PL219631B1 - Układ do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego i sposób montażu układu do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego - Google Patents
Układ do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego i sposób montażu układu do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowegoInfo
- Publication number
- PL219631B1 PL219631B1 PL391521A PL39152110A PL219631B1 PL 219631 B1 PL219631 B1 PL 219631B1 PL 391521 A PL391521 A PL 391521A PL 39152110 A PL39152110 A PL 39152110A PL 219631 B1 PL219631 B1 PL 219631B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- solvent
- circuit
- absorption column
- carbon dioxide
- acid gas
- Prior art date
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 234
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 117
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 65
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims description 79
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 326
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 117
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 41
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 40
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 26
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 19
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 19
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 101
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 9
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 150000005218 dimethyl ethers Chemical class 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000003339 best practice Methods 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1456—Removing acid components
- B01D53/1462—Removing mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/52—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
- C10K1/10—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
- C10K1/12—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/0485—Composition of the impurity the impurity being a sulfur compound
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Układ (100) do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego, zawiera obwód oczyszczania gazu syntezowego (102) zawierający co najmniej jedną kolumnę absorpcyjną (108), połączoną połączeniem przepływowym z zasilaniem rozpuszczalnika ubogiego i zawiera obwód usuwania dwutlenku węgla (104), podłączony za obwodem oczyszczania gazu syntezowego (102). Obwód usuwania dwutlenku węgla (104) zawiera co najmniej jeden element składowy, który ułatwia usuwanie dwutlenku węgla z rozpuszczalnika po przejściu przez rozpuszczalnik przez obwód oczyszczania gazu syntezowego. Obwód usuwania dwutlenku węgla (104) zawiera również co najmniej jedną sprężarkę (138, 140, 142), która pracuje przy zasadniczo podobnym ciśnieniu, jak co najmniej jeden element składowy. Układ zawiera obwód usuwania gazu kwaśnego (106) podłączony za obwodem usuwania dwutlenku węgla (104). Obwód usuwania gazu kwaśnego (106) zawiera co najmniej jedną kolumnę absorpcyjną (110). Wynalazek obejmuje sposób montażu układu do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego i sposób montażu układu do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego. Wynalazek dotyczy ogólnie usuwania gazu kwaśnego z gazu syntezowego, a bardziej konkretnie sposobu i układu do oddzielania dwutlenku węgla pod wysokim ciśnieniem z gazu syntezowego do użycia w generatorze gazowym lub w innych instalacjach.
Co najmniej niektóre znane układy do usuwania gazu kwaśnego w instalacjach technologii bloku gazowo-parowego ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa (IGCC) są skonstruowane do usuwania siarki, a bardziej konkretnie siarkowodoru z gazu syntezowego do bardzo niskich poziomów stężenia. Ponadto, co najmniej niektóre znane układy IGCC podają dwutlenek węgla do gazu syntezowego w takiej proporcji, że przepływ masy do turbiny spalinowej jest wysoki, zaś stężenie siarkowodoru w gazie kwaśnym przepływającym do zespołu odzysku rozpuszczalnika (SRU-Solvent Recovery Unit) jest wysokie.
Chemiczne oraz fizyczne rozpuszczalniki nieschłodzone, takie jak aminy oraz DEPG („etery dimetylowe glikoli polietylenowych”), były używane w co najmniej niektórych znanych instalacjach usuwania gazu kwaśnego technologii IGCC, z powodu wyższego zużycia energii potrzebnej do osiągnięcia i utrzymania schłodzenia. Ponadto, chociaż zarówno chemiczne i fizyczne rozpuszczalniki schłodzone i nieschłodzone były używane w instalacjach IGCC z usuwaniem i/lub odzyskiem dwutlenku węgla, takie systemy są przeznaczone do usuwania czystego dwutlenku węgla o bardzo niskich poziomach zawartości siarkowodoru. Jednakże dwutlenek węgla zawierający pewną ilość siarkowodoru oddzielonego przy wyższych ciśnieniach może być użyteczny jako strumień zasilający dla co najmniej niektórych znanych instalacji zgazowania.
Według wynalazku układ do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego, zawiera obwód oczyszczania gazu syntezowego, który posiada co najmniej jedną kolumnę absorpcyjną połączoną połączeniem przepływowym z zasilaniem rozpuszczalnika ubogiego; obwód usuwania dwutlenku węgla podłączony za obwodem oczyszczania gazu syntezowego i zawierający co najmniej jeden element składowy do usuwania dwutlenku węgla z rozpuszczalnika po przejściu rozpuszczalnika przez obwód oczyszczania gazu syntezowego oraz zawierający co najmniej jedną sprężarkę, które to co najmniej jeden element składowy oraz co najmniej jedna sprężarka pracują przy zasadniczo podobnych ciśnieniach; oraz obwód usuwania gazu kwaśnego podłączony za obwodem usuwania dwutlenku węgla i zawierający co najmniej jedną kolumnę odpędową rozpuszczalnika.
Korzystnie, obwód usuwania dwutlenku węgla zawiera obwód sprężania, obwód rozpuszczalnika bogatego oraz obwód rozpuszczalnika pół-bogatego.
Korzystnie, obwód sprężania zawiera pierwszą sprężarkę, drugą sprężarkę i trzecią sprężarkę, połączone ze sobą w szeregowym układzie przepływowym.
Korzystnie, obwód rozpuszczalnika pół-bogatego zawiera pierwszy zespół skraplacza, drugi zespół skraplacza i trzeci zespół skraplacza, połączone ze sobą w szeregowym układzie przepływowym.
Korzystnie, pierwsza sprężarka oraz pierwszy zespół skraplacza są dostosowane do pracy przy zasadniczo podobnych ciśnieniach, druga sprężarka i drugi zespół skraplacza są dostosowane do pracy przy zasadniczo podobnych ciśnieniach i trzecia sprężarka i trzeci zespół skraplacza są dostosowane do pracy przy zasadniczo podobnych ciśnieniach.
Obwód rozpuszczalnika bogatego może zawierać wymiennik ciepła do zwiększania temperatury rozpuszczalnika opuszczającego obwód rozpuszczalnika bogatego oraz do zmniejszania temperatury rozpuszczalnika kierowanego z kolumny odpędowej obwodu usuwania gazu kwaśnego do obwodu oczyszczania gazu syntezowego.
Korzystnie, obwód rozpuszczalnika bogatego zawiera pierwszy zespół skraplacza oraz drugi zespół skraplacza, przy czym pierwszy zespół skraplacza oraz pierwsza sprężarka pracują zasadniczo przy podobnych ciśnieniach, zaś drugi zespół skraplacza oraz druga sprężarka pracują zasadniczo przy podobnych ciśnieniach.
Korzystnie, obwód oczyszczania gazu syntezowego zawiera kolumnę absorpcyjną gazu kwaśnego przystosowaną do usuwania gazu kwaśnego oraz dwutlenku węgla z gazu syntezowego.
Obwód rozpuszczalnika pół-bogatego może zawierać pompę powrotną do podawania rozpuszczalnika pół-bogatego z obwodu rozpuszczalnika pół-bogatego do kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego.
PL 219 631 B1
Korzystnie, obwód oczyszczania gazu syntezowego zawiera chłodnicę rozpuszczalnika, podłączoną przed kolumną absorpcyjną gazu kwaśnego do zmniejszania temperatury rozpuszczalnika podawanego do tej kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego.
Chłodnica rozpuszczalnika korzystnie jest dostosowana do redukowania temperatury rozpuszczalnika do temperatury od około 0°C do około 100°C.
Obwód oczyszczania gazu syntezowego zawiera pierwszą kolumnę absorpcyjną gazu kwaśnego oraz drugą kolumnę absorpcyjną gazu kwaśnego do usuwania gazu kwaśnego i dwutlenku węgla z gazu syntezowego.
Obwód rozpuszczalnika bogatego korzystnie zawiera pompę powrotną, która podaje rozpuszczalnik ubogi z obwodu usuwania gazu kwaśnego do drugiej kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego.
Korzystnie, obwód oczyszczania gazu syntezowego zawiera chłodnicę rozpuszczalnika włączoną przed drugą kolumną absorpcyjną gazu kwaśnego i chłodnica rozpuszczalnika jest przystosowana do zmniejszania temperatury rozpuszczalnika podawanego do drugiej kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego.
Chłodnica rozpuszczalnika jest dostosowana do redukowania temperatury rozpuszczalnika do temperatury od około 0°C do około 100°C.
Korzystnie, obwód oczyszczania gazu syntezowego zawiera pompę powrotną rozpuszczalnika, przystosowaną do kierowania rozpuszczalnika z drugiej kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego do pierwszej kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego.
W innej odmianie wynalazku układ do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego, zawiera co najmniej jedną kolumnę absorpcyjną gazu kwaśnego będącą w połączeniu przepływowym z zasilaniem rozpuszczalnika ubogiego i przystosowaną do wytwarzania oczyszczonego strumienia gazu syntezowego; obwód rozpuszczalnika podłączony za co najmniej jedną kolumną absorpcyjną gazu kwaśnego w połączeniu przepływowym z nią i zawiera co najmniej jeden element składowy, który ułatwia usuwanie dwutlenku węgla z rozpuszczalnika, przy czym ten co najmniej jeden element składowy pracuje przy pierwszym ciśnieniu; obwód sprężania połączony z obwodem rozpuszczalnika w połączeniu przepływowym z nim i zawierający co najmniej jedną sprężarkę, która pracuje przy drugim ciśnieniu, zasadniczo podobnym do pierwszego ciśnienia; oraz kolumnę odpędową rozpuszczalnika usuwającą gaz kwaśny, połączoną w połączeniu przepływowym z obwodem rozpuszczalnika i z co najmniej jedną kolumną absorpcyjną gazu kwaśnego.
Korzystnie, układ zawiera chłodnicę rozpuszczalnika ubogiego, podłączoną przed co najmniej jedną kolumną absorpcyjną gazu kwaśnego, przy czym chłodnica jest dostosowana do zmniejszania temperatury zasilanego rozpuszczalnika ubogiego, wchodzącego do co najmniej jednej kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego.
Według wynalazku, sposób montażu układu do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego, polega na tym, że dostarcza się co najmniej jedną kolumnę absorpcyjną gazu kwaśnego przystosowaną do wytwarzania oczyszczonego strumienia gazu syntezowego; podłącza się przewód zasilający rozpuszczalnika ubogiego do co najmniej jednej kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego; podłącza się przewód zasilający gazu syntezowego do co najmniej jednej kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego; podłącza się za kolumną absorpcyjną gazu kwaśnego co najmniej jeden zespół skraplacza pracujący pod pierwszym ciśnieniem i wytwarzający strumień dwutlenku węgla; podłącza się za co najmniej jednym zespołem skraplacza co najmniej jedną sprężarkę pracującą pod drugim ciśnieniem, które jest zasadniczo podobne do pierwszego ciśnienia; oraz za co najmniej jednym zespołem skraplacza podłącza się kolumnę odpędową rozpuszczalnika, usuwającą gaz kwaśny i przystosowaną do wytwarzania strumienia gazu kwaśnego.
Korzystnie, podłącza się drugą kolumnę absorpcyjną gazu kwaśnego w połączeniu przepływowym z pierwszą kolumną absorpcyjną gazu kwaśnego, przy czym za pomocą drugiej kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego usuwa się dodatkowo dwutlenek węgla oraz gaz kwaśny ze strumienia gazu syntezowego kierowanego przez przewód zasilający gazu syntezowego.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest schematycznym widokiem pierwszego przykładu wykonania układu używanego do oddzielania dwutlenku węgla od gazu syntezowego, fig. 2 jest schematycznym widokiem drugiego przykładu wykonania układu używanego do oddzielania dwutlenku węgla z gazu syntezowego, fig. 3 jest schematycznym widokiem trzeciego przykładu wykonania układu używanego do oddzielania dwutlenku węgla z gazu syntezowego.
PL 219 631 B1
Pożądanym jest zapewnienie układu do oddzielania dwutlenku węgla od gazu syntezowego wytwarzanego w układzie IGCC przez użycie rozpuszczalnika, który jest zarazem wydajny kosztowo jak i wydajny operacyjnie. Rozpuszczalnik może być sklasyfikowany jako ubogi, pół-bogaty lub bogaty, w zależności od ilości gazu kwaśnego i/lub dwutlenku węgla obecnego w rozpuszczalniku. Rozpuszczalnik zawierający duże ilości gazu kwaśnego i/lub dwutlenku węgla jest uważany za rozpuszczalnik bogaty. Rozpuszczalnik zawierający małe ilości gazu kwaśnego i/lub dwutlenku węgla jest uważany za rozpuszczalnik ubogi. Bardziej konkretnie, bogaty rozpuszczalnik to taki rozpuszczalnik, który wchłonął gaz kwaśny (na przykład H2S i CO2) z surowego gazu syntezowego albo gaz kwaśny zawierający gaz procesowy. Pół-bogaty rozpuszczalnik to taki rozpuszczalnik, który wchłonął głównie CO2 i trochę H2S z gazu syntezowego albo gazu kwaśnego zawierającego gaz procesowy. Dodatkowo, ubogi rozpuszczalnik jest rozpuszczalnikiem bogatym lub pół-bogatym, który został pozbawiony gazu kwaśnego lub poddany regeneracji w celu usunięcia większości gazu kwaśnego.
Figura 1 jest schematem układu 100, który może być używany do oddzielania dwutlenku węgla od gazu syntezowego. W tym przykładzie wykonania układ 100 zawiera obwód oczyszczania gazu syntezowego 102, obwód usuwania dwutlenku węgla 104 oraz obwód usuwania gazu kwaśnego (obwód ARG) 106. Bardziej konkretnie obwód oczyszczania gazu syntezowego 102 zawiera kolumnę absorpcyjną gazu kwaśnego 108, zaś obwód usuwania gazu kwaśnego 106 zawiera kolumnę odpędową rozpuszczalnika 110 obwodu usuwania gazu kwaśnego (AGR-Acid Gas Removal). Ponadto obwód usuwania dwutlenku węgla 104 zawiera obwód sprężania 112, obwód rozpuszczalnika pół-bogatego 114 oraz obwód rozpuszczalnika bogatego 116. W przykładowym przykładzie wykonania obwód oczyszczania gazu syntezowego 102 jest połączony połączeniem przepływowym z obwodem AGR 106 przez obwód rozpuszczalnika bogatego 116. Obwód oczyszczania gazu syntezowego 102 jest również połączony połączeniem przepływowym z obwodem rozpuszczalnika pół-bogatego 114. Ponadto obwód sprężania 112 jest połączony połączeniem przepływowym z obwodem rozpuszczalnika pół-bogatego 114, obwodem rozpuszczalnika bogatego 116 oraz układem zgazowania (niepokazanym na rysunku). Obwód sprężania 112 dostarcza dwutlenek węgla (CO2) pod wysokim ciśnieniem do układu zgazowania (niepokazanego na rysunku).
Kolumna absorpcyjna 108 gazu kwaśnego zawiera wewnątrz wiele ustawionych pionowo tac 118. Przewód doprowadzający ubogi rozpuszczalnik 120 jest połączony połączeniem przepływowym z kolumną absorpcyjną 108. W przykładowym przykładzie wykonania, przewód doprowadzający ubogi rozpuszczalnik 120 zawiera chłodnicę ubogiego rozpuszczalnika 122, przez którą przepływa ubogi rozpuszczalnik (niepokazany na rysunku) przed wejściem do kolumny absorpcyjnej 108. Ponadto kolumna absorpcyjna 108 zawiera wylot gazu syntezowego 124, który kieruje czysty gaz syntezowy z układu 100. Przewód doprowadzający gaz syntezowy 126 jest połączony połączeniem przepływowym z kolumną 108 przy dolnej tacy 128. Ponadto w tym przykładzie wykonania kolumna absorpcyjna 108 zawiera podgrzewacz absorpcyjny 130, który jest podłączony do obwodu rozpuszczalnika bogatego 116 przez wlot 132. Bardziej konkretnie rozpuszczalnik bogaty (niepokazany na rysunku) jest odprowadzany z kolumny absorpcyjnej 108 przy dolnej tacy 128 do obwodu rozpuszczalnika bogatego 116 przez podgrzewacz absorpcyjny 130 oraz wlot 132. W pierwszym punkcie pośrednim 134, kolumna absorpcyjna 108 jest podłączona do obwodu rozpuszczalnika pół-bogatego 114 przez wlot 135. W drugim punkcie pośrednim 136 za kilkoma tacami 118 oraz ogólnie pionowo do góry od pierwszego punktu pośredniego 134, kolumna 108 zawiera wylot 137 podłączony do obwodu rozpuszczalnika pół-bogatego 114.
W przykładowym przykładzie wykonania obwód sprężania 112 zawiera odpowiednio sprężarki dwutlenku węgla pierwszą 138, drugą 140 oraz trzecią 142, zaś obwód rozpuszczalnika pół-bogatego 114 zawiera zespoły skraplacza odpowiednio pierwszy 144, drugi 146 i trzeci 148. Pierwszy zespół skraplacza 144 jest podłączony przed pierwszą sprężarką 138 oraz w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 150, zaś drugi zespół skraplacza 146 przez część wylotową 152. Drugi zespół skraplacza 146 jest ponadto podłączony przed drugą sprężarką 140 oraz w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 154, zaś trzeci zespół skraplacza 148 przez część wylotową 156. Trzeci zespół skraplacza 148 jest podłączony przed trzecią sprężarką 142 oraz w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 158. Obwód rozpuszczalnika pół-bogatego 114 zawiera również pompę powrotną rozpuszczalnika pół-bogatego 160, która zawraca rozpuszczalnik pół-bogaty (niepokazany na rysunku) do kolumny 108. Pompa powrotna 160 jest podłączona za częścią wylotową 162 trzeciego zespołu skraplacza 148. Ponadto w przykładowym przykładzie wykonania, trzecia sprężarka 142 jest podłączona przed drugą sprężarką 140 oraz w połączeniu przepływowym z nią,
PL 219 631 B1 zaś druga sprężarka 140 jest podłączona przed pierwszą sprężarką 138 oraz w połączeniu przepływowym z nią.
Obwód rozpuszczalnika bogatego 116, w przykładowym przykładzie wykonania zawiera odpowiednio pierwszy i drugi zespół skraplacza 163 i 164. Pierwszy zespół skraplacza 163 jest podłączony przed pierwszą sprężarką 138 oraz w połączeniu przepływowym z nią, przez część wylotową 166, zaś drugi zespół skraplacza 164 przez część wylotową 168. Drugi zespół skraplacza 164 jest podłączony przed drugą sprężarką 140 oraz w połączeniu przepływowym z nią, przez część wylotową 170. Obwód rozpuszczalnika bogatego 116 zawiera również wymiennik ciepła 172. Wymiennik ciepła 172 jest podłączony pomiędzy częścią wylotową 174 drugiego zespołu skraplacza 164 oraz kolumną odpędową 110 rozpuszczalnika AGR. Wymiennik ciepła 172 zawiera również część wylotową 176 do kierowania rozpuszczalnika ubogiego (niepokazanego na rysunku) do kolumny absorpcyjnej 108 gazu kwaśnego. Dodatkowo, w przykładowym przykładzie wykonania, obwód rozpuszczalnika bogatego 116 zawiera pompę 178 podłączoną pomiędzy kolumną odpędową 110 rozpuszczalnika AGR oraz wymiennikiem ciepła 172.
W tym przykładzie wykonania kolumna odpędowa 110 rozpuszczalnika AGR zawiera w środku wiele tac 180 ustawionych pionowo w stos. W punkcie pośrednim 182 kolumny odpędowej 110 rozpuszczalnika AGR jest połączony przewód zasilający 184 z obwodu rozpuszczalnika bogatego 116 za pomocą połączenia przepływowego z kolumną odpędową 110 rozpuszczalnika AGR. Ponadto, w przykładowym przykładzie wykonania kolumna odpędowa 110 rozpuszczalnika AGR zawiera obwód skroplin zewnętrznych 186, który stanowi część wylotową 188 układu 100. Bardziej konkretnie obwód skroplin zewnętrznych 186 zawiera skraplacz 190 oraz bęben skroplin 192 połączony z kolumną odpędową 110 rozpuszczalnika AGR tak, że co najmniej część frakcji o niskim punkcie wrzenia zostaje skroplona na przepływ powrotny do kolumny odpędowej rozpuszczalnika AGR 110. Kolumna odpędowa 110 rozpuszczalnika AGR zawiera również podgrzewacz odpędowy 194 rozpuszczalnika, który zawiera wlot 196 do obwodu rozpuszczalnika bogatego 116. Bardziej konkretnie rozpuszczalnik bogaty (niepokazany na rysunku) jest odprowadzany z kolumny odpędowej 110 rozpuszczalnika AGR przy dnie kolumny odpędowej 198 do obwodu rozpuszczalnika bogatego 116 przez podgrzewacz odpędowy 194 rozpuszczalnika oraz wlot 196.
W czasie pracy układu, gaz syntezowy zawierający dwutlenek węgla jest dostarczany do kolumny absorpcyjnej 108 gazu kwaśnego przy dolnej tacy 128. Jak to opisano bardziej szczegółowy poniżej, rozpuszczalnik zawracany do obiegu jest dostarczany do kolumny absorpcyjnej 108 gazu kwaśnego w drugim punkcie pośrednim 136 przez pompę powrotną rozpuszczalnika pół-bogatego 160. W tym przykładzie wykonania, rozpuszczalnik ubogi (niepokazany na rysunku) jest podawany do góry kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego 108 przez chłodnicę rozpuszczalnika ubogiego 122, aby ułatwić odpędzanie siarkowodoru z gazu syntezowego.
Rozpuszczalnik zawierający dwutlenek węgla jest odprowadzany z kolumny absorpcyjnej gazu kwaśnego 108 w pierwszym punkcie pośrednim 134 i jest kierowany do pierwszego zespołu skraplacza 144 obwodu rozpuszczalnika pół-bogatego 114, gdzie dwutlenek węgla jest oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza pierwszy zespół skraplacza 144 przez część wylotową 150 i jest kierowany do pierwszej sprężarki 138. W przykładowym przykładzie wykonania, pierwszy zespół skraplacza 144 oraz pierwsza sprężarka 138 pracują przy zasadniczo podobnych ciśnieniach. Rozpuszczalnik zawierający trochę dwutlenku węgła opuszczą pierwszy zespół skraplacza 144 przez część wylotową 152 i jest kierowany do drugiego zespołu skraplacza 146 gdzie dwutlenek węgla jest dalej oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza drugi zespół skraplacza 146 przez część wylotową 154 i jest doprowadzany do drugiej sprężarki 140. W przykładowym przykładzie wykonania, drugi zespół skraplacza 146 oraz druga sprężarka 140 pracują przy zasadniczo podobnych ciśnieniach.
Rozpuszczalnik zawierający jakikolwiek pozostały dwutlenek węgla opuszcza drugi zespół skraplacza 146 przez część wylotową 156 i jest kierowany do trzeciego zespołu skraplacza 148, gdzie pozostały dwutlenek węgla jest dalej oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza trzeci zespół skraplacza 148 przez część wylotową 158 i jest kierowany do trzeciej sprężarki 142. W tym przykładzie wykonania trzeci zespół skraplacza 148 oraz trzecia sprężarka 142 pracują przy zasadniczo podobnych ciśnieniach.
W tym przykładzie wykonania, dwutlenek węgla opuszczający trzecią sprężarkę 142 jest kierowany do drugiej sprężarki 140, zaś dwutlenek węgla opuszczający drugą sprężarkę jest kierowany do pierwszej sprężarki 138 gdzie ulega dalszemu sprężaniu i jest zawracany do zgazowania lub w innych
PL 219 631 B1 celach. Rozpuszczalnik opuszcza trzeci zespół skraplacza 148 przez część wylotową 162, jest kierowany przez pompę powrotną rozpuszczalnika pół-bogatego 160 i wchodzi do kolumny absorpcyjnej 108 gazu kwaśnego w drugim punkcie pośrednim 136. Czysty gaz syntezowy jest odprowadzany z kolumny absorpcyjnej 108 gazu kwaśnego i jest zbierany do dalszego użycia.
Rozpuszczalnik bogaty opuszcza kolumnę absorpcyjną 108 gazu kwaśnego i jest kierowany do pierwszego zespołu skraplacza 163, gdzie dwutlenek węgla jest oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza pierwszy zespół skraplacza 163 przez część wylotową 166 i jest kierowany do pierwszej sprężarki 138. Rozpuszczalnik zawierający dwutlenek węgla opuszcza pierwszy zespół skraplacza 163 przez część wylotową 168 oraz jest kierowany do drugiego zespołu skraplacza 164, w którym pozostały dwutlenek węgla jest dodatkowo oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza drugi zespół skraplacza 164 przez część wylotową 170 i jest kierowany do drugiej sprężarki 140. Rozpuszczalnik zawierający jakikolwiek pozostały dwutlenek węgla jest odprowadzany z drugiego zespołu skraplacza 164 przez część wylotową 174 i jest kierowany do kolumny odpędowej 110 rozpuszczalnika AGR przez wymiennik ciepła 172.
Kolumna odpędowa 110 rozpuszczalnika AGR ułatwia zmniejszenie poziomu siarkowodoru oraz COS (tlenków węgla) w rozpuszczalniku. Frakcja o niskiej temperaturze wrzenia jest odzyskiwana poprzez kolumnę odpędową 110 rozpuszczalnika AGR. Rozpuszczalnik ubogi zbierany w kolumnie odpędowej 110 rozpuszczalnika AGR jest kierowany do podgrzewacza 194.
W przykładzie wykonania, rozpuszczalnik opuszcza kolumnę odpędową 110 rozpuszczalnika AGR i wchodzi do podgrzewacza 194, który dodatkowo ułatwia usuwanie dwutlenku węgla z rozpuszczalnika opuszczającego kolumnę odpędową 110 rozpuszczalnika AGR. Jedna część rozpuszczalnika opuszcza podgrzewacz 194 i powraca do kolumny odpędowej 110 rozpuszczalnika AGR. Pozostała część rozpuszczalnika opuszcza podgrzewacz 194 i jest kierowana przez wymiennik ciepła 172 w celu zawrócenia do kolumny absorpcyjnej 108 gazu kwaśnego.
Stężenia rozpuszczalnika oraz temperatury robocze zależą od rodzaju użytego rozpuszczalnika. W niektórych przykładach wykonania użyte rozpuszczalniki są rozpuszczalnikami organicznymi takimi jak węglowodory lekkie (zakres benzyny ciężkiej), metanol oraz mieszaniny DEPG („etery dimetylowe glikoli polietylenowych”).
Figura 2 jest schematem układu 200, który może być używany do oddziałania dwutlenku węgla od gazu syntezowego. W tym przykładzie wykonania układ 200 zawiera obwód oczyszczania gazu syntezowego 202, obwód usuwania dwutlenku węgla 204 oraz obwód usuwania gazu kwaśnego ARG 206. Bardziej konkretnie obwód oczyszczania gazu syntezowego 202 zawiera pierwszą kolumnę absorpcyjną 208 gazu kwaśnego oraz drugą kolumnę absorpcyjną 210 gazu kwaśnego, zaś obwód usuwania gazu kwaśnego 206 zawiera kolumnę odpędową 212 rozpuszczalnika AGR. Obwód usuwania dwutlenku węgla 204 zawiera obwód sprężania 214, obwód rozpuszczalnika pół-bogatego 216 oraz obwód rozpuszczalnika bogatego 218. W tym przykładzie wykonania obwód oczyszczania gazu syntezowego 202 jest połączony połączeniem przepływowym z obwodem usuwania gazu kwaśnego AGR 206 przez obwód rozpuszczalnika bogatego 218. Obwód oczyszczania gazu syntezowego 202 jest również połączony połączeniem przepływowym z obwodem rozpuszczalnika pół-bogatego 216. Ponadto obwód sprężania 214 jest połączony połączeniem przepływowym z obwodem rozpuszczalnika pół-bogatego 216, obwodem rozpuszczalnika bogatego 218 oraz układem zgazowania (niepokazaną na rysunku). Obwód sprężania 214 dostarcza dwutlenek węgla (CO2) pod wysokim ciśnieniem do układu zgazowania.
Obwód oczyszczania gazu syntezowego 202 zawiera odpowiednio pierwszą i drugą kolumnę absorpcyjną 208 i 210 gazu kwaśnego, z których każda zawiera wewnątrz wiele ustawionych pionowo tac 220. Przewód doprowadzający ubogi rozpuszczalnik 222 jest połączony połączeniem przepływowym z górą 224 drugiej kolumny absorpcyjnej 210. Przewód doprowadzający ubogi rozpuszczalnik 222 zawiera chłodnicę ubogiego rozpuszczalnika 226, przez którą przepływa ubogi rozpuszczalnik (niepokazany na rysunku) przed wejściem do drugiej kolumny 210. Ponadto druga kolumna absorpcyjna 210 zawiera wylot gazu syntezowego 228, używany do kierowania czystego gazu syntezowego z układu 200. W tym przykładzie wykonania w pośrednim punkcie 230, druga kolumna absorpcyjna 210 ma część wylotową 232 obwodu rozpuszczalnika pół-bogatego 216.
W tym przykładzie wykonania druga kolumna absorpcyjna 210 jest podłączona za oraz w połączeniu przepływowym z pierwszą kolumną absorpcyjną 208 przez przewód zasilający gazu syntezowego 234 oraz przewód zasilający rozpuszczalnika zawracanego do obiegu 236. Bardziej konkretnie przewód zasilający gazu syntezowego 234 jest podłączony pomiędzy częścią wylotową 238
PL 219 631 B1 usytuowaną na górze 239 pierwszej kolumny 208 oraz częścią wlotową 240 usytuowaną przy dnie 241 drugiej kolumny. Przewód zasilający rozpuszczalnika zawracanego do obiegu 236 jest podłączony pomiędzy częścią wlotową 242 usytuowaną na górze 239 pierwszej kolumny absorpcyjnej 208 oraz częścią wylotową 244 usytuowaną przy dnie 241 drugiej kolumny absorpcyjnej 210. W tym przykładzie wykonania przewód zasilający rozpuszczalnika zawracanego do obiegu 236 zawiera część wylotową 246, która dostarcza część rozpuszczalnika zawracanego do obiegu do obwodu rozpuszczalnika pół-bogatego 216, i zawiera pompę 248 przez którą rozpuszczalnik zawracany do obiegu (niepokazany na rysunku) przepływa przed wejściem do pierwszej kolumny absorpcyjnej 208. Ponadto w tym przykładzie wykonania pierwsza kolumna absorpcyjna 208 zawiera również podgrzewacz absorpcyjny 250, który zawiera wlot 252 do obwodu rozpuszczalnika bogatego 218. Bardziej konkretnie, rozpuszczalnik bogaty (niepokazane na rysunku) jest odprowadzany z pierwszej kolumny absorpcyjnej 208 przy dolnej tacy 254 do obwodu rozpuszczalnika bogatego 218 przez podgrzewacz absorpcyjny 250 oraz wlot 252.
W tym przykładzie wykonania obwód sprężania 214 zawiera sprężarki odpowiednio pierwszą 256, drugą 258 oraz trzecią 260, zaś obwód rozpuszczalnika pół-bogatego 216 zawiera zespoły skraplacza odpowiednio pierwszy 262, drugi 264 i trzeci 266. Pierwszy zespół skraplacza 262 jest podłączony przed pierwszą sprężarką 256 i w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 268 i przed drugim zespołem skraplacza 264 przez część wylotową 270. Drugi zespół skraplacza 264 jest podłączony przed drugą sprężarką 258 i w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 272 i przed trzecim zespołem skraplacza 266 przez część wylotową 274. Trzeci zespół skraplacza 266 jest podłączony przed trzecią sprężarką 260 oraz w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 276. Obwód rozpuszczalnika pół-bogatego 216 zawiera również pompę powrotną 278 rozpuszczalnika pół-bogatego, która zawraca rozpuszczalnik pół-bogaty (niepokazane na rysunku) do drugiej kolumny absorpcyjnej 210. Pompa powrotna 278 jest podłączona za częścią wylotową 280 trzeciego zespołu skraplacza 266. Ponadto w tym przykładzie wykonania, trzecia sprężarka 260 jest podłączona przed drugą sprężarką 258 oraz w połączeniu przepływowym z nią, zaś druga sprężarka 258 jest podłączona przed pierwszą sprężarką 256 oraz w połączeniu przepływowym z nią.
Obwód rozpuszczalnika bogatego 218, w tym przykładzie wykonania zawiera zespoły skraplacza odpowiednio pierwszy 282 i drugi 284. Pierwszy zespół skraplacza 282 jest podłączony przed pierwszą sprężarką 256 oraz w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 286, i przed drugim zespołem skraplacza 284 przez część wylotową 288. Drugi zespół skraplacza 284 jest podłączony przed drugą sprężarką 258 oraz w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 290. Obwód rozpuszczalnika bogatego 218 zawiera również wymiennik ciepła 292. Wymiennik ciepła 292 jest podłączony pomiędzy częścią wylotową 294 drugiego zespołu skraplacza 284 oraz kolumną odpędową 212 rozpuszczalnika AGR. Wymiennik ciepła 292 zawiera część wylotową 296, która kieruje rozpuszczalnik ubogi do drugiej kolumny absorpcyjnej 210. Dodatkowo, w tym przykładzie wykonania, obwód rozpuszczalnika bogatego 218 zawiera pompę 298 podłączoną pomiędzy kolumną odpędową 212 rozpuszczalnika AGR oraz wymiennikiem ciepła 292.
W tym przykładzie wykonania kolumną odpędowa 212 rozpuszczalnika AGR zawiera w środku wiele tac 300 ustawionych pionowo w stos. Przewód zasilający 302 z obwodu rozpuszczalnika bogatego 218 jest połączony połączeniem przepływowym z kolumną odpędową 212 rozpuszczalnika AGR w punkcie pośrednim 304. Kolumna odpędowa 212 rozpuszczalnika AGR zawiera również obwód skroplin zewnętrznych 306, który zawiera część wylotową 308 układu 200. Bardziej konkretnie obwód skroplin zewnętrznych 306 zawiera skraplacz 310 oraz bęben skroplin 312 połączony połączeniem przepływowym z kolumną odpędową 212 rozpuszczalnika AGR tak, że co najmniej część frakcji o niskim punkcie wrzenia zostaje skroplona do ponownego podania do góry kolumny odpędowej 212 rozpuszczalnika AGR. Ponadto w tym przykładzie wykonania kolumną odpędowa 212 rozpuszczalnika AGR zawiera również podgrzewacz odpędowy 314 rozpuszczalnika, który zawiera wlot 316 do obwodu rozpuszczalnika bogatego 218.
W czasie pracy układu, gaz syntezowy zawierający dwutlenek węgla (niepokazany na rysunku) jest dostarczany do dolnej tacy, spośród tac 220 ustawionych pionowo w stos pierwszej kolumny absorpcyjnej 208. Jak to opisano bardziej szczegółowo poniżej, rozpuszczalnik zawracany do obiegu opuszcza drugą kolumnę absorpcyjną 210 i wpływa do pierwszej kolumny absorpcyjnej 208 przez przewód zasilający rozpuszczalnika zawracanego do obiegu 236.
Bardziej konkretnie, w tym przykładzie wykonania rozpuszczalnik zawracany do obiegu opuszcza dugą kolumnę absorpcyjną 210 w części wylotowej 244, przepływa przez pompę 248 i wchodzi do
PL 219 631 B1 pierwszej kolumny absorpcyjnej 208 w części wlotowej 242. Ponadto w tym przykładzie wykonania rozpuszczalnik bogaty (niepokazany na rysunku) jest odprowadzany z pierwszej kolumny absorpcyjnej 208 i jest kierowany przez podgrzewacz 250. Część rozpuszczalnika bogatego opuszczającego podgrzewacz 250 wchodzi do pierwszej kolumny absorpcyjnej 208 zaś pozostała część wchodzi do obwodu rozpuszczalnika bogatego 218. Ponadto w tym przykładzie wykonania pierwsza oczyszczona część gazu syntezowego opuszcza pierwszą kolumnę absorpcyjną 208 przy części wylotowej 238 i wchodzi do drugiej kolumny absorpcyjnej 210 w części wlotowej 240.
W tym przykładzie wykonania, rozpuszczalnik ubogi (niepokazany na rysunku) jest podawany do góry 224 drugiej kolumny absorpcyjnej 210 przez chłodnicę rozpuszczalnika ubogiego 226, aby ułatwić odpędzanie siarkowodoru z gazu syntezowego.
Jak to opisano powyżej, rozpuszczalnik zawracany do obiegu, zawierający dwutlenek węgla opuszcza drugą kolumnę absorpcyjną 210 przez część wylotową 244. Część rozpuszczalnika jest kierowana do pierwszej kolumny absorpcyjnej 208 przez pompę 248 oraz przewód zasilający rozpuszczalnika zawracanego do obiegu 236, zaś pozostała część jest kierowana do pierwszego zespołu skraplacza 262, gdzie dwutlenek węgla jest oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza pierwszy zespół skraplacza 262 przez część wylotową 268 i jest kierowany do pierwszej sprężarki 256. W tym przykładzie wykonania, pierwszy zespół skraplacza 262 oraz pierwsza sprężarka 256 pracują przy zasadniczo podobnych ciśnieniach. Rozpuszczalnik zawierający dwutlenek węgla opuszcza pierwszy zespół skraplacza 262 przez część wylotową 270 i jest kierowany do drugiego zespołu skraplacza 264 gdzie dwutlenek węgla jest dalej oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza drugi zespół skraplacza 264 przez część wylotową 272 i jest doprowadzany do drugiej sprężarki 258. W tym przykładzie wykonania, drugi zespół skraplacza 264 oraz druga sprężarka 258 pracują przy zasadniczo podobnych ciśnieniach. Rozpuszczalnik zawierający dwutlenek węgla opuszcza drugi zespół skraplacza 264 przez część wylotową 274 i jest kierowany do trzeciego zespołu skraplacza 266, gdzie jakikolwiek pozostały dwutlenek węgla jest dalej oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza trzeci zespół skraplacza 266 przez część wylotową 276 i jest kierowany do trzeciej sprężarki 260. W tym przykładzie wykonania trzeci zespół skraplacza 266 oraz trzecia sprężarka 260 pracują przy zasadniczo podobnych ciśnieniach.
W tym przykładzie wykonania, dwutlenek węgła opuszczający trzecią sprężarkę 260 jest kierowany do drugiej sprężarki 258, zaś dwutlenek węgla opuszczający drugą sprężarkę 258 jest kierowany do pierwszej sprężarki 256, gdzie ulega dalszemu sprężaniu i jest zawracany do zgazowania lub w innych celach. Rozpuszczalnik opuszcza trzeci zespół skraplacza 266 przez część wylotową 280, jest kierowany przez pompę powrotną rozpuszczalnika pół-bogatego 278 i wchodzi do drugiej kolumny absorpcyjnej 210 w punkcie pośrednim 230. Czysty gaz syntezowy jest odprowadzany z kolumny 210 i jest zbierany do dalszego użycia.
Rozpuszczalnik bogaty opuszcza pierwszą kolumnę absorpcyjną 208 i jest kierowany do pierwszego zespołu skraplacza 282, gdzie dwutlenek węgla jest oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza pierwszy zespół skraplacza 282 przez część wylotową 282 i jest kierowany do pierwszej sprężarki 256. Rozpuszczalnik zawierający trochę dwutlenku węgla opuszcza pierwszy zespół skraplacza 282 przez część wylotową 288 i jest kierowany do drugiego zespołu skraplacza 284, w którym pozostały dwutlenek węgla jest dodatkowo oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza drugi zespół skraplacza 284 przez część wylotową 290 i jest kierowany do drugiej sprężarki 258. Rozpuszczalnik zawierający jakikolwiek pozostały dwutlenek węgla jest odprowadzany z drugiego zespołu skraplacza 284 przez część wylotową 294 i jest kierowany do kolumny odpędowej 212 rozpuszczalnika AGR przez wymiennik ciepła 292.
Kolumna odpędowa 212 rozpuszczalnika AGR ułatwia zmniejszenie poziomu siarkowodoru oraz tlenków węgla w rozpuszczalniku. Frakcja o niskiej temperaturze wrzenia jest odzyskiwana poprzez kolumnę odpędową 212 rozpuszczalnika AGR. Rozpuszczalnik ubogi zbierany w kolumnie odpędowej 212 rozpuszczalnika AGR jest kierowany do podgrzewacza 314.
W tym przykładzie wykonania, rozpuszczalnik opuszcza kolumnę odpędową 212 rozpuszczalnika AGR i wchodzi do podgrzewacza 314, który dodatkowo ułatwia usuwanie dwutlenku węgla z rozpuszczalnika opuszczającego kolumnę odpędową 212 rozpuszczalnika AGR. Część rozpuszczalnika opuszcza podgrzewacz 314 i powraca do kolumny odpędowej 212 rozpuszczalnika AGR. Pozostała część rozpuszczalnika opuszcza podgrzewacz 314 i jest kierowana przez wymiennik ciepła 292 w celu zawrócenia do drugiej kolumny absorpcyjnej 210.
PL 219 631 B1
Stężenia rozpuszczalnika oraz temperatury robocze zależą od rodzaju użytego rozpuszczalnika. W niektórych przykładach wykonania użyte rozpuszczalniki są rozpuszczalnikami organicznymi takimi jak węglowodory lekkie (zakres benzyny ciężkiej), metanol oraz mieszaniny DEPG („etery dimetylowe glikoli polietylenowych”).
Figura 3 jest schematycznym wykresem układu 400, który może być używany do oddzielania dwutlenku węgla od gazu syntezowego. Bardziej konkretnie układ 400 zawiera obwód oczyszczania gazu syntezowego 402, obwód usuwania dwutlenku węgla 404 oraz obwód usuwania gazu kwaśnego (obwód ARG) 406. Bardziej konkretnie obwód oczyszczania gazu syntezowego 402 zawiera kolumnę absorpcyjną 408 gazu kwaśnego, zaś obwód usuwania gazu kwaśnego 406 zawiera kolumnę odpędową 410 rozpuszczalnika AGR. Obwód usuwania dwutlenku węgla 404 zawiera obwód sprężania 412, obwód rozpuszczalnika bogatego 414 oraz obwód rozpuszczalnika bogatego 116. W tym przykładzie wykonania obwód oczyszczania gazu syntezowego 402 jest połączony połączeniem przepływowym z obwodem usuwania gazu kwaśnego 406 przez obwód rozpuszczalnika bogatego 414. Ponadto obwód sprężania 412 jest połączony połączeniem przepływowym z obwodem rozpuszczalnika bogatego 414, oraz układem zgazowania (niepokazaną na rysunku). Obwód sprężania 412 dostarcza dwutlenek węgla (CO2) pod wysokim ciśnieniem do układu zgazowania.
Kolumna absorpcyjna 408 gazu kwaśnego zawiera wewnątrz wiele ustawionych pionowo tac 416. Przewód doprowadzający ubogi rozpuszczalnik 418 jest połączony połączeniem przepływowym z górą kolumny 408. Przewód doprowadzający ubogi rozpuszczalnik 418 zawiera chłodnicę ubogiego rozpuszczalnika 420, przez którą przepływa ubogi rozpuszczalnik (niepokazany na rysunku) przed wejściem do kolumny absorpcyjnej 408. Ponadto kolumną absorpcyjna 408 zawiera wylot gazu syntezowego 422 do odprowadzania czystego gazu syntezowego (niepokazanego na rysunku) z układu 400. Przewód doprowadzający gaz syntezowy 424 jest połączony połączeniem przepływowym z kolumną absorpcyjną 408 przy dolnej tacy 426.
W tym przykładzie wykonania obwód sprężania 412 zawiera pierwszą sprężarkę 434 dwutlenku węgla, zaś obwód rozpuszczalnika bogatego 414 zawiera pierwszy zespół skraplacza 436. Pierwszy zespół skraplacza 436 jest podłączony przed pierwszą sprężarką 434 i w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 438. Ponadto pierwszy zespół skraplacza 436 jest podłączony przed kolumną odpędową 410 rozpuszczalnika AGR oraz w połączeniu przepływowym z nią przez część wylotową 440. W rozwiązaniu alternatywnym obwód sprężania zawiera dowolną liczbę sprężarek, zaś obwód rozpuszczalnika bogatego może zawierać dowolną liczbę zespołów skraplacza.
Obwód rozpuszczalnika bogatego 414, w tym przykładzie wykonania zawiera pompę powrotną 442 rozpuszczalnika ubogiego oraz wymiennik ciepła 444. Pompa powrotna 442 rozpuszczalnika ubogiego jest podłączona za kolumną odpędową 410 rozpuszczalnika AGR oraz znajduje się przed wymiennikiem ciepła 444. Wymiennik ciepła 444 w tym przykładzie wykonania jest również podłączony pomiędzy częścią wylotową 446 obwodu oczyszczania gazu syntezowego 402 oraz pierwszym zespołem skraplacza 436. Wymiennik ciepła 444 zawiera również część wylotową 448 do kierowania rozpuszczalnika ubogiego (niepokazanego na rysunku) do kolumny absorpcyjnej 408 gazu kwaśnego.
W tym przykładzie wykonania kolumna odpędowa 410 rozpuszczalnika AGR zawiera w środku wiele tac 450 ustawionych pionowo w stos. W punkcie pośrednim 452 kolumny odpędowej 410 rozpuszczalnika AGR, z kolumną odpędową 410 rozpuszczalnika AGR jest połączony połączeniem przepływowym przewód zasilający 454 z obwodu rozpuszczalnika bogatego 414. Ponadto, w tym przykładzie wykonania kolumna odpędowa 410 rozpuszczalnika AGR zawiera obwód skroplin zewnętrznych 456, który zawiera część wylotową 458 układu 400. Bardziej konkretnie obwód skroplin zewnętrznych 456 zawiera skraplacz 460 oraz bęben skroplin 462 połączony z kolumną odpędową 410 rozpuszczalnika AGR tak, że co najmniej część frakcji o niskim punkcie wrzenia zostaje skroplona na przepływ powrotny do kolumny odpędowej 410 rozpuszczalnika AGR. Kolumna odpędowa 410 rozpuszczalnika AGR zawiera również podgrzewacz 464 kolumny odpędowej rozpuszczalnika, który zawiera wlot 466 do obwodu rozpuszczalnika bogatego 414. Bardziej konkretnie rozpuszczalnik bogaty (niepokazany na rysunku) jest odprowadzany z kolumny odpędowej 410 rozpuszczalnika AGR przy dnie 468 kolumny odpędowej do obwodu rozpuszczalnika bogatego 414 przez podgrzewacz 464 kolumny odpędowej rozpuszczalnika oraz wlot 466.
W czasie pracy układu, gaz syntezowy (niepokazany na 30 rysunku) zawierający dwutlenek węgla jest kierowany do kolumny absorpcyjnej 408 przy dolnej tacy 426. W przykładowym przykładzie wykonania gazu kwaśnego, rozpuszczalnik ubogi (niepokazany na rysunku) jest podawany do góry
PL 219 631 B1 kolumny absorpcyjnej 408 gazu kwaśnego przez chłodnicę 420 rozpuszczalnika ubogiego, aby ułatwić odpędzanie siarkowodoru z gazu syntezowego.
Rozpuszczalnik zawierający dwutlenek węgla jest odprowadzany z kolumny absorpcyjnej 408 gazu kwaśnego przy dolnej tacy 426 i jest kierowany do wymiennika ciepła 448 i następnie do pierwszego zespołu skraplacza 436 obwodu rozpuszczalnika bogatego 414, gdzie dwutlenek węgla jest oddzielany od rozpuszczalnika. Dwutlenek węgla opuszcza pierwszy zespół skraplacza 436 przez część wylotową 438 i jest kierowany do pierwszej sprężarki 434. W tym przykładzie wykonania, pierwszy zespół skraplacza 436 oraz pierwsza sprężarka 434 pracują przy zasadniczo podobnych ciśnieniach. Rozpuszczalnik zawierający trochę dwutlenku węgla opuszcza pierwszy zespół skraplacza 436 przez część wylotową 440 i jest kierowany do kolumny odpędowej 410 rozpuszczalnika AGR.
Kolumna odpędowa 410 rozpuszczalnika AGR ułatwia zmniejszenie poziomu siarkowodoru oraz COS (tlenków węgla) w rozpuszczalniku. Frakcja o niskiej temperaturze wrzenia jest odzyskiwana poprzez kolumnę odpędową 410 rozpuszczalnika AGR. Rozpuszczalnik ubogi zbierany przy dnie kolumny odpędowej 410 rozpuszczalnika AGR jest kierowany do podgrzewacza 464.
W tym przykładzie wykonania, rozpuszczalnik opuszcza kolumnę odpędową 410 rozpuszczalnika AGR oraz wchodzi do podgrzewacza 464, który dodatkowo ułatwia usuwanie dwutlenku węgla z rozpuszczalnika opuszczającego kolumnę odpędową 410 rozpuszczalnika AGR. Jedna część rozpuszczalnika opuszcza podgrzewacz 464 i powraca do kolumny odpędowej 410 rozpuszczalnika AGR. Pozostała część rozpuszczalnika opuszcza podgrzewacz 464 i jest kierowana przez pompę 442, wymiennik ciepła 444 oraz chłodnicę 420, w celu zawrócenia do kolumny absorpcyjnej 408 gazu kwaśnego.
Stężenia rozpuszczalnika oraz temperatury robocze zależą od rodzaju użytego rozpuszczalnika. W niektórych przykładach wykonania użyte rozpuszczalniki są rozpuszczalnikami organicznymi takimi jak węglowodory lekkie (zakres benzyny ciężkiej), metanol oraz mieszaniny DEPG („etery dimetylowe glikoli polietylenowych”).
Sposoby i instalacje opisane w niniejszym pozwalają na rozdzielenie strumienia gazu syntezowego na oczyszczony gaz syntezowy, sprężony strumień dwutlenku węgla oraz strumień gazu kwaśnego. Oddzielenie dwutlenku węgla od gazu syntezowego, gdzie dwutlenek węgla zawiera pewne ilości siarkowodoru, ułatwia poprawienie sprawności układu IGCC, ponieważ niższy poziom energii jest wymagany do oddzielenia kwaśnego dwutlenku węgla od gazu syntezowego niż jest to wymagane do oddzielania czystego dwutlenku węgla od gazu syntezowego. Użycie rozpuszczalnika w procesie ułatwia zmniejszenie prędkości cyrkulacji rozpuszczalnika, co ułatwia zmniejszenie urządzeń oraz obciążenia chłodzeniem wymaganego dla procesu. Ponadto użycie lekko schłodzonego rozpuszczalnika sprzyja zmniejszeniu ilości ciepła wymaganego do użycia w podgrzewaczu kolumny odpędowej rozpuszczalnika AGR do poziomu niższego niż dla pary o niskim ciśnieniu. Zdolność użycia niższego poziomu urządzeń cieplnych ułatwia poprawę sprawności systemu IGCC. Powyższy opis ma na celu objęcie szczególnego przykładu ogólnego procesu oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego i nie powinien być traktowany jako ograniczony do opisanego szczególnego przykładu wykonania.
Przykładowe przykłady wykonania sposobów i układu do czyszczenia strumienia gazu syntezowego są opisane powyżej szczegółowo. Sposoby i instalacje nie są ograniczone do szczególnych przykładów wykonania opisanych w niniejszym ani do szczególnych układu przedstawionych na rysunku, ale raczej kroki sposobu i/lub elementy składowe układu mogą być używane niezależnie i oddzielnie od innych kroków i/lub elementów składowych opisanych w niniejszym. Ponadto opisane kroki sposobu i/lub elementy składowe układu mogą również być określone w innych sposobach i/lub układach, lub użyte w połączeniu z nimi, i nie są ograniczone w praktyce jedynie do sposobu i układów opisanych w niniejszym. Powyższy opis ma za zadanie przedstawienie szczególnego przykładu ogólnego procesu oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego i nie powinien być uznany za ograniczony do opisanych szczególnych przykładów wykonania.
Niniejszy opis, w formie pisemnej, używa przykładów do ujawnienia wynalazku, obejmujących najlepsze urzeczywistnienie, aby umożliwić każdemu specjaliście w branży zrealizowanie wynalazku, obejmujące wykonanie i używanie wszelkich urządzeń albo układów i wykonywanie wszelkich związanych z tym sposobów. Opatentowany zakres wynalazku jest wyznaczony przez zastrzeżenia i może obejmować inne przykłady, które nasuwają się specjaliście w branży. Takie inne przykłady mieszczą się w zakresie zastrzeżeń patentowych, jeżeli mają elementy konstrukcyjne, które nie różnią się od
PL 219 631 B1 dosłownego zapisu zastrzeżeń patentowych lub jeżeli obejmują ekwiwalentne elementy konstrukcyjne z nieistotnymi różnicami względem dosłownych zapisów zastrzeżeń patentowych.
INSTALACJA DO USUWANIA GAZU KWAŚNEGO DO ODDZIELANIA DWUTLENKU WĘGLA OD GAZU SYNTEZOWEGO
LISTA CZĘŚCI
100 instalacja
102 obwód oczyszczania gazu syntezowego 104 obwód usuwania dwutlenku węgla 106 obwód usuwania gazu kwaśnego 108 kolumna absorpcyjna gazu kwaśnego 110 kolumna odpędowa rozpuszczalnika AGR
112 obwód sprężarki
114 obwód rozpuszczalnika pół-bogatego
116 obwód rozpuszczalnika bogatego
118 tace
120 przewód doprowadzający ubogi rozpuszczalnik 122 chłodnica ubogiego rozpuszczalnika 124 wylot gazu syntezowego
126 przewód doprowadzający gazu syntezowego
128 dolna taca
130 podgrzewacz absorpcyjny 132 wlot
134 pierwszy punkt pośredni
135 wlot
136 drugi punkt pośredni
137 wylot
138 pierwsza sprężarka 140 druga sprężarka 142 trzecia sprężarka
144 pierwszy zespół skraplacza 146 drugi zespół skraplacza 148 trzeci zespół skraplacza 150 część wylotowa 152 część wylotowa 154 część wylotowa 156 część wylotowa 158 część wylotowa
160 pompa powrotna rozpuszczalnika bogatego 162 część wylotowa 163 pierwszy zespół skraplacza 164 drugi zespół skraplacza 166 część wylotowa 168 część wylotowa 170 część wylotowa 172 wymiennik ciepła 174 część wylotowa 176 część wylotowa 178 pompa
180 tace ustawione pionowo w stos
182 punkt pośredni
184 przewód zasilający
186 obwód skroplin zewnętrznych
188 część wylotowa
190 skraplacz
192 bęben skroplin
194 podgrzewacz odpędowy rozpuszczalnika
PL 219 631 B1 wlot dno kolumny odpędowej instalacja obwód oczyszczania gazu syntezowego obwód usuwania dwutlenku węgla obwód usuwania gazu kwaśnego kolumna absorpcyjna gazu kwaśnego druga kolumna kolumna odpędowa rozpuszczalnika AGR obwód sprężarki obwód rozpuszczalnika bogatego obwód rozpuszczalnika bogatego tace ustawione pionowo w stos przewód doprowadzający ubogi rozpuszczalnik góra chłodnica ubogiego rozpuszczalnika wylot gazu syntezowego punkt pośredni część wylotowa przewód doprowadzający gazu syntezowego przewód doprowadzający rozpuszczalnik zawracany do układu część wylotowa góra część wlotowa dno część wlotowa część wylotowa część wylotowa pompa podgrzewacz absorpcyjny wlot dolna tacka pierwsza sprężarka druga sprężarka trzecia sprężarka pierwszy zespół skraplacza drugi zespół skraplacza trzeci zespół skraplacza część wylotowa część wylotowa część wylotowa część wylotowa część wylotowa pompa powrotna rozpuszczalnika bogatego część wyjściowa część wylotowa pierwszy zespół skraplacza drugi zespół skraplacza część wylotowa część wylotowa część wylotowa wymiennik ciepła część wylotowa część wylotowa pompa tace ustawione pionowo w stos
PL 219 631 B1
302 przewód zasilający
304 punkt pośredni
306 obwód skroplin zewnętrznych
308 część wylotowa
310 skraplacz
312 bęben skroplin
314 podgrzewacz odpędowy rozpuszczalnika
316 wlot
400 instalacja
402 obwód oczyszczania gazu syntezowego
404 obwód usuwania dwutlenku węgla
406 obwód usuwania gazu kwaśnego
408 kolumna absorpcyjna gazu kwaśnego
410 kolumna odpędowa rozpuszczalnika AGR
412 obwód sprężarki
414 obwód rozpuszczalnika bogatego
416 tace ustawione pionowo w stos
418 przewód doprowadzający ubogi rozpuszczalnik 420 chłodnica ubogiego rozpuszczalnika 422 wylot gazu syntezowego
424 przewód doprowadzający gazu syntezowego
426 dolna taca
434 pierwsza sprężarka dwutlenku węgla
436 pierwszy zespół skraplacza
438 część wylotowa
440 część wylotowa
442 pompa powrotna ubogiego rozpuszczalnika
444 wymiennik ciepła
446 część wylotowa
448 wymiennik ciepła
450 tace ustawione pionowo w stos
452 punkt pośredni
454 przewód zasilający
456 obwód skroplin zewnętrznych
458 część wylotowa
460 skraplacz
462 bęben skroplin
464 podgrzewacz odpędowy rozpuszczalnika
466 wlot
468 dno kolumny odpędowej
Claims (20)
1. Układ do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego, zawierający obwód oczyszczania gazu syntezowego (102;202), który posiada co najmniej jedną kolumnę absorpcyjną (108;208,210) połączoną połączeniem przepływowym (120;222) z zasilaniem rozpuszczalnika ubogiego; obwód usuwania dwutlenku węgla (104;204) podłączony za obwodem oczyszczania gazu syntezowego (102;202) i zawierający co najmniej jeden element składowy do usuwania dwutlenku węgla z rozpuszczalnika po przejściu rozpuszczalnika przez obwód oczyszczania gazu syntezowego (102;202) oraz zawierający co najmniej jedną sprężarkę (138,140,142;256,258,260), które to co najmniej jeden element składowy oraz co najmniej jedna sprężarka (138,140,142;256,258,260) pracują przy zasadniczo podobnych ciśnieniach; oraz obwód usuwania gazu kwaśnego (106;206) podłączony za obwodem usuwania dwutlenku węgla (104;204) i zawierający co najmniej jedną kolumnę odpędową (110;212) rozpuszczalnika.
PL 219 631 B1
2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że obwód usuwania dwutlenku węgla (104;204) zawiera obwód sprężania (112;214), obwód rozpuszczalnika bogatego (116;218) oraz obwód rozpuszczalnika pół-bogatego (114;216).
3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że obwód sprężania (112;214) zawiera pierwszą sprężarkę (138;256), drugą sprężarkę (140;258) i trzecią sprężarkę (142;260), połączone ze sobą w szeregowym układzie przepływowym.
4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że obwód rozpuszczalnika pół-bogatego (114;216) zawiera pierwszy zespół skraplacza (144;262), drugi zespół skraplacza (146;264) i trzeci zespół skraplacza (148;266), połączone ze sobą w szeregowym układzie przepływowym.
5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że pierwsza sprężarka (138;256) oraz pierwszy zespół skraplacza (144;262) są dostosowane do pracy przy zasadniczo podobnych ciśnieniach, druga sprężarka (140;258) i drugi zespół skraplacza (146;264) są dostosowane do pracy przy zasadniczo podobnych ciśnieniach i trzecia sprężarka (142;260) i trzeci zespół skraplacza (148;266) są dostosowane do pracy przy zasadniczo podobnych ciśnieniach.
6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że obwód rozpuszczalnika bogatego (116;218) zawiera wymiennik ciepła (172;292) do zwiększania temperatury rozpuszczalnika opuszczającego obwód rozpuszczalnika bogatego (116;218) oraz do zmniejszania temperatury rozpuszczalnika kierowanego z kolumny odpędowej (110;212) obwodu usuwania gazu kwaśnego (106;206) do obwodu oczyszczania gazu syntezowego (102;202).
7. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że obwód rozpuszczalnika bogatego (116;218) zawiera pierwszy zespół skraplacza (163;282) oraz drugi zespół skraplacza (164;284), przy czym pierwszy zespół skraplacza (163;282) oraz pierwsza sprężarka (138;256) pracują zasadniczo przy podobnych ciśnieniach, zaś drugi zespół skraplacza (164;284) oraz druga sprężarka (140;258) pracują zasadniczo przy podobnych ciśnieniach.
8. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że obwód oczyszczania gazu syntezowego (102;202) zawiera kolumnę absorpcyjną (108;208,210) gazu kwaśnego przystosowaną do usuwania gazu kwaśnego oraz dwutlenku węgla z gazu syntezowego.
9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że obwód rozpuszczalnika pół-bogatego (114;216) zawiera pompę powrotną (160;278) do podawania rozpuszczalnika pół-bogatego z obwodu rozpuszczalnika pół-bogatego (114;216) do kolumny absorpcyjnej (108;210) gazu kwaśnego.
10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że obwód oczyszczania gazu syntezowego (102;202) zawiera chłodnicę (122;226) rozpuszczalnika, podłączoną przed kolumną absorpcyjną (108;210) gazu kwaśnego do zmniejszania temperatury rozpuszczalnika podawanego do tej kolumny absorpcyjnej (108;210) gazu kwaśnego.
11. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że chłodnica (122;226) rozpuszczalnika jest dostosowana do redukowania temperatury rozpuszczalnika do temperatury od około 0°C do około 100°C.
12. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że obwód oczyszczania gazu syntezowego (202) zawiera pierwszą kolumnę absorpcyjną (208) gazu kwaśnego oraz drugą kolumnę (210) absorpcyjną gazu kwaśnego do usuwania gazu kwaśnego i dwutlenku węgla z gazu syntezowego.
13. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że obwód rozpuszczalnika bogatego (218) zawiera pompę powrotną (298), która podaje rozpuszczalnik ubogi z obwodu usuwania gazu kwaśnego (206) do drugiej kolumny absorpcyjnej (210) gazu kwaśnego.
14. Układ według zastrz. 13, znamienny tym, że obwód oczyszczania gazu syntezowego (202) zawiera chłodnicę (226) rozpuszczalnika włączoną przed drugą kolumną absorpcyjną (210) gazu kwaśnego i chłodnica (226) rozpuszczalnika jest przystosowana do zmniejszania temperatury rozpuszczalnika podawanego do drugiej kolumny absorpcyjnej (210) gazu kwaśnego.
15. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że chłodnica (226) rozpuszczalnika jest dostosowana do redukowania temperatury rozpuszczalnika do temperatury od około 0°C do około 100°C.
16. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że obwód oczyszczania gazu syntezowego (202) zawiera pompę powrotną (248) rozpuszczalnika, przystosowaną do kierowania rozpuszczalnika z drugiej kolumny absorpcyjnej (210) gazu kwaśnego do pierwszej kolumny absorpcyjnej (208) gazu kwaśnego.
17. Układ do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego, zawierający co najmniej jedną kolumnę absorpcyjną (408) gazu kwaśnego będącą w połączeniu przepływowym (418) z zasilaniem rozpuszczalnika ubogiego i przystosowaną do wytwarzania oczyszczonego strumienia gazu syntezowego; obwód rozpuszczalnika (414) podłączony za co najmniej jedną kolumną absorpPL 219 631 B1 cyjną (408) gazu kwaśnego w połączeniu przepływowym z nią i zawierający co najmniej jeden element składowy, który ułatwia usuwanie dwutlenku węgla z rozpuszczalnika, przy czym ten co najmniej jeden element składowy pracuje przy pierwszym ciśnieniu; obwód sprężania (412) połączony z obwodem rozpuszczalnika (414) w połączeniu przepływowym z nim i zawierający co najmniej jedną sprężarkę (434), która pracuje przy drugim ciśnieniu, zasadniczo podobnym do pierwszego ciśnienia; oraz kolumnę odpędową (410) rozpuszczalnika usuwającą gaz kwaśny, połączoną w połączeniu przepływowym z obwodem rozpuszczalnika (414) oraz z co najmniej jedną kolumną absorpcyjną (408) gazu kwaśnego.
18. Układ według zastrz. 17, znamienny tym, że zawiera chłodnicę (444) rozpuszczalnika ubogiego, podłączoną przed co najmniej jedną kolumną absorpcyjną (408) gazu kwaśnego, przy czym chłodnica (444) jest dostosowana do zmniejszania temperatury zasilanego rozpuszczalnika ubogiego, wchodzącego do co najmniej jednej kolumny absorpcyjnej (408) gazu kwaśnego.
19. Sposób montażu układu do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego, w którym dostarcza się co najmniej jedną kolumnę absorpcyjną (108;208,210;408) gazu kwaśnego przystosowaną do wytwarzania oczyszczonego strumienia gazu syntezowego; podłącza się przewód zasilający (120;222;418) rozpuszczalnika ubogiego do co najmniej jednej kolumny absorpcyjnej (108;208,210;408) gazu kwaśnego; podłącza się przewód zasilający gazu syntezowego (126;424) do co najmniej jednej kolumny absorpcyjnej (108;208,210;408) gazu kwaśnego; podłącza się za kolumną absorpcyjną (108;208,210;408) gazu kwaśnego co najmniej jeden zespół skraplacza (144,146,148,162,164,166;262,264,266,282,284;436) pracujący pod pierwszym ciśnieniem i wytwarzający strumień dwutlenku węgla; podłącza się za co najmniej jednym zespołem skraplacza (144,146,148,162,164,166;262,264,266,282,284;436) co najmniej jedną sprężarkę (138,140,142;256, 258,260;434) pracującą pod drugim ciśnieniem, które jest zasadniczo podobne do pierwszego ciśnienia; oraz za co najmniej jednym zespołem skraplacza (144,146,148,162,164,166;262,264,266, 282,284;436) podłącza się kolumnę odpędową (110;212;410) rozpuszczalnika, usuwającą gaz kwaśny i przystosowaną do wytwarzania strumienia gazu kwaśnego.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że podłącza się drugą kolumnę absorpcyjną (210) gazu kwaśnego w połączeniu przepływowym z pierwszą kolumną absorpcyjną (208) gazu kwaśnego, przy czym za pomocą drugiej kolumny absorpcyjnej (210) gazu kwaśnego usuwa się dodatkowo dwutlenek węgla oraz gaz kwaśny ze strumienia gazu syntezowego kierowanego przez przewód zasilający (254) gazu syntezowego.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/486,211 US20100319254A1 (en) | 2009-06-17 | 2009-06-17 | Methods and system for separating carbon dioxide from syngas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL391521A1 PL391521A1 (pl) | 2010-12-20 |
| PL219631B1 true PL219631B1 (pl) | 2015-06-30 |
Family
ID=43352949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL391521A PL219631B1 (pl) | 2009-06-17 | 2010-06-15 | Układ do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego i sposób montażu układu do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100319254A1 (pl) |
| CN (1) | CN101927120B (pl) |
| AU (1) | AU2010202532B2 (pl) |
| CA (1) | CA2706267C (pl) |
| PL (1) | PL219631B1 (pl) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI1012049A2 (pt) * | 2009-05-26 | 2019-04-16 | Basf Se | "processo para remover dióxido de carbono de um fluido, e, instalação para remover dióxido de carbono de um fluido" |
| WO2012166879A1 (en) | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Greatpoint Energy, Inc. | Hydromethanation of a carbonaceous feedstock |
| CN104114258A (zh) * | 2011-12-01 | 2014-10-22 | 挪威国家石油公司 | 连续搅拌式罐反应器吸收器及闪蒸罐汽提塔的工艺 |
| WO2018044263A1 (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | Pilot Energy Solutions, Llc | Three column hydrocarbon recovery from carbon dioxide enhanced oil recovery streams |
| EP3401001A1 (de) * | 2017-05-12 | 2018-11-14 | L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude | Verfahren und anlage zur abtrennung von begleitgasen aus einem rohsynthesegas |
| EP3583997B1 (de) * | 2018-06-18 | 2022-09-28 | L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude | Verfahren und anlage zur reinigung von rohsynthesegas |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1494806C3 (de) * | 1966-10-14 | 1975-07-10 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Schwefelwasserstoff- und Kohlendioxyd-Wäsche von Brenn- und Synthesegasen und Regenerierung des beladenen Waschmittels |
| 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 |
| US4079117A (en) * | 1975-08-11 | 1978-03-14 | Union Carbide Corporation | Process for acid gas removal |
| 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 |
| 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 |
| US5061465A (en) * | 1989-08-24 | 1991-10-29 | Phillips Petroleum Company | Bulk CO2 recovery process |
| 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 |
| US6090356A (en) * | 1997-09-12 | 2000-07-18 | Texaco Inc. | Removal of acidic gases in a gasification power system with production of hydrogen |
| EP1128893B1 (en) * | 1998-11-10 | 2005-08-03 | Fluor Corporation | Recovery of co2 and h2 from psa offgas in an h2 plant |
| EP1022046A1 (de) * | 1999-01-22 | 2000-07-26 | Krupp Uhde GmbH | Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid, Schwefelverbindungen, Wasser und aromatischen und höheren aliphatischen Kohlenwasserstoffen aus technischen Gasen |
| US6998098B2 (en) * | 2002-11-11 | 2006-02-14 | Conocophillips Company | Removal of gases from a feed |
| CA2503404C (en) * | 2002-12-12 | 2009-06-02 | Fluor Corporation | Configurations and methods of acid gas removal |
| 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 |
| CN101325995A (zh) * | 2005-08-16 | 2008-12-17 | Co2Crc技术股份有限公司 | 从气流中脱除二氧化碳的装置和方法 |
| US7621973B2 (en) * | 2005-12-15 | 2009-11-24 | General Electric Company | Methods and systems for partial moderator bypass |
| 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 |
| US20080098654A1 (en) * | 2006-10-25 | 2008-05-01 | Battelle Energy Alliance, Llc | Synthetic fuel production methods and apparatuses |
| 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 |
| CA2729003C (en) * | 2008-06-27 | 2014-08-12 | Francis S. Lau | Two-train catalytic gasification systems |
-
2009
- 2009-06-17 US US12/486,211 patent/US20100319254A1/en not_active Abandoned
-
2010
- 2010-06-03 CA CA2706267A patent/CA2706267C/en active Active
- 2010-06-15 PL PL391521A patent/PL219631B1/pl unknown
- 2010-06-17 CN CN201010211544.4A patent/CN101927120B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-06-17 AU AU2010202532A patent/AU2010202532B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2010202532A1 (en) | 2011-01-13 |
| US20100319254A1 (en) | 2010-12-23 |
| CA2706267A1 (en) | 2010-12-17 |
| CN101927120B (zh) | 2014-12-31 |
| PL391521A1 (pl) | 2010-12-20 |
| AU2010202532B2 (en) | 2016-09-08 |
| CA2706267C (en) | 2017-11-07 |
| CN101927120A (zh) | 2010-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2311546B1 (en) | Apparatus for recovering carbon dioxide from flue gas | |
| JP6546341B2 (ja) | カリーナサイクルに基づく、ガス処理プラント廃熱の電力への変換 | |
| JP6608525B2 (ja) | 改良型ゴスワミサイクルに基づく、ガス処理プラント廃熱の電力及び冷却への変換 | |
| KR101518726B1 (ko) | 공급가스로부터 이산화탄소의 제거 | |
| PL219631B1 (pl) | Układ do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego i sposób montażu układu do oddzielania dwutlenku węgla oraz gazu kwaśnego od gazu syntezowego | |
| US9573093B2 (en) | Heat recovery in absorption and desorption processes | |
| JP2018502711A (ja) | 複式並流接触器を用いた流体流からの不純物の分離 | |
| JP2012223661A (ja) | Ｃｏ２回収システム及びｃｏ２ガス含有水分の回収方法 | |
| EP2883595A1 (en) | Exhaust gas treatment system | |
| WO2012123571A1 (en) | Method and system for gas purification with first direct absorption step and second absorption step by means of membrane contactor | |
| JP2015530426A (ja) | 粗合成ガスの選択的脱硫法 | |
| CN103946154A (zh) | 用于提纯和分离合成气的组分的热联合方法和设备 | |
| CN103402608A (zh) | 气化装置的构造和方法 | |
| CN110614012A (zh) | 用于纯化粗合成气的方法和设施 | |
| JP6242789B2 (ja) | ガス製品を取得する方法および装置 | |
| EP2223889A2 (en) | Device for converting solid or liquid fuels into a gaseous fuel | |
| US8961665B2 (en) | Exhaust gas treatment system | |
| JP2014523802A5 (pl) | ||
| KR20200109327A (ko) | 이젝터에 의한 비용효율적인 가스 정제 방법 및 시스템 | |
| AU2024272398A1 (en) | Method for producing a deacidified fluid stream, apparatus for deacidifying a fluid stream and use of heat pumps for deacidifying a fluid stream | |
| CN114247267B (zh) | 一种膜分离回收dmc合成尾气中co的方法及系统 | |
| DK3031510T3 (en) | A process for the recovery of carbon dioxide from an absorber with a reduced supply of stripping steam | |
| Bhown et al. | Front End Engineering Design Study for Carbon Capture at a Natural Gas Combined Cycle Power Plant in California | |
| KR102291430B1 (ko) | 파워 플랜트 | |
| US9751767B2 (en) | Catalytic reactor for converting contaminants in a displacement fluid and generating energy |