다. 특히, 일 실시예에서, 합성가스는 약 900℉(482.2℃) 내지 약 1600℉(871.1℃) 범위의 온도까지, 보다 상세하게는 약 1300℉(704.4℃)의 온도까지 추가적으로 냉각된다. 일단 냉각되면, 합성가스는 원료 합성가스 스트림 내에 비말 동반되는 미립자 물질을 제거하기 위해 합성가스 스크러버(270) 및 LTGC 유닛(221) 내로 도입되고, 그 후에 분리 장치(250) 내로 도입되어, 산성 가스 성분의 적어도 일부를 CO2, COS 및 H2S를 포함하지만 이에 한정되지 않는 성분으로의 분리를 가능하게 할 수 있다.
일 양태에서, 냉각된 합성가스는 RSC(144)를 빠져나가며 추가 지점(320)에서 분리 장치(250)에 의해 분리된 압축된 이산화탄소-풍부 가스의 일부와 혼합되어 복합 합성가스 혼합물을 형성한다. 일반적으로, 압축된 CO2-풍부 가스가 추가 지점(320)에서 추가되면, CO2-풍부 가스는 CO2 히터(304)에서 가열되지 않는다. 압축된 CO2-풍부 가스가 가열되지 않기 때문에, 냉각된 합성가스를 추가적으로 냉각시킬 수 있다.
일단 혼합되면, 복합 합성가스 혼합물은 대류형 합성가스 냉각기(CSC)(260)의 입구(322)로 공급되어, 추가적인 냉각을 받는다. 일반적으로, 출구(326)에서 CSC(260)를 빠져나가는 냉각된 합성가스는 약 400℉(204.4℃) 내지 약 800℉(426.7℃) 구역의 온도에 있다. 그 후에, 냉각된 합성가스는 합성가스 스크러버(270), LTGC 유닛(221) 및 분리 장치(250)로 공급된다.
가스화 시스템(200)의 합성가스 혼합물 내로의 압축 및/또는 가열된 CO2-풍부 가스의 전도성 연속 추가 지점으로서 본원에 기술되었지만, 압축된 CO2-풍부 가스는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 상술된 추가 지점 중 하나 또는 2개의 지점에서만 추가될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예컨대, 일 양태에서, 합성가스는 우선 가스화기(208) 내의 공급 원료와 O2만으로(즉, 압축 및/또는 가열된 CO2-풍부 가스의 추가 없이) 생성되며, 그 후에 합성가스 혼합물은 추가 지점(312)에서 압축 및/또는 가열된 CO2-풍부 가스의 제 1 부분과 혼합되어 RSC(144) 내에서 냉각될 수 있다. 다른 양태에서, 합성가스는 O2와 공급 원료로부터 생성되며, RSC(144) 내에서 냉각된다. 일단 냉각된 합성가스가 출구(318)에서 RSC(144)를 빠져나가면, 냉각된 합성가스는 추가 지점(320)에서 압축 및/또는 가열된 CO2-풍부 가스의 제 1 부분과 혼합되어 CSC(260) 내에서 추가적으로 냉각될 수 있다.
본 발명의 방법을 사용하는 하나의 추가적인 장점은 IGCC 플랜트(100) 내에 황 제거 서브시스템(275)의 포함을 필요로 하지 않는다는 것이다. 특히, 압축 및/또는 가열된 이산화탄소-풍부 가스가 분리 장치(250)로부터 제거되고 다시 합성가스와 혼합되기 때문에, 황을 제거하기 위해 CO2-풍부 가스가 정화될 필요가 없다. 결과적으로, 분리 장치(250)는 CO2-풍부 가스가 황을 함유할 수 있도록 최적화될 수 있다.
본 발명은 현재 가장 실제적이고 바람직한 실시예로 고려되는 것과 관련하여 기술되었지만, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않지만 반대로 첨부된 특허청구범위의 정신 및 범위 내에 포함된 다양한 변형과 동등한 배치를 커버하는 것으로 의도된다는 것이 이해되어야 한다.
100 : 통합 가스화 복합 사이클(IGCC) 발전 플랜트
142 : 열 회수 증기 발전기(HRSG) 144 : 복사형 합성가스 냉각기(RSC)
200 : 가스화 시스템 202 : 공기 분리 유닛
204 : 공기 도관 208 : 가스화기
221 : 저온 가스 냉각(LTGC) 유닛 250 : 분리 장치
260 : 대류형 합성가스 냉각기(CSC)
270 : 합성가스 스크러버 275 : 황 감소 서브시스템
304 : CO2 히터

Claims (10)

  1. 가스화 시스템(200)의 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소를 재순환시키는 방법에 있어서,
    분리 장치(250) 내에서 상기 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소-풍부 가스(carbon dioxide-rich gas)를 제거하는 단계와,
    상기 이산화탄소-풍부 가스를 압축하는 단계와,
    압축된 이산화탄소-풍부 가스를 550℉(278.8℃) 내지 700℉(371.1℃)의 온도로 가열하는 단계와,
    압축된 이산화탄소-풍부 가스의 적어도 제 1 부분을 가스화기(gasifier)에 공급하는 단계를 포함하는
    이산화탄소 재순환 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가스화시에 제 2 합성가스 혼합물이 생성되며,
    상기 이산화탄소 재순환 방법은 복사형 합성가스 냉각기(radiant syngas cooler)(144) 내에서 상기 제 2 합성가스 혼합물을 냉각시키는 단계를 더 포함하는
    이산화탄소 재순환 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    냉각된 제 2 합성가스 혼합물을 합성가스 스크러버(scrubber)(270)에 공급하는 단계를 더 포함하는
    이산화탄소 재순환 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 합성가스 혼합물을 상기 복사형 합성가스 냉각기(144) 내에서 압축된 이산화탄소-풍부 가스의 제 2 부분과 접촉시켜서, 상기 제 2 합성가스 혼합물의 냉각을 가능하게 하는 단계를 더 포함하는
    이산화탄소 재순환 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    냉각된 제 2 합성가스 혼합물을 압축된 이산화탄소-풍부 가스의 제 3 부분과 접촉시켜서 혼합물을 형성하는 단계와,
    상기 혼합물을 대류형 합성가스 냉각기(convective syngas cooler)(144)로 이송하는 단계를 더 포함하는
    이산화탄소 재순환 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    분리 장치(250) 내에서 상기 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소-풍부 가스를 제거하는 상기 단계는 [상기 제 1 합성가스 혼합물 내에 존재하는 이산화탄소의 전체 몰(mole)에 대해] 15% 내지 50%의 이산화탄소-풍부 가스를 제거하는 단계를 포함하는
    이산화탄소 재순환 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    압축된 이산화탄소-풍부 가스의 제 1 부분을 공급하는 상기 단계는 탄소 전환율을 몰 기준으로 3%까지 증가시키는 것을 가능하게 하는
    이산화탄소 재순환 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    압축된 이산화탄소-풍부 가스의 제 1 부분을 공급하는 상기 단계는 합성가스 생성의 단위당 산소 소비율을 몰 기준으로 2%까지 감소시키는 것을 가능하게 하는
    이산화탄소 재순환 방법.
  10. 가스화 시스템(200)의 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소를 재순환시키는 방법에 있어서,
    분리 장치(250) 내에서 상기 제 1 합성가스 혼합물로부터 이산화탄소-풍부 가스를 제거하는 단계와,
    상기 이산화탄소-풍부 가스를 압축하는 단계와,
    압축된 이산화탄소-풍부 가스를 550℉(278.8℃) 내지 700℉(371.1℃)의 온도로 가열하는 단계와,
    가스화기(208) 내에서 제 2 합성가스 혼합물을 생성하는 단계와,
    상기 제 2 합성가스 혼합물과 압축된 이산화탄소-풍부 가스의 적어도 제 1 부분을 혼합하여 복합 합성가스 혼합물(combined syngas mixture)을 형성하는 단계와,
    상기 복합 합성가스 혼합물을 대류형 합성가스 냉각기로 이송하여 상기 제 2 합성가스 혼합물의 냉각을 가능하게 하는 단계를 포함하는
    이산화탄소 재순환 방법.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8420031B2 (en) * 2010-10-19 2013-04-16 General Electric Company System and method of substitute natural gas production
US9200221B2 (en) * 2011-10-28 2015-12-01 General Electric Company System and method for dry mixing a gasification feed
CN102559211B (zh) * 2012-01-13 2014-02-12 府谷县奥维加能焦电化工有限公司 一种提高焦化副产煤气热值的焦化方法
US9381446B2 (en) 2012-01-18 2016-07-05 General Electric Company System for deaeration in a flash vessel
CN107090317B (zh) * 2012-02-11 2019-10-25 八河流资产有限责任公司 具有封闭的循环骤冷的部分氧化反应
GB2499604A (en) * 2012-02-21 2013-08-28 Advanced Plasma Power Ltd Treatment of a feedstock material
US9011557B2 (en) 2012-04-03 2015-04-21 General Electric Company System for drying a gasification feed
US8540897B1 (en) 2012-04-30 2013-09-24 Kellogg Brown & Root Llc Water quench for gasifier
CN102732317A (zh) * 2012-06-13 2012-10-17 林冲 一种生物质制备合成气的工艺流程
US20140026751A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 General Electric Company System and method for capturing carbon dioxide from flue gas
CN102796561B (zh) * 2012-08-09 2014-04-30 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 生物质燃料二氧化碳循环无氧气化方法及设备
KR101419470B1 (ko) * 2012-12-27 2014-07-29 재단법인 포항산업과학연구원 석탄 가스화 장치 및 석탄 가스화 방법
US9458014B2 (en) * 2012-12-28 2016-10-04 General Electronic Company Sytems and method for CO2 capture and H2 separation with three water-gas shift reactions and warm desulfurization
CN103060012B (zh) * 2012-12-29 2014-12-03 中国科学院工程热物理研究所 一种煤炭的碳氢组分分级转化的气化方法
CN103045308B (zh) * 2012-12-29 2014-12-03 中国科学院工程热物理研究所 一种基于煤炭的碳氢组分分级转化的发电方法及系统
CN103232857B (zh) * 2013-04-24 2015-10-28 华东理工大学 一种co2零排放的煤基电力与化工品联产工艺
WO2015071697A1 (en) * 2013-11-15 2015-05-21 Apeiron Technology Incorporation Gasifier for the production of synthesis gas
KR102204443B1 (ko) 2016-02-18 2021-01-18 8 리버스 캐피탈, 엘엘씨 메탄화를 포함하는 동력 생산을 위한 시스템 및 방법
CN105971679B (zh) * 2016-07-13 2017-09-12 西安热工研究院有限公司 超临界水气化与超临界二氧化碳布雷顿循环联合生产系统
AU2017329061B2 (en) 2016-09-13 2023-06-01 8 Rivers Capital, Llc System and method for power production using partial oxidation
GB2585644A (en) * 2019-07-08 2021-01-20 Lfeog Ltd Methods and systems for gasification of hydrocarbonaceous feedstocks
GB2585643A (en) * 2019-07-08 2021-01-20 Lfeog Ltd Methods and systems for gasification of hydrocarbonaceous feedstocks

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710546A (en) * 1971-09-16 1973-01-16 Metallgesellschaft Ag Process for the removal of hydrogen sulfide and carbon dioxide from fuel gases and synthesis gases
US20070137103A1 (en) 2005-12-15 2007-06-21 Paul Steven Wallace Methods and systems for partial moderator bypass
US20080098654A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-01 Battelle Energy Alliance, Llc Synthetic fuel production methods and apparatuses
US20090107046A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Thomas Frederick Leininger Fuel feed system for a gasifier and method of gasification system start-up

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB848528A (en) 1957-05-03 1960-09-21 Chemical Construction Corp Process for removing carbon dioxide from gas containing same
DE1494808B2 (de) 1966-10-14 1976-05-06 Verfahren zum reinigen von brenn- oder synthesegasen
US4254094A (en) 1979-03-19 1981-03-03 Air Products And Chemicals, Inc. Process for producing hydrogen from synthesis gas containing COS
FR2479021A1 (fr) 1980-03-31 1981-10-02 Elf Aquitaine Procede pour regenerer une solution absorbante chargee d'un ou plusieurs composes gazeux susceptibles d'etre liberes par chauffage et/ou entraines par stripage, et installation pour sa mise en oeuvre
US4568364A (en) 1984-03-22 1986-02-04 Bechtel International Corporation Process for desulfurization of fuel gas
PL155387B1 (en) 1988-01-07 1991-11-29 Zaklady Azotowe Kedzierzyn Method of isolating hydrogen, methane, nitrogen and argon from ammonia synthesis waste gases
US5240476A (en) 1988-11-03 1993-08-31 Air Products And Chemicals, Inc. Process for sulfur removal and recovery from a power generation plant using physical solvent
US5137550A (en) 1991-04-26 1992-08-11 Air Products And Chemicals, Inc. Cascade acid gas removal process
US5232467A (en) 1992-06-18 1993-08-03 Texaco Inc. Process for producing dry, sulfur-free, CH4 -enriched synthesis or fuel gas
US5345756A (en) 1993-10-20 1994-09-13 Texaco Inc. Partial oxidation process with production of power
EP0839890A3 (de) 1996-10-29 1999-02-03 Thermoselect Aktiengesellschaft Verfahren zur vollständigen, stofflichen, emissionslosen Nutzung des beim Hochtemperaturrecycling von Abfällen aller Art gewonnenen Synthesereingases
US6090356A (en) 1997-09-12 2000-07-18 Texaco Inc. Removal of acidic gases in a gasification power system with production of hydrogen
PL190745B1 (pl) 1998-08-17 2006-01-31 Zaklady Azotowe W Tarnowie Mos Sposób usuwania dwutlenku węgla z gazów zawierających wodór
ATE300993T1 (de) 1998-11-10 2005-08-15 Fluor Corp Wiedergewinnung von c02 und h2 aus psa-abgasen in einer h2-produktionsanlage
MXPA01011573A (es) 1999-05-14 2002-06-04 Texaco Development Corp Recirculacion de hidrogeno y remocion de gas acido utilizando una membrana.
US6998098B2 (en) 2002-11-11 2006-02-14 Conocophillips Company Removal of gases from a feed
DE10313438A1 (de) 2003-03-26 2004-11-04 Uhde Gmbh Verfahren zur selektiven Entfernung von Schwefelwasserstoff und CO2 aus Rohgas
US7056487B2 (en) 2003-06-06 2006-06-06 Siemens Power Generation, Inc. Gas cleaning system and method
US20070256361A1 (en) 2006-05-08 2007-11-08 Alchemix Corporation Method for the gasification of hydrocarbon feedstocks
US8152874B2 (en) 2006-06-19 2012-04-10 Siemens Energy, Inc. Systems and methods for integration of gasification and reforming processes
US7739875B2 (en) 2006-08-07 2010-06-22 General Electric Company Syngas power systems and method for use thereof
US7637984B2 (en) 2006-09-29 2009-12-29 Uop Llc Integrated separation and purification process
US7901488B2 (en) 2006-10-04 2011-03-08 Board Of Regents, The University Of Texas System Regeneration of an aqueous solution from an acid gas absorption process by matrix stripping
US8518155B2 (en) 2007-03-16 2013-08-27 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for separating gases
US8992641B2 (en) * 2007-10-26 2015-03-31 General Electric Company Fuel feed system for a gasifier
US7708801B2 (en) 2007-11-09 2010-05-04 General Electric Company System and methods for treating transient process gas
US7846226B2 (en) 2008-02-13 2010-12-07 General Electric Company Apparatus for cooling and scrubbing a flow of syngas and method of assembling
US7819932B2 (en) * 2008-04-10 2010-10-26 Carbon Blue-Energy, LLC Method and system for generating hydrogen-enriched fuel gas for emissions reduction and carbon dioxide for sequestration
AU2009262073B2 (en) * 2008-06-27 2012-09-06 Greatpoint Energy, Inc. Four-train catalytic gasification systems for SNG production
CN102186767A (zh) 2008-07-01 2011-09-14 詹姆斯·查尔斯·朱拉尼奇 以能量高效率的方式循环和再燃烧二氧化碳

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710546A (en) * 1971-09-16 1973-01-16 Metallgesellschaft Ag Process for the removal of hydrogen sulfide and carbon dioxide from fuel gases and synthesis gases
US20070137103A1 (en) 2005-12-15 2007-06-21 Paul Steven Wallace Methods and systems for partial moderator bypass
US20080098654A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-01 Battelle Energy Alliance, Llc Synthetic fuel production methods and apparatuses
US20090107046A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Thomas Frederick Leininger Fuel feed system for a gasifier and method of gasification system start-up

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