PL228520B1 - Sposób zmniejszania emisji siarki, sposób usuwania siarki z przejściowych gazów technologicznych oraz system obrabiania dla przejściowych gazów technologicznych - Google Patents

Sposób zmniejszania emisji siarki, sposób usuwania siarki z przejściowych gazów technologicznych oraz system obrabiania dla przejściowych gazów technologicznych

Info

Publication number
PL228520B1
PL228520B1 PL391380A PL39138008A PL228520B1 PL 228520 B1 PL228520 B1 PL 228520B1 PL 391380 A PL391380 A PL 391380A PL 39138008 A PL39138008 A PL 39138008A PL 228520 B1 PL228520 B1 PL 228520B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
low pressure
directing
untreated
absorber
Prior art date
Application number
PL391380A
Other languages
English (en)
Other versions
PL391380A1 (pl
Inventor
Pradeep Thacker
Sachin Naphad
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of PL391380A1 publication Critical patent/PL391380A1/pl
Publication of PL228520B1 publication Critical patent/PL228520B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/14Separation 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
    • B01D53/1412Controlling the absorption process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/14Separation 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
    • B01D53/1456Removing acid components
    • B01D53/1462Removing mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • F01K23/068Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification in combination with an oxygen producing plant, e.g. an air separation plant
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

(12)OPIS PATENTOWY (i9)PL (n)228520 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 391380 (51) Int.CI.
(22) Data zgłoszenia: 02.09.2008 B01D 53/14 (2006.01)
F01K 23/06 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
02.09.2008, PCT/US08/075005 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
14.05.2009, W009/061550
Sposób zmniejszania emisji siarki, sposób usuwania siarki z przejściowych gazów technologicznych oraz system obrabiania dla przejściowych gazów technologicznych
(30) Pierwszeństwo: 09.11.2007, US, 11/938,076 (73) Uprawniony z patentu: GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, US
(43) Zgłoszenie ogłoszono: (72) Twórca(y) wynalazku:
06.12.2010 BUP 25/10 PRADEEP THACKER, Bellaire, US SACHIN NAPHAD, Houston, US
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.04.2018 WUP 04/18 (74) Pełnomocnik: rzecz, pat. Emil Marton
CM m
co
CM
CM
Q_
PL 228 520 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób zmniejszania emisji siarki, sposób usuwania siarki z przejściowych gazów technologicznych oraz system obrabiania dla przejściowych gazów technologicznych.
W co najmniej niektórych znanych systemach zgazowania, takich jak te stosowane w elektrowniach, występuje system zgazowania, który jest zintegrowany z co najmniej jednym systemem turbiny wytwarzającej moc, przez co tworzy zintegrowany system wytwarzania mocy w technologii bloku gazowo-parowego ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa (IGCC - ang: integrated gasification combined system). Przykładowo, znane systemy zgazowania przekształcają mieszankę paliwa, powietrza lub tlenu, pary i/lub CO2 w gaz syntezowy, czyli „syngaz”. Gaz syntezowy podaje się do komory spalania gazowego silnika turbinowego, który napędza generator, który dostarcza energię elektryczną do sieci energetycznej. Spaliny z co najmniej niektórych znanych gazowych silników turbinowych są podawane do kotła odzyskowego (HRSG - ang: heat recovery steam generator), który wytwarza parę do napędu turbiny parowej. Moc wytwarzana przez turbinę parową napędza również generator elektryczny, który dostarcza moc do elektrycznej sieci energetycznej.
Co najmniej niektóre ze znanych systemów zgazowania związanych z systemami IGCC początkowo wytwarzają paliwo w postaci „surowego” gazu syntezowego, który obejmuje tlenek węgla (CO), wodór (H2), siarkowodór (H2S) i dwutlenek węgla (CO2). Siarkowodór jest powszechnie nazywany gazem kwaśnym. Gaz kwaśny jest zasadniczo usuwany z paliwa w postaci surowego gazu syntezowego dla wytworzenia paliwa w postaci „czystego” gazu syntezowego, do spalania wewnątrz gazowych silników turbinowych, Co najmniej niektóre znane usuwanie gazu jest wykonane z użyciem podsystemu usuwania kwaśnego gazu, który typowo obejmuje co najmniej jeden główny absorber do usunięcia większości H2S.
Co najmniej niektóre znane systemy mogą być niezdolne do spełnienia obecnych wymagań emisyjnych podczas wszystkich warunków operacyjnych. Przykładowo, wysokosiarkowe paliwa rozruchowe mogą wytwarzać dużą ilość emisji. Choć większość tak generowanych emisji może być wychwycona podczas procesu usuwania gazu kwaśnego, co najmniej niektóre takie emisje mogą być uwolnione do atmosfery w przejściowych okresach operacyjnych, jak rozruchy systemu, zatrzymania i samoczynne wyłączenia urządzeń.
Sposób zmniejszania emisji siarki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że sposób ten obejmuje:
kierowanie co najmniej części nieobrobionego gazu z systemu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera, przy czym kierowanie co najmniej części nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera obejmuje:
zidentyfikowanie stanu przejściowego systemu; nastawianie ścieżki przepływu dla nieobrobionego gazu;
usunięcie co najmniej części siarki z nieobrobionego gazu, wytwarzając górny gaz absorbera niskociśnieniowego; i dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego obejmujące kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do systemu lub co najmniej jednej pochodni.
Korzystnie, nastawianie ścieżki przepływu dla nieobrobionego gazu obejmuje: jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie jednego spośród co najmniej jednego zespołu usuwania siarki, zespołu gazu resztkowego i co najmniej jednej stosunkowo wysokoprężnej sprężarki:
kierowanie nieobrobionego gazu do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy i co najmniej jednej sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia;
jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie co najmniej jednej dmuchawy:
kierowanie nieobrobionego gazu do jednej spośród co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie dmuchawy i co najmniej jednej sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia;
jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie jednej spośród co najmniej jednej sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia:
PL 228 520 B1 kierowanie nieobrobionego gazu do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy i co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia; i jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez wyłączenie systemu:
kierowanie nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera.
Korzystnie, usuwanie siarki z nieobrobionego gazu ponadto obejmuje:
mieszanie nieobrobionego gazu z rozpuszczalnikiem ubogim w emisje; i regenerowanie powstałego rozpuszczalnika obfitującego w emisje w zespole usuwania gazu kwaśnego.
Korzystnie, dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego ponadto obejmuje kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do jednego spośród systemu przez co najmniej jedną stosunkowo wysokoprężną sprężarkę i co najmniej jednej pochodni.
Korzystnie, sposób obejmuje ponadto:
kierowanie nieobrobionego gazu do zespołu usuwania siarki; oraz kierowanie nieobrobionego gazu do cieplnego aparatu utleniającego.
Korzystnie, wyłączonym samoczynnie elementem jest stosunkowo wysokoprężna sprężarka, zaś dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego obejmuje ponadto kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do co najmniej jednej pochodni.
Sposób usuwania siarki z przejściowych gazów technologicznych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że sposób ten obejmuje:
wyodrębnianie pierwszej części nieobrobionego gazu z systemu od drugiej części nieobrobionego gazu;
kierowanie pierwszej części nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera;
usuwanie co najmniej części siarki z pierwszej części nieobrobionego gazu, wytwarzając górny gaz absorbera niskociśnieniowego;
dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego, obejmujące kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do systemu lub co najmniej jednej pochodni; i zawracanie do obiegu drugiej części nieobrobionego gazu do systemu zgazowania.
Korzystnie, kierowanie pierwszej części nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera ponadto obejmuje:
zidentyfikowanie stanu przejściowego systemu; oraz nastawienie ścieżki przepływu dla pierwszej części nieobrobionego gazu.
Korzystnie, nastawienie ścieżki przepływu dla połączonych gazów obejmuje:
jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie jednego spośród co najmniej jednego zespołu usuwania siarki, zespołu gazu resztkowego i co najmniej jednej stosunkowo wysokoprężnej sprężarki:
kierowanie pierwszej części nieobrobionego gazu do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy i co najmniej jednej sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia;
jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie co najmniej jednej dmuchawy:
kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie dmuchawy i co najmniej jednej sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia; jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia:
kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy i co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia; i jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez wyłączenie systemu:
kierowanie nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera.
Korzystnie, usuwanie siarki z pierwszej części nieobrobionego gazu obejmuje:
mieszanie połączonych gazów z rozpuszczalnikiem ubogim w emisje; i regenerowanie powstałego rozpuszczalnika obfitującego w emisje w zespole usuwania kwaśnego gazu.
PL 228 520 B1
Korzystnie, dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego ponadto obejmuje kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do jednego spośród systemu przez co najmniej jedną stosunkowo wysokoprężną sprężarkę i co najmniej jednej pochodni.
Korzystnie, zawrócenie do obiegu drugiej części nieobrobionego gazu obejmuje:
kierowanie drugiej części nieobrobionego gazu do zespołu usuwania siarki; i kierowanie drugiej części nieobrobionego gazu do cieplnego aparatu utleniającego.
Korzystnie, wyłączonym samoczynnie elementem jest stosunkowo wysokoprężna sprężarka, zaś dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego ponadto obejmuje kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do co najmniej jednej pochodni.
System obrabiania dla przejściowych gazów technologicznych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera:
co najmniej jeden zespół usuwania siarki, przy czym co najmniej jeden zespół usuwania siarki jest skonfigurowany do odbierania strumienia kwaśnego gazu CO2/H2S i wytworzenia dwutlenku siarki i siarki elementarnej;
zespół gazu resztkowego połączony przepływowo za co najmniej jednym zespołem usuwania siarki, przy czym zespół gazu resztkowego jest skonfigurowany do wytworzenia H2S przez uwodorowanie nieprzekształconego SO2 wodorem;
co najmniej jedną dmuchawę połączoną przepływowo za zespołem gazu resztkowego; co najmniej jedną sprężarkę stosunkowo niskiego ciśnienia połączoną przepływowo za co najmniej jedną dmuchawą;
stosunkowo niskociśnieniowy absorber połączony przepływowo za co najmniej jedną sprężarką stosunkowo niskiego ciśnienia;
zespół usuwania kwaśnego gazu połączony przepływowo za stosunkowo niskociśnieniowym absorberem; i co najmniej jedną stosunkowo wysokoprężną sprężarkę połączoną przepływowo za co najmniej jedną sprężarką stosunkowo niskiego ciśnienia, przy czym system obrabiania jest skonfigurowany tak, aby podczas procedury wyłączania systemu, ominąć główny absorber systemu, który jest umieszczony przed stosunkowo niskociśnieniowym absorberem poprzez kierowanie surowego gazu syntezowego do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera, zaś wspomniany system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do obrabiania przejściowych gazów technologicznych poprzez:
połączenie co najmniej części nieobrobionego gazu resztkowego i części gazu kwaśnego;
kierowanie połączonych gazów do wspomnianego stosunkowo niskociśnieniowego absorbera;
usunięcie co najmniej części siarki z połączonych gazów, wytwarzając górny gaz absorbera niskociśnieniowego; oraz dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego.
Korzystnie, system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do kierowania połączonych gazów do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera w oparciu o:
zidentyfikowanie stanu przejściowego systemu; oraz nastawienie ścieżki przepływu dla połączonych gazów.
Korzystnie, system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do nastawienia ścieżki przepływu dla połączonych gazów w oparciu o:
jeśli przejściowy stan systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie jednego spośród co najmniej jednego zespołu usuwania siarki, zespołu gazu resztkowego i co najmniej jednej stosunkowo wysokoprężnej sprężarki:
kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy i co najmniej jednej sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia;
jeśli przejściowy stan systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie co najmniej jednej dmuchawy:
kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie dmuchawy i co najmniej jednej sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia; i jeśli przejściowy stan systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie co najmniej jednej sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia:
PL 228 520 B1 kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy i co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia.
Korzystnie, system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do nastawienia ścieżki przepływu dla połączonych gazów w oparciu o:
zidentyfikowanie zespołu gazu resztkowego jako samoczynnie wyłączonego elementu;
kierowanie części gazu kwaśnego do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy i co najmniej jednej sprężarki stosunkowo niskiego ciśnienia.
Korzystnie, system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do dalszego przetwarzania drugiej części nieobrobionego gazu resztkowego w oparciu o:
kierowanie nieobrobionego gazu resztkowego do zespołu usuwania siarki; i kierowanie nieobrobionego gazu resztkowego do cieplnego aparatu utleniającego.
Korzystnie, gdy co najmniej jedna stosunkowo wysokoprężna sprężarka jest w stanie samoczynnego wyłączenia, system jest ponadto skonfigurowany do przetwarzania górnego gazu absorbera niskociśnieniowego przez kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do co najmniej jednej pochodni połączonej przepływowo za stosunkowo niskociśnieniowym absorberem.
W jednym aspekcie niniejszego wynalazku zapewniono sposób zmniejszenia emisji siarki. Sposób ten obejmuje podanie co najmniej części nieobrobionego gazu do absorbera niskociśnieniowego, usunięcie co najmniej części siarki z nieobrobionego gazu dla wytworzenia gazu górnego z absorbera niskociśnieniowego i dalsze przetwarzanie górnego gazu z absorbera niskociśnieniowego.
W innym aspekcie dostarczono sposób usuwania siarki z gazów technologicznych. Sposób ten obejmuje izolowanie pierwszej części nieobrobionego gazu od drugiej części nieobrobionego gazu, podanie pierwszej części nieobrobionego gazu do absorbera niskociśnieniowego, usunięcie co najmniej części siarki z pierwszej części nieobrobionego gazu dla wytworzenia górnego gazu z absorbera niskociśnieniowego, dalsze przetwarzanie górnego gazu z absorbera niskociśnieniowego, i zawrócenie do obiegu drugiej części nieobrobionego gazu.
W innym aspekcie system obrabiania przejściowych gazów technologicznych obejmuje co najmniej jeden zespół usuwania siarki, zespół gazu resztkowego połączony przepływowo za co najmniej jednym zespołem usuwania siarki, co najmniej jedną dmuchawę połączoną przepływowo za zespołem gazu resztkowego, co najmniej jedną sprężarkę niskiego ciśnienia połączoną przepływowo za co najmniej jedną dmuchawą, absorber niskociśnieniowy połączony przepływowo za co najmniej jedną sprężarką niskiego ciśnienia, zespół usuwania kwaśnego gazu połączony przepływowo za absorberem niskociśnieniowym i co najmniej jedną sprężarkę wysokoprężną połączoną przepływowo za co najmniej jedna sprężarką niskiego ciśnienia. System obrabiania jest dostosowany do obejścia, podczas sekwencji wyłączania systemu, głównego absorbera, poprzez podawanie surowego gazu syntezowego do absorbera niskiego ciśnienia. System obrabiania ponadto dostosowano do obrabiania przejściowych gazów technologicznych poprzez połączenie co najmniej części nieobrobionego gazu resztkowego i części kwaśnego gazu, podanie połączonych gazów do absorbera niskociśnieniowego, usunięcie co najmniej części siarki z połączonych gazów dla wytworzenia górnego gazu z absorbera niskociśnieniowego, i następnie dalsze przetwarzanie górnego gazu z absorbera niskociśnieniowego.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat ideowy przykładowego systemu energetycznego w technologii bloku gazowo-parowego ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa (IGCC), zaś Fig. 2 przedstawia schemat ideowy przykładowego podsystemu dla procesu obrabiania przejściowego gazu technologicznego, który może być zastosowany z systemem IGCC wytwarzania mocy pokazanym na Figurze 1.
Użyte tu określenie „zubożony” zastosowano do określenia rozpuszczalnika, który zasadniczo jest wolny od emisji, a określenie „wzbogacony” zastosowano do określenia rozpuszczalnika zawierającego emisję.
Na Figurze 1 pokazano schemat ideowy przykładowego systemu energetycznego 100 wytwarzania mocy w technologii bloku gazowo-parowego ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa (IGCC), takie jakie są stosowane w elektrowniach. W przykładowym przykładzie wykonania system IGCC obejmuje gazowy silnik turbinowy 110. Turbina 114 jest obrotowo połączona z pierwszym generatorem elektrycznym 118 poprzez pierwszy wirnik 120. Turbina 114 jest połączona przepływowo z co najmniej jednym źródłem paliwa i co najmniej jednym źródłem powietrza (oba opisano dokładniej poniżej) i jest dostosowana od odbioru paliwa i powietrza z tego źródła paliwa i źródła powietrza, odpowiednio. Turbina 114 wytwarza energię rotacyjną, która jest przekazywana do generatora 118 poprzez wirnik 120, przy
PL 228 520 B1 czym generator 118 przekształca energię rotacyjną w energię elektryczną dla przekazania do co najmniej jednego obciążenia obejmującego, lecz bez takiego ograniczenia, sieć elektroenergetyczną (nie pokazano).
System IGCC 100 obejmuje również parowy silnik turbinowy 130. W przykładzie wykonania silnik 130 obejmuje turbinę parowa 132, obrotowo połączoną z drugim generatorem elektrycznym 134 poprzez drugi wirnik 136.
System IGCC 100 obejmuje również system 140 wytwarzania pary. W przykładowym przykładzie wykonania system 140 obejmuje co najmniej jeden kocioł odzyskowy (HRSG) 142, który jest połączony przepływowo z co najmniej jednym urządzeniem 144 wymiany ciepła poprzez co najmniej jeden podgrzewany przewód 146 wody zasilającej kocioł. HRSG 142 jest dostosowany do odbioru wody zasilającej kocioł (nie pokazano) z urządzenia 144 poprzez przewód 146, dla ogrzewania wody zasilającej kocioł w parę wodną. HRSG 142 odbiera również gazy spalinowe (nie pokazano) z turbiny 114 poprzez przewód gazów spalinowych (nie pokazano) dla dodatkowego ogrzania wody zasilającej kocioł do postaci pary wodnej. HRSG 142 jest połączony przepływowo z turbiną 132 poprzez przewód parowy 150. Gazy spalinowe i para wodna są odprowadzane z HRSG 142 do atmosfery poprzez przewód 152 gazu kominowego.
Przewód parowy 150 doprowadza parę z HRSG 142 do turbiny 132. Turbina 132 odbiera parę z HRSG 142 i przekształca energię cieplną zawartą w parze w energię rotacyjną. Energia rotacyjna jest przekazywana do generatora 134 poprzez wirnik 136, przy czym generator 134 przetwarza energię rotacyjną w energię elektryczną, dla przesłania do co najmniej jednego obciążenia, włączając w to, lecz bez takiego ograniczenia, sieć elektroenergetyczną.
System IGCC 100 obejmuje również system zgazowania 200. W przykładowym przykładzie wykonania system zgazowania 200 obejmuje co najmniej jeden zespół 202 rozdzielania powietrza, który jest połączony przepływowo ze źródłem powietrza poprzez przewód 204. W przykładowym przykładzie wykonania takie źródła powietrza obejmują, lecz bez takiego ograniczenia, przystosowane w tym celu sprężarki powietrza i/lub zespoły składowana sprężonego powietrza (żadnych nie pokazano). Zespół 202 rozdzielania powietrza rozdziela powietrze na tlen (O2), azot (N2) oraz inne składniki, które odprowadza się przez odpowietrzenie (nie pokazano). Azot podaje się do turbiny gazowej 114, aby ułatwić spalanie.
System zgazowania 200 obejmuje reaktor zgazowania 208, który jest połączony przepływowo z zespołem 202 rozdzielania powietrza, i który odbiera podawany z zespołu 202 rozdzielania powietrza poprzez przewód 210. System zgazowania 200 również obejmuje zespół 211 mielenia i szlamowania węgla. Zespół 211 jest połączony przepływowo ze źródłem węgla i źródłem wody (żadnego nie pokazano) poprzez przewód 212 zasilania węglem i przewód 213 zasilania wodą, odpowiednio. Zespół 211 jest dostosowany do mieszania węgla i wody ze sobą dla utworzenia strumienia zawiesiny węglowej (nie pokazano), która jest podawana do reaktora zgazowania 208 poprzez przewód 214 zawiesiny węglowej.
Reaktor zgazowania 208 otrzymuje strumień zawiesiny węglowej oraz strumień tlenu poprzez przewody 214 i 210, odpowiednio. Reaktor zgazowania 208 ułatwia wytworzenie gorącego strumienia gazu syntezowego (syngazu). Ponadto, reaktor zgazowania 208 wytwarza również strumień gorącego żużla, jako produktu ubocznego w produkcji gazu syntezowego. Strumień żużla jest podawany do zespołu 215 przetwarzania żużla, poprzez przewód 216 gorącego żużla. Zespół 215 przetwarzania żużla schładza i rozdrabnia żużel na mniejsze kawałki, dla utworzenia strumienia, który może być odprowadzany i kierowany przewodem żużlowym 217.
Reaktor zgazowania 208 jest połączony przepływowo z urządzeniem 144 wymiany ciepła poprzez przewód 218 gorącego gazu syntezowego. Urządzenie 144 wymiany ciepła odbiera gorący, surowy strumień gazu syntezowego i przekazuje co najmniej część jego ciepła do HRSG 142 poprzez przewód 146. Z kolei urządzenie 144 wymiany ciepła wytwarza ochłodzony strumień gazu syntezowego, który jest podawany do płuczki wieżowej i niskotemperaturowego zespołu 221 chłodzenia gazu (LTGC ang.: Iow temperature gas cooling) poprzez przewód 219 gazu syntezowego. LTGC 221 usuwa sproszkowaną materię unoszoną w strumieniu surowego gazu syntezowego i ułatwia usuwanie usuniętej materii poprzez przewód 222 popiołu lotnego. LTGC 221 zapewnia również chłodzenie strumienia surowego gazu syntezowego.
System zgazowania 200 obejmuje również podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu, który jest połączony przepływowo z LTGC 221, który odbiera ochłodzony strumień surowego kwaśnego gazu poprzez przewód 220 surowego gazu syntezowego. Podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu ułatwia
PL 228 520 B1 usuwanie co najmniej części kwaśnych składników ze strumienia surowego gazu syntezowego, jak dokładniej opisano poniżej. W przykładowym przykładzie wykonania takie składniki kwaśnego gazu obejmują, lecz bez takiego ograniczenia, H2S i CO2. Podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu ułatwia również oddzielenie co najmniej niektórych składników kwaśnego gazu w inne składniki, jak na przykład, lecz bez takiego ograniczenia, H2S i CO2. Ponadto, podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu jest połączony przepływowo z podsystemem 400 obrabiania gazu przejściowego poprzez przewód 223. Podsystem 400 obrabiania gazu przejściowego odbiera również, i rozdziela, co najmniej niektóre składniki kwaśnego gazu na inne składniki, jak na przykład, lecz bez takiego ograniczenia, H2S i CO2. Ponadto, podsystem 400 obrabiania gazu przejściowego doprowadza końcowy zintegrowany strumień gazu do reaktora zgazowania 208 poprzez podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu i przewód 224 końcowego zintegrowanego strumienia gazu. Końcowy zintegrowany strumień gazu obejmuje zadane stężenia H2S i CO2, jakie wynikają z poprzednich zintegrowanych strumieni gazu, jak opisano poniżej.
Podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu jest połączony przepływowo z reaktorem zgazowania 208 poprzez przewód 224. Przewód 224 doprowadza końcowy zintegrowany strumień gazu do wstępnie określonych części reaktora zgazowania 208.
Rozdzielanie i usuwanie takiego CO2 i H2S przez podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu i podsystem 400 obrabiania gazu przejściowego wytwarza strumień czystego gazu syntezowego, który jest podawany do turbiny gazowej 114 poprzez przewód 228 czystego gazu syntezowego.
Podczas normalnej pracy zespół 202 rozdzielania powietrza odbiera powietrze poprzez przewód 204. Powietrze jest rozdzielane na O2, N2 oraz inne składniki, które są odprowadzane do atmosfery przez odpowietrznik. Azot jest podawany do turbiny 114 przewodem 206, a tlen jest podawany do reaktora zgazowania 208 przewodem 210. Również, podczas pracy zespół 211 mielenia i szlamowania węgla odbiera węgiel i wodę przewodami 212 i 213, odpowiednio, przy czym powstający strumień zawiesiny węglowej jest podawany do reaktora zgazowania 208 poprzez przewód 214.
Reaktor zgazowania 208 otrzymuje tlen poprzez przewód 210, węgiel poprzez przewód 214 i końcowy strumień zintegrowanego gazu z podsystemu 300 usuwania kwaśnego gazu poprzez przewód 224. Reaktor zgazowania 208 wytwarza strumień gorącego surowego gazu syntezowego, który jest podawany do urządzenia 144 poprzez przewód 218. Ewentualne żużlowe produkty uboczne wytworzone w reaktorze zgazowania 208 są usuwane przez zespół 215 przetwarzania żużla i przewody 216 i 217. Urządzenie 144 chłodzi strumień surowego gazu syntezowego dla wytworzenia ochłodzonego strumienia surowego gazu syntezowego, który jest podawany do płuczki wieżowej i zespołu LTGC 221 przewodem 219. Wewnątrz płuczki wieżowej i zespołu LTGC 221 usuwa się sproszkowaną materię z gazu syntezowego poprzez przewód 222, i dalej chłodzi się ten gaz. Ochłodzony strumień gazu syntezowego jest podawany do podsystemu 300 usuwania kwaśnego gazu, gdzie usuwa się zasadniczo składniki kwaśnego gazu dla utworzenia czystego strumienia gazu syntezowego, który może być doprowadzony do turbiny gazowej 114 poprzez przewód 228.
Ponadto, podczas normalnej pracy turbina 114 otrzymuje azot i czysty gaz syntezowy przewodami 206 i 228, odpowiednio. Turbina 114 spala paliwo w postaci gazu syntezowego, wytwarza gorące gazy spalinowe, i kieruje gorące gazy spalinowe, aby spowodować obracanie turbiny 114.
Co najmniej część ciepła usuniętego z gorącego gazu syntezowego poprzez urządzenie 144 wymiany ciepła jest podawana do HRSG 142 poprzez przewód 146, gdzie ciepło to ułatwia wytwarzanie pary wodnej. Para wodna jest podawana do turbiny parowej 132 przewodem 150, i powoduje jej rotację. Turbina 132 obraca drugi generator 134 poprzez drugi wirnik 135.
Figura 2 jest schematem ideowym przykładowego podsystemu 300 usuwania kwaśnego gazu i podsystemu 400 obrabiania gazu przejściowego, które mogą być zastosowane z systemem wytwarzania mocy IGCC, takim jak elektrownia 100 (pokazana na Figurze 1). Podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu odbiera surowy strumień poprzez przewód 220. Również podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu podaje strumień czystego gazu syntezowego poprzez przewód 228. Dodatkowo, podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu podaje strumień zintegrowanego gazu poprzez przewód 224 do reaktora zgazowania, takiego jak reaktor zgazowania 208 (pokazany na Figurze 1). Przewód 220 jest połączony przepływowo z co najmniej jednym absorberem wysokociśnieniowym 302. W przykładowym przykładzie wykonania podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu obejmuje dwa absorbery wysokociśnieniowe 302, połączone przepływowo z przewodem 220. Alternatywnie, podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu może obejmować dowolną ilość wysokociśnieniowych absorberów 302, które ułatwiają działanie podsystemu 300, jak tu opisano.
PL 228 520 B1
W przykładowym przykładzie wykonania absorber główny 302 wykorzystuje rozpuszczalnik dla ułatwienia usunięcia kwaśnego gazu z surowego strumienia przemieszczonego gazu syntezowego. Strumień surowego gazu syntezowego styka się z co najmniej częścią rozpuszczalnika ubogiego w kwaśny gaz (nie pokazano), który usuwa co najmniej część wybranych składników kwaśnego gazu ze strumienia surowego gazu syntezowego dla wytworzenia strumienia czystego gazu syntezowego. Usunięte składniki kwaśnego gazu zostają zatrzymane w rozpuszczalniku, przez co powstaje pierwszy strumień rozpuszczalnika obfitego w kwaśny gaz lub po prostu wzbogacony. W przykładowym przykładzie wykonania składniki takiego kwaśnego gazu obejmują, lecz bez takiego ograniczenia, H 2S i CO2. Alternatywnie, usuwa się dowolne składniki, co ułatwia działanie systemu IGCC 100, jak opisano.
W przykładowym przykładzie wykonania absorber wysokociśnieniowy 302 jest połąc zony przepływowo z walczakiem 308 odparowania poprzez pierwszy przewód 306 strumienia wzbogaconego rozpuszczalnika. Alternatywnie, absorber wysokociśnieniowy 302 może być połączony przepływowo z dowolną ilością walczaków 308 odparowania, co ułatwia działanie podsystemu 300 usuwania kwaśnego gazu, jak opisano.
Walczak 308 odparowania tworzy drugi strumień wzbogaconego rozpuszczalnika, który obejmuje co najmniej niektóre pozostające składniki gazowe CO2 i H2S, jakie nie zostały usunięte przez opisany powyżej mechanizm odparowania. Jako taki, w przykładowym przykładzie wykonania walczak 308 odparowania jest również połączony przepływowo z co najmniej jednym zespołem 312 usuwania kwaśnego gazu poprzez drugi przewód 310 wzbogaconego rozpuszczalnika, który podaje drugi strumień wzbogaconego rozpuszczalnika do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu. Alternatywnie, liczne walczaki 308 odparowania mogą być połączone przepływowo ze sobą w układzie szeregowym lub równoległym, przy czym liczne walczaki 308 odparowania są połączone przepływowo z zespołem 312 usuwania kwaśnego gazu dowolną ilością przewodów, co ułatwia pracę podsystemu 300 usuwania kwaśnego gazu, jak tu opisano.
Zespół 312 usuwania kwaśnego gazu odbiera strumień wzbogacanego rozpuszczalnika poprzez przewód 310. Zespół 312 usuwania kwaśnego gazu regeneruje odebrany wzbogacony rozpuszczalnik do zubożonego rozpuszczalnika poprzez usuwanie/redukowanie stężenia wszelkich składników kwaśnego gazu we wzbogaconym rozpuszczalniku, tworząc tym samym strumień zubożonego rozpuszczalnika, który jest zasadniczo wolny od CO2 i H2S. Zespół 312 usuwania kwaśnego gazu jest połączony przepływowo z kotłem 314 ponownego odparowywania poprzez przewód 316, którym jest podawany strumień zubożonego rozpuszczalnika do kotła 314 ponownego odparowywania. Kocioł 314 ponownego odparowywania ogrzewa zubożony rozpuszczalnik i jest połączony przepływowo z zespołem 312 usuwania kwaśnego gazu. Część ogrzanego zubożonego rozpuszczalnika jest podawana do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu poprzez przewód 318, dla ułatwienia wytworzenia pary w zespole 312 usuwania kwaśnego gazu, co umożliwia poprawę działania zespołu.
Kocioł 314 ponownego odparowywania jest również połączony przepływowo z co najmniej jednym urządzeniem 304 wymiany ciepła poprzez pompę 320 oraz przewody 322 i 324. Pompa 320 oraz przewody 322 i 324 podają gorący strumień zubożonego rozpuszczalnika poprzez urządzenie 304 wymiany ciepła. Urządzenie 304 wymiany ciepła ułatwia przekazanie ciepła ze strumienia gorącego zubożonego rozpuszczalnika do pierwszego strumienia wzbogaconego rozpuszczalnika. Urządzenie 304 wymiany ciepła jest połączone przepływowo z absorberem wysokociśnieniowym 302 poprzez przewód 364. Przewód 364 doprowadza strumień gorącego zubożonego rozpuszczalnika z urządzenia 304 wymiany ciepła i ułatwia usunięcie co najmniej części ciepła z gorącego strumienia rozpuszczalnika, tworząc chłodniejszy strumień zubożonego rozpuszczalnika.
Zespół 312 usuwania kwaśnego gazu wytwarza pierwszy strumień kwaśnego gazu CO2/H2S w funkcji regeneracji rozpuszczalnika, jak opisano powyżej. Zespół 312 usuwania kwaśnego gazu jest połączony przepływowo z rozdzielaczem 326 faz poprzez przewód 328. Pierwszy strumień kwaśnego gazu CO2/H2S może zawierać rozpuszczalnik. Rozdzielacz 326 faz ułatwia usunięcie rozpuszczalnika z pierwszego strumienia kwaśnego gazu CO2/H2S i następnie podaje rozpuszczalnik z powrotem do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu poprzez przewód 330. Mianowicie, rozdzielacz 326 faz tworzy drugi strumień kwaśnego gazu CO2/H2S.
Podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu obejmuje również liczne zespoły przemiany chemicznej lub zespoły 332 usuwania siarki (SRU - ang.: sulfur removal unit), które są połączone przepływowo z rozdzielaczem 326 faz poprzez co najmniej jeden przewód 334 i co najmniej jeden wlotowy zawór zamykający 336 dla każdego SRU 332. Każdy SRU 332 odbiera drugi strumień kwaśnego gazu
PL 228 520 B1
CO2/H2S i tworzy dwutlenek siarki (SO2) oraz wolną siarkę (S). Mianowicie, część H2S w drugim strumieniu kwaśnego gazu CO2/H2S reaguje z O2, tworząc SO2. SO2 reaguje również z pozostałym H2S, tworząc wolną S i H2O. Nieprzetworzone CO2, SO2 i N2 w SRU 332 tworzą strumień gazu resztkowego SRU. Wytworzona siarka (S) jest usuwana z każdego SRU 332 poprzez przewód 338.
W przykładowym przykładzie wykonania SRO 332 są połączone przepływowo z co najmniej jednym zespołem przemiany chemicznej lub zespołem 340 gazu resztkowego (TGU ang.: tail gas unit), który odbiera strumień gazu resztkowego SRU poprzez przewód 338. TGU 340 tworzy również H 2S, poprzez uwodorowanie nieprzekształconego SO2 wodorem (H2). Dwutlenek węgla w drugim strumieniu kwaśnego gazu CO2/H2S i w strumieniu gazu resztkowego SRU są zasadniczo chemicznie niezmienione. Dlatego TGU 340 tworzy drugi strumień zintegrowanego gazu. W tym strumieniu stosunek CO2 do H2S jest zasadniczo większy, niż stosunek CO2 do H2S w pierwszym strumieniu kwaśnego gazu CO2/H2S.
Podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu obejmuje również co najmniej jedną dmuchawę 348, która jest połączona przepływowo z TGU 340 poprzez przewód 342, co najmniej jeden zawór blokujący 344 i co najmniej jeden przewód 346. Ponadto, w przykładowym przykładzie wykonania podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu obejmuje co najmniej jedną sprężarkę 354 niskiego ciśnienia (LP) połączoną przepływowo z dmuchawą 348 poprzez co najmniej jeden przewód 350 i co najmniej jeden zawór blokujący 352. Ponadto, podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu obejmuje co najmniej jedną sprężarkę wysokoprężną (HP) 362, która jest połączona przepływowo ze sprężarką 354 niskiego ciśnienia LP poprzez przewody 356 i 360 oraz zawór 358. Sprężarka wysokoprężna 362 jest również połączona przepływowo z przewodem 224.
W przykładowym przykładzie wykonania zawory 336, 344, 352 i 358 są zdalnie i automatycznie sterowane, i są połączone w celu przesyłania danych z układem sterowania (nie pokazano). Alternatywnie, zawory 336, 344, 352 i 358 mogą być obsługiwane w dowolny sposób, który ułatwia działanie podsystemu 300 usuwania kwaśnego gazu, jak tu opisano.
Podczas przejściowego działania co najmniej część składników kwasowych usuniętych ze strumienia gazu syntezowego jest podawana do podsystemu 400 obrabiania gazu przejściowego poprzez przewód 223. W podsystemie 400 obrabiania gazu przejściowego składniki gazowe są usuwane i oddzielane w taki sposób, że końcowy strumień zintegrowanego gazu może być doprowadzony do reaktora zgazowania 208 poprzez podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu i przewód 224.
W przykładowym przykładzie wykonania podsystem 400 obrabiania gazu przejściowego jest połączony przepływowo z podsystemem 300 usuwania kwaśnego gazu. Podsystem 400 obrabiania gazu przejściowego obejmuje co najmniej jeden absorber niskociśnieniowy 402 (LP). Absorber niskociśnieniowy 402 LP jest podobny do absorbera 302 HP pod tym względem, że oba absorbery 302 i 402 wykorzystują rozpuszczalnik do oddzielenia i usunięcia określonych składników ze strumienia płynu. Jednakże, absorber 402 LP różni się od absorbera 302 HP pod tym względem, że absorber 402 LP pracuje przy niższym ciśnieniu, niż absorber 302 HP i selektywnie oddziela CO2 od H2S zawarte w gazach, które są wytwarzane podczas przejściowych okresów eksploatacyjnych, jak rozruch, zatrzymanie lub okresy samoczynnych wyłączeń urządzeń.
Podsystem 400 obrabiania gazu przejściowego obejmuje również przewód 426 gorącego zubożonego rozpuszczalnika, który jest połączony przepływowo z przewodem 324. Przewód 426 doprowadza gorący zubożony rozpuszczalnik z kotła 314 ponownego odparowywania i pompy 320 do zbiornika 404 składowania zubożonego rozpuszczalnika. Zbiornik 404 składowania zubożonego rozpuszczalnika jest również połączony przepływowo z absorberem LP 402 poprzez pierwszą pompę 406 i urządzenie 428 wymiany ciepła.
W przykładowym przykładzie wykonania absorber 402 LP jest również połączony przepływowo ze zbiornikiem 414 składowania wzbogaconego rozpuszczalnika poprzez drugą pompę 410, urządzenie 412 wymiany ciepła i przewód 430. Pompa 410, urządzenie 412 wymiany ciepła i przewód 430 ułatwiają doprowadzenie wzbogaconego rozpuszczalnika do zbiornika 414 składowania wzbogaconego rozpuszczalnika. Zbiornik 414 składowania wzbogaconego rozpuszczalnika jest połączony przepływowo z zespołem 312 usuwania kwaśnego gazu poprzez trzecie urządzenie 416 wymiany ciepła i przewód 432.
Absorber 402 LP jest również połączony przepływowo z przewodem 356 poprzez co najmniej jeden przewód obejścia 444 sprężarki HP i co najmniej jeden zawór obejścia 448 sprężarki HP. Dodatkowo, absorber LP 402 jest połączony przepływowo z co najmniej jednym przewodem 450 odprowadzenia do pochodni gazowej i co najmniej jednym zaworem 452 odprowadzenia do pochodni gazowej.
PL 228 520 B1
Ponadto, absorber 402 LP jest połączony przepływowo ze sprężarką 362 HP poprzez co najmniej jeden przewód 446 i co najmniej jeden zawór 424.
Podsystem 400 obrabiania gazu przejściowego również obejmuje co najmniej jeden przewód 440 obejścia SRU i co najmniej jeden zawór 454 obejścia SRU, które łączą rozdzielacz 326 faz przepływowo z dmuchawami 342. Dodatkowo, SRU 332 są połączone przepływowo z co najmniej jednym przewodem 434 i co najmniej jednym zaworem 456, co ułatwia zawrócenie do obiegu nieobrobionego resztkowego SRU w celu obróbki w SRU 332. SRU 332 są również podłączone przepływowo do cieplnego aparatu utleniającego 420, poprzez przewód 438 i zawór 422. Ponadto, SRU 332 są połączone przepływowo z dmuchawami 348, poprzez przewód 436 obejścia TGU i zawór 458 obejścia TGU. Przewód i zawór 436 oraz 458 obejścia TGU doprowadzają gaz resztkowy SRU do dmuchaw 348 podczas wyłączenia TGU. Ponadto, podsystem 400 obrabiania gazu resztkowego obejmuje co najmniej jeden przewód 442 obejścia dmuchawy, a to umożliwia zbocznikowanie dmuchaw 348 przez SRU 332 i/lub TGU 340 i doprowadzenie nieobrobionego gazu resztkowego SRU i/lub gazu resztkowego TGU do sprężarek 354 niskiego ciśnienia.
W przykładowym przykładzie wykonania zawory 422, 424, 448, 452, 454, 456 i 458 są zdalnie i automatycznie sterowanymi zaworami, i są połączone do przesyłania danych z układem sterowania (nie pokazano). Alternatywnie, zawory 422, 424, 448, 452, 454, 456 i 458 mogą być obsługiwane w dowolny sposób, który ułatwia działanie podsystemu 400 obrabiania gazu przejściowego, jak tu opisano.
Podczas nieprzejściowego działania podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu pracuje w celu usunięcia co najmniej części składników kwasowych z surowego strumienia gazu syntezowego. Takie składniki kwaśnego gazu obejmują, lecz bez ograniczenia, H2S i CO2. Podsystem 300 jest ponadto dostosowany do ułatwienia wydzielania co najmniej niektórych składników kwaśnego gazu jako składników, które obejmują, lecz bez takiego ograniczenia, H2S i CO2. Jednakże opisane powyżej urządzenie może ulegać uszkodzeniom oraz może być wyłączane. Podczas rozruchu elektrowni, wyłączenia elektrowni lub awarii urządzenia, zwanej także samoczynnym wyłączeniem, podsystem 300 usuwania kwaśnego gazu może wytwarzać wyższe emisje do atmosfery. Podsystem 400 obrabiania gazu przejściowego zapewnia, że wszystkie strumienie procesowe uwalniane do atmosfery poprzez pochodnię gazową 418 lub cieplny aparat utleniający 420 mogą być zasadniczo wolne od siarki.
W przykładowym przykładzie wykonania, podczas samoczynnego wyłączenia jednego lub więcej SRU 332 kwaśne gazy z zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu omijają SRU 332 poprzez przewód 440 obejścia zespołów SRU i zawór 454 obejścia zespołów SRU, i są doprowadzane do dmuchaw 348. W alternatywnym przykładzie wykonania gazy kwaśne z zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu omijają SRU 332 poprzez przewód 442 obejścia dmuchawy i zawór 454 obejścia zespołów SRU, i są doprowadzane do sprężarek 354 niskiego ciśnienia.
W przykładowym przykładzie wykonania, nieobrobione gazy są podawane z dmuchaw 348 do sprężarek 354 LP poprzez przewód 350 i zawór 352. W alternatywnym przykładzie wykonania nieobrobione gazy pomijają dmuchawy 348 i są kierowane do sprężarek 354 LP poprzez przewód 442 obejścia dmuchawy i zawór 454 obejścia zespołu SRU. Zawory 448 obejścia HP są następnie zamykane, a sprężone, nieobrobione gazy resztkowe i gazy kwaśne są podawane do absorbera 402 LP poprzez przewód 444 obejścia HP. Absorber 402 LP, jak opisano powyżej, jest dostosowany do oddzielana i usuwania wstępnie określonych składników ze strumienia płynu. Strumień doprowadzany do absorbera LP 402. poprzez przewód 444 obejścia HP jest obrabiany zubożonym rozpuszczalnikiem doprowadzonym do absorbera LP 402 ze zbiornika 404 składowania zubożonego rozpuszczalnika poprzez pierwszą pompę 406 i pierwsze urządzenie 428 wymiany ciepła. W absorberze LP 402 co najmniej część siarki z dwutlenku siarki, siarkowodoru i siarczku karbonylu jest usuwana z nieobrobionych gazów, przez co jest wytwarzany wzbogacony rozpuszczalnik. W przykładowym przykładzie wykonania ilość siarki w gazach zostaje zmniejszona do poziomu około części na milion (PPM). W alternatywnych przykładach wykonania usuwana ilość siarki może się różnić. Wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zbiornika 414 składowania wzbogaconego rozpuszczalnika poprzez przewód 430, drugą pompę 410 i drugie urządzenie 412 wymiany ciepła. W jednym przykładzie wykonania rozpuszczalnik jest następnie podawany poprzez trzecie urządzenie 416 wymiany ciepła i przewód 432 do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu, w celu regeneracji. W alternatywnym przykładzie wykonania wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu za pomocą tylko przewodu 432. Ponadto, w innym alternatywnym przykładzie wykonania gazy górne z absorbera 402 LP, zawierające w większości dwutlenek węgla, są zawracane do gazogeneratora za pomocą sprężarek 362 HP. Mianowicie, gazy górne są podawane do sprężarek 362 HP poprzez co najmniej jeden przewód 446
PL 228 520 B1 i co najmniej jeden zawór 424. W dalszym alternatywnym przykładzie wykonania gazy górne absorbera niskociśnieniowego 402 są odprowadzane do pochodni gazowej 418 poprzez co najmniej jeden przewód 450 i co najmniej jeden zawór 452.
W przykładowym przykładzie wykonania podczas samoczynnego wyłączenia TGU 340 nieobrobiony gaz resztkowy SRU pomija wyłączony TGU 340 poprzez przewód 436 obejścia TGU i zawór 458 obejścia TGU. W jednym przykładzie wykonania, nieobrobiony gaz resztkowy SRU jest podawany do dmuchaw 348 poprzez co najmniej jeden zawór 344 i co najmniej jeden przewód 346, a część kwaśnego gazu z zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu pomija SRU 332 poprzez przewód 440 obejścia SRU i zawór 454 obejścia SRU, i jest podawana do dmuchaw 348. Ponadto, co najmniej część gazów kwaśnych z zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu pomija SRU 332 poprzez przewód 442 obejścia dmuchawy i zawór 454 obejścia SRU i jest podawana do sprężarek 354 niskiego ciśnienia. W przykładowym przykładzie wykonania, około 50% kwaśnego gazu pomija SRU 332. W alternatywnych przykładach wykonania proporcja kwaśnego gazu, który pomija SRU 332 może się różnić. Pozostałe gazy kwaśne są podawane do SRU 332 poprzez co najmniej jeden przewód 434 i co najmniej jeden zawór 456, w celu ułatwienia przemiany w wolną siarkę.
W przykładowym przykładzie wykonania, nieobrobione gazy są podawane z dmuchaw 348 do sprężarek 354 LP poprzez przewód 350 i zawór 352. W alternatywnym przykładzie wykonania nieobrobione gazy są podawane bezpośrednio do sprężarek 354 LP poprzez przewód 452 obejścia dmuchawy i zawory 454 obejścia SRU. Zawory 443 obejścia HP są następnie zamykane, a sprężone, nieobrobione gazy resztkowe i gazy kwaśne są podawane do absorbera 402 LP poprzez przewód 444 obejścia HP. Absorber LP 402, jak opisano powyżej, jest dostosowany do oddzielania i usuwania wstępnie określonych składników ze strumienia płynu. Strumień doprowadzany do absorbera 402 LP poprzez przewód 444 obejścia HP jest obrabiany zubożonym rozpuszczalnikiem doprowadzonym do absorbera 402 LP ze zbiornika 404 składowania zubożonego rozpuszczalnika, poprzez pierwszą pompę 406 i pierwsze urządzenie 428 wymiany ciepła. W absorberze LP 402 co najmniej część siarki z dwutlenku siarki, siarkowodoru i siarczku karbonylu jest usuwana z nieobrobionych gazów, przez co jest wytwarzany wzbogacony rozpuszczalnik. W przykładowym przykładzie wykonania ilość siarki w gazach zostaje zmniejszona do poziomu około części na milion (PPM). W alternatywnych przykładach wykonania usuwana ilość siarki może się różnić. Wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zbiornika 414 składowania wzbogaconego rozpuszczalnika poprzez przewód 430, drugą pompę 410 i drugie urządzenie 412 wymiany ciepła. W jednym przykładzie wykonania wzbogacony rozpuszczalnik jest następnie podawany poprzez trzecie urządzenie 416 wymiany ciepła i przewód 432 do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu, w celu regeneracji. W alternatywnym przykładzie wykonania wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu za pomocą tylko przewodu 432. Ponadto, w innym alternatywnym przykładzie wykonania, gazy górne z absorbera LP 402, obejmujące w większości dwutlenek węgla, są zawracane do gazogeneratora za pomocą sprężarek 362 HP. W szczególności, gazy górne są podawane do sprężarek 362 HF poprzez co najmniej jeden przewód 446 i co najmniej jeden zawór 424. W dalszym alternatywnym przykładzie wykonania, gazy górne absorbera niskociśnieniowego 402 są odprowadzane do pochodni gazowej 418 poprzez co najmniej jeden przewód 450 i co najmniej jeden zawór 452. Nieobrobione gazy resztkowe SRU są częściowo zawracane do SRU 332 poprzez przewody 434 i zawory 456, a pozostałe gazy są odprowadzane do cieplnego aparatu utleniającego 420 poprzez przewód 438 i zawór 422.
W przykładowym przykładzie wykonania, podczas samoczynnego wyłączenia jednej lub więcej dmuchaw 348 zawór 344 związany z wyłączoną dmuchawą 348 jest zamknięty, dla ułatwienia doprowadzenia części kwaśnego gazu z SRU 332 do pozostałych niewyłączonych dmuchaw 348. W przykładowym przykładzie wykonania, około 50% gazów kwaśnych pomija wyłączoną dmuchawę 348. W alternatywnych przykładach wykonania, proporcja gazów kwaśnych, które pomijają wyłączoną dmuchawę 348 może się różnić. Pozostałe gazy kwaśne są podawane do SRU 332 poprzez co najmniej jeden przewód 434 i co najmniej jeden zawór 456, w celu ułatwienia przemiany w wolną siarkę. W alternatywnym przykładzie wykonania zawory 344 są zamknięte, a część kwaśnego gazu z SRU 332 jest podawana do sprężarek 354 niskiego ciśnienia poprzez przewód 442 obejścia dmuchawy.
W przykładowym przykładzie wykonania nieobrobione gazy są podawane z niewyłączonych dmuchaw 348 do sprężarek 354 LP poprzez przewód 350 i zawór 352. W alternatywnym przykładzie wykonania nieobrobione gazy omijają dmuchawy 348 i są kierowane do sprężarek 354 niskiego ciśnienia poprzez przewód 442 obejścia dmuchawy i zawór obejścia 454. Zawory 448 obejścia HP są następnie zamykane, a sprężone, nieobrobione gazy resztkowe i gazy kwaśne są podawane do absorbera 402
PL 228 520 B1
LP poprzez przewód 444 obejścia HP. Absorber 402 LP, jak opisano powyżej, oddziela i usuwa wstępnie określone składniki ze strumienia płynu. Strumień doprowadzany do absorbera 402 LP poprzez przewód 444 obejścia HP jest obrabiany zubożonym rozpuszczalnikiem doprowadzonym do absorbera 402 LP ze zbiornika 404 składowania zubożonego rozpuszczalnika poprzez pierwszą pompę 406 i pierwsze urządzenie 428 wymiany ciepła. W absorberze 402 LP co najmniej część siarki z dwutlenku siarki, siarkowodoru i siarczku karbonylu jest usuwana z nieobrobionych gazów, przez co jest wytwarzany wzbogacony rozpuszczalnik. W przykładowym przykładzie wykonania ilość siarki w gazach zostaje zmniejszona do poziomu około części na milion (PPM). W alternatywnych przykładach wykonania usuwana ilość siarki może się różnić. Wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zbiornika 414 składowania wzbogaconego rozpuszczalnika poprzez przewód 430, drugą pompę 410 i drugie urządzenie 412 wymiany ciepła. W przykładowym przykładzie wykonania rozpuszczalnik jest następnie podawany poprzez trzecie urządzenie 416 wymiany ciepła i przewód 432 do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu, w celu regeneracji. W alternatywnym przykładzie wykonania wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu za pomocą tylko przewodu 432. Ponadto, w przykładowym przykładzie wykonania gazy górne z absorbera 402 LP, obejmujące w większości dwutlenek węgla, są zawracane do gazogeneratora za pomocą sprężarek 362 HP. Mianowicie, gazy górne są podawane do sprężarek 362 HP poprzez co najmniej jeden przewód 446 i co najmniej jeden zawór 424. W alternatywnym przykładzie wykonania gazy górne z absorbera 402 niskociśnieniowego są odprowadzane do pochodni gazowej 418 poprzez co najmniej jeden przewód 450 i co najmniej jeden zawór 452. Nieobrobione gazy resztkowe SRU są częściowo zawracane do SRU 332 poprzez przewody 434 i zawory 456, a pozostałe gazy są odprowadzane do cieplnego aparatu utleniającego 420 poprzez przewód 438 i zawór 422.
W przykładowym przykładzie wykonania, podczas samoczynnego wyłączenia jednej lub kilku sprężarek 354 LP zawór 352 związany z wyłączonymi sprężarkami 354 LP jest zamknięty, aby ułatwić podawanie części kwaśnego gazu z dmuchaw 348 do pozostałych, niewyłączonych sprężarek 354 LP. W przykładowym przykładzie wykonania około 50% gazów kwaśnych pomija wyłączoną sprężarkę 354 LP. W alternatywnych przykładach wykonania proporcja gazów kwaśnych, które pomijają wyłączoną sprężarkę 354 LP może się różnić. Pozostające gazy kwaśne są podawane do SRU 332 poprzez co najmniej jeden przewód 434 i co najmniej jeden zawór 456, dla ułatwienia przemiany w wolną siarkę. W alternatywnym przykładzie wykonania zawory 344 zamykają się, a część kwaśnego gazu z SRU 332 jest podawana do sprężarek 354 niskiego ciśnienia poprzez zawór 460 obejścia dmuchawy i przewód 442 obejścia dmuchawy.
Zawory 448 obejścia HP są następnie zamykane, a sprężone nieobrobione gazy resztkowe i gazy kwaśne są podawane do absorbera 402 LP poprzez przewód 444 obejścia HP. Absorber 402 LP, jak opisano powyżej, oddziela i usuwa określone składniki ze strumienia płynu. Strumień doprowadzany do absorbera 402 LP poprzez przewód 444 obejścia HP jest obrabiany zubożonym rozpuszczalnikiem doprowadzonym do absorbera 402 LP ze zbiornika 404 składowania zubożonego rozpuszczalnika poprzez pierwszą pompę 406 i pierwsze urządzenie 428 wymiany ciepła. Wewnątrz absorbera 402 LP strumień surowego gazu syntezowego styka się z co najmniej częścią zubożonego rozpuszczalnika kwaśnego gazu, który usuwa co najmniej część wybranych składników kwaśnego gazu ze strumienia surowego gazu syntezowego, dla wytworzenia strumienia czystego gazu syntezowego. W przykładowym przykładzie wykonania ilość siarki w gazach zostaje zmniejszona do poziomu około części na milion (PPM). W alternatywnych przykładach wykonania usuwana ilość siarki może się różnić. Wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zbiornika 414 składowania wzbogaconego rozpuszczalnika poprzez przewód 430, drugą pompę 410 i drugie urządzenie 412 wymiany ciepła. W przykładowym przykładzie wykonania wzbogacony rozpuszczalnik jest następnie podawany poprzez trzecie urządzenie 416 wymiany ciepła i przewód 432 do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu, w celu regeneracji. W alternatywnym przykładzie wykonania wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu za pomocą tylko przewodu 432. W przykładowym przykładzie wykonania gazy górne z absorbera 402 LP, obejmujące w większości dwutlenek węgla, są zawracane do gazogeneratora za pomocą sprężarek 362 HP. W szczególności, gazy górne są podawane do sprężarek 362 HP poprzez co najmniej jeden przewód 446 i co najmniej jeden zawór 424. W alternatywnym przykładzie wykonania gazy górne absorbera niskociśnieniowego 402 są odprowadzane do pochodni gazowej 418 poprzez co najmniej jeden przewód 450 i co najmniej jeden zawór 452. Nieobrobione gazy resztkowe SRU są częściowo zawracane do SRU 332 poprzez przewody 434 i zawory 456, a pozostałe gazy są odprowadzane do cieplnego aparatu utleniającego 420 poprzez przewód 438 i zawór 422.
PL 228 520 B1
W przykładowym przykładzie wykonania, podczas samoczynnego wyłączenia jednej lub kilku sprężarek 362 HP gazy resztkowe są podawane z dmuchaw 348 do sprężarek 354 LP poprzez przewód 350 i zawór 352. Ponadto, w przykładowym przykładzie wykonania co najmniej część gazu z walczaka 308 odparowania jest podawana do sprężarek 354 LP. Zawory 448 obejścia HP są następnie zamykane, a sprężone, nieobrobione gazy resztkowe i gazy kwaśne są podawane do absorbera 402 LP poprzez przewód 442 obejścia HP. Absorber 402 LP, jak opisano powyżej, jest dostosowany do oddzielana i usuwania wstępnie określonych składników ze strumienia płynu. Strumień doprowadzany do absorbera 402 LP poprzez przewód 444 obejścia HP jest obrabiany zubożonym rozpuszczalnikiem doprowadzonym do absorbera 402 LP ze zbiornika 404 składowania zubożonego rozpuszczalnika poprzez pierwszą pompę 406 i pierwsze urządzenie 428 wymiany ciepła. W absorberze 402 LP co najmniej część siarki z dwutlenku siarki, siarkowodoru i siarczku karbonylu jest usuwana z nieobrobionych gazów, przez co wytwarzany jest wzbogacony rozpuszczalnik. W przykładowym przykładzie wykonania ilość siarki w gazach zostaje zmniejszona do poziomu około części na milion (PPM). W alternatywnych przykładach wykonania usuwana ilość siarki może się różnić. Wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zbiornika 414 składowania wzbogaconego rozpuszczalnika poprzez przewód 430, drugą pompę 410 i drugie urządzenie 412 wymiany ciepła. W przykładowym przykładzie wykonania rozpuszczalnik jest następnie podawany poprzez trzecie urządzenie 416 wymiany ciepła i przewód 432 do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu, w celu regeneracji. W alternatywnym przykładzie wykonania wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu za pomocą tylko przewodu 432. Gazy górne z absorbera 402 LP zawierające w większości dwutlenek węgla są odprowadzane do pochodni gazowej 418 poprzez co najmniej jeden przewód 450 i co najmniej jeden zawór 452.
W przykładowym przykładzie wykonania, podczas wyłączania całego systemu główny absorber 302 może być ograniczony pod względem ilości surowego gazu syntezowego, który może być obrabiany. Zgodnie z tym, podczas procedury wyłączania, gaz syntezowy, który jest podawany do głównego absorbera 302 poprzez przewód 220, pomija główny absorber 302 poprzez przewód 460 obejścia absorbera i zawór 462 obejścia absorbera. Absorber 402 LP, jak opisano powyżej, jest dostosowany do oddzielania i usuwania wstępnie określonych składników ze strumienia płynu. Strumień dopro wadzany do głównego absorbera 402 LP poprzez przewód 460 obejścia głównego absorbera jest obrabiany zubożonym rozpuszczalnikiem doprowadzonym do absorbera 402 LP ze zbiornika 404 składowania zubożonego rozpuszczalnika, poprzez pierwszą pompę 406 i pierwsze urządzenie 428 wymiany ciepła. W absorberze 402 LP co najmniej część siarki z dwutlenku siarki, siarkowodoru i siarczku karbonylu jest usuwana z nieobrobionych gazów, przez co wytwarzany jest wzbogacony rozpuszczalnik. W przykładowym przykładzie wykonania ilość siarki w gazach zostaje zmniejszona do poziomu około części na milion (PPM). W alternatywnych przykładach wykonania usuwana ilość siarki może się różnić. Wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zbiornika 414 składowania wzbogaconego rozpuszczalnika poprzez przewód 430, drugą pompę 410 i drugie urządzenie wymiany 412 ciepła. W przykładowym przykładzie wykonania rozpuszczalnik jest następnie podawany, poprzez trzecie urządzenie wymiany 416 ciepła i przewód 432, do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu, w celu regeneracji. W alternatywnym przykładzie wykonania wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zespołu 312 usuwania kwaśnego gazu za pomocą tylko przewodu 432. Ponadto, w przykładowym przykładzie wyk onania gazy górne z absorbera 402 LP, obejmujące w większości dwutlenek węgla, są zawracane do gazogeneratora za pomocą sprężarek 362 HP. W szczególności, gazy górne są podawane do sprężarek 362 HP poprzez co najmniej jeden przewód 446 i co najmniej jeden zawór 424. W alternatywnym przykładzie wykonania gazy górne z absorbera niskociśnieniowego 402 są odprowadzane do pochodni gazowej 418 poprzez co najmniej jeden przewód 450 i co najmniej jeden zawór 452.
Podsystem 400 obrabiania gazu przejściowego ułatwia zmniejszenie stężenia środków zawierających siarkę, jak na przykład, lecz bez takiego ograniczenia, H2S w strumieniach surowego i czystego gazu syntezowego, poprzez zasadnicze zmniejszenie stężenia H2S w strumieniu gazu podawanego do reaktora zgazowania 208. Absorber 402 LP pracuje w okresach przejściowych, przez co absorber 402 LP zasadniczo usuwa H2S, jak opisano powyżej. Takie zmniejszenie stężenia H2S ułatwia uzyskanie mniejszych emisji w okresach przejściowych, zwiększając tym samym elastyczność operacyjną systemu IGCC 100.
Opisane powyżej sposoby i urządzenie umożliwiają obróbkę gazu procesu przejściowego w systemie w technologii bloku gazowo-parowego ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa (IGCC), takie jak stosowane w elektrowniach, z minimalną emisją siarki. W szczególności, emisje wytwarzane w procesie przejściowym są przeprowadzane poprzez absorber niskociśnieniowy, gdzie emisje są mieszane ze
PL 228 520 B1 zubożonym rozpuszczalnikiem dla ułatwienia zmniejszenia ilości wytwarzanych emisji. Powstający wzbogacony rozpuszczalnik jest podawany do zespołu usuwania kwaśnego gazu w celu dalszego usunięcia emisji a górny gaz z absorbera niskociśnieniowego jest zawracany do gazo-generatora.
Należy rozumieć, że jakikolwiek element lub etap wymienione w liczbie pojedynczej nie wykluczają zastosowania wielu (tzn. w liczbie mnogiej) wspomnianych elementów lub etapów, jeśli takiego wykluczenia nie wyrażono wyraźnie. Ponadto, odniesienia „jeden przykład wykonania” obecnego wynalazku nie mają na celu interpretacji jako wykluczenia istniejących dodatkowych przykładów wykonania, które również zawierają podawane właściwości.
Choć opisane urządzenie i sposoby przedstawiono w kontekście systemu obrabiania gazu technologicznego dla systemu energetycznego w technologii bloku gazowo-parowego ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa (IGCC) rozumie się, że urządzenie to i sposoby nie są ograniczone do systemów obrabiania gazu technologicznego w procesach przejściowych lub IGCC. Podobnie, zilustrowane elementy składowe systemu nie są ograniczone do specyficznych przykładów wykonania, lecz raczej elementy składowe tego systemu mogą być użyte niezależnie i oddzielnie od innych elementów składowych tu opisanych.
Choć wynalazek opisano pod względem różnych specyficznych przykładów wykonania, dla specjalistów w tej dziedzinie będzie oczywiste, że wynalazek może być zmodyfikowany w duchu i zakresie podanych zastrzeżeń.

Claims (19)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób zmniejszania emisji siarki, znamienny tym, że sposób ten obejmuje:
    kierowanie co najmniej części nieobrobionego gazu z systemu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera (402), przy czym kierowanie co najmniej części nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera (402) obejmuje:
    zidentyfikowanie stanu przejściowego systemu; nastawianie ścieżki przepływu dla nieobrobionego gazu;
    usunięcie co najmniej części siarki z nieobrobionego gazu, wytwarzając górny gaz absorbera niskociśnieniowego; i dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego obejmujące kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do systemu lub co najmniej jednej pochodni (418).
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nastawianie ścieżki przepływu dla nieobrobionego gazu obejmuje:
    jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie jednego spośród co najmniej jednego zespołu (332) usuwania siarki, zespołu (340) gazu resztkowego i co najmniej jednej stosunkowo wysokoprężnej sprężarki (362):
    kierowanie nieobrobionego gazu do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy (348) i co najmniej jednej sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia;
    jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie co najmniej jednej dmuchawy (348):
    kierowanie nieobrobionego gazu do jednej spośród co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie dmuchawy (348) i co najmniej jednej sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia;
    jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie jednej spośród co najmniej jednej sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia:
    kierowanie nieobrobionego gazu do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy (348) i co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia; i jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez wyłączenie systemu:
    kierowanie nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera (402).
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że usuwanie siarki z nieobrobionego gazu ponadto obejmuje:
    mieszanie nieobrobionego gazu z rozpuszczalnikiem ubogim w emisje; i
    PL 228 520 B1 regenerowanie powstałego rozpuszczalnika obfitującego w emisje w zespole (312) usuwania gazu kwaśnego.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego ponadto obejmuje kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do jednego spośród systemu przez co najmniej jedną stosunkowo wysokoprężną sprężarkę (362) i co najmniej jednej pochodni (418).
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje ponadto:
    kierowanie nieobrobionego gazu do zespołu (332) usuwania siarki; oraz kierowanie nieobrobionego gazu do cieplnego aparatu utleniającego (420).
  6. 6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wyłączonym samoczynnie elementem jest stosunkowo wysokoprężna sprężarka (362), zaś dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego obejmuje ponadto kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do co najmniej jednej pochodni (418).
  7. 7. Sposób usuwania siarki z przejściowych gazów technologicznych, znamienny tym, że sposób ten obejmuje:
    wyodrębnianie pierwszej części nieobrobionego gazu z systemu od drugiej części nieobrobionego gazu;
    kierowanie pierwszej części nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera (402);
    usuwanie co najmniej części siarki z pierwszej części nieobrobionego gazu, wytwarzając górny gaz absorbera niskociśnieniowego;
    dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego, obejmujące kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do systemu lub co najmniej jednej pochodni (418); i zawracanie do obiegu drugiej części nieobrobionego gazu do systemu zgazowania (200).
  8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że kierowanie pierwszej części nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera (402) ponadto obejmuje:
    zidentyfikowanie stanu przejściowego systemu; oraz nastawienie ścieżki przepływu dla pierwszej części nieobrobionego gazu.
  9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że nastawienie ścieżki przepływu dla połączonych gazów obejmuje:
    jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie jednego spośród co najmniej jednego zespołu (332) usuwania siarki, zespołu (340) gazu resztkowego i co najmniej jednej stosunkowo wysokoprężnej sprężarki (362):
    kierowanie pierwszej części nieobrobionego gazu do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy (348) i co najmniej jednej sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia;
    jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie co najmniej jednej dmuchawy (348):
    kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie dmuchawy (348) i co najmniej jednej sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia;
    jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia:
    kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy (348) i co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia; i jeśli stan przejściowy systemu jest spowodowany przez wyłączenie systemu:
    kierowanie nieobrobionego gazu do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera (402).
  10. 10. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że usuwanie siarki z pierwszej części nieobrobionego gazu obejmuje:
    mieszanie połączonych gazów z rozpuszczalnikiem ubogim w emisje; i regenerowanie powstałego rozpuszczalnika obfitującego w emisje w zespole (312) usuwania kwaśnego gazu.
    PL 228 520 B1
  11. 11. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego ponadto obejmuje kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do jednego spośród systemu przez co najmniej jedną stosunkowo wysokoprężną sprężarkę (362) i co najmniej jednej pochodni (418).
  12. 12. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że zawrócenie do obiegu drugiej części nieobrobionego gazu obejmuje:
    kierowanie drugiej części nieobrobionego gazu do zespołu (332) usuwania siarki; i kierowanie drugiej części nieobrobionego gazu do cieplnego aparatu utleniającego (420).
  13. 13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że wyłączonym samoczynnie elementem jest stosunkowo wysokoprężna sprężarka (362), zaś dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego ponadto obejmuje kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do co najmniej jednej pochodni (418).
  14. 14. System obrabiania dla przejściowych gazów technologicznych, znamienny tym, że zawiera:
    co najmniej jeden zespół (332) usuwania siarki, przy czym co najmniej jeden zespół (332) usuwania siarki jest skonfigurowany do odbierania strumienia kwaśnego gazu CO2/H2S i wytworzenia dwutlenku siarki i siarki elementarnej;
    zespół (340) gazu resztkowego połączony przepływowo za co najmniej jednym zespołem (332) usuwania siarki, przy czym zespół (340) gazu resztkowego jest skonfigurowany do wytworzenia H2S przez uwodorowanie nieprzekształconego SO2 wodorem; co najmniej jedną dmuchawę (348) połączoną przepływowo za zespołem (340) gazu resztkowego;
    co najmniej jedną sprężarkę (354) stosunkowo niskiego ciśnienia połączoną przepływowo za co najmniej jedną dmuchawą (348);
    stosunkowo niskociśnieniowy absorber (402) połączony przepływowo za co najmniej jedną sprężarką (354) stosunkowo niskiego ciśnienia;
    zespół (312) usuwania kwaśnego gazu połączony przepływowo za stosunkowo niskociśnieniowym absorberem (402); i co najmniej jedną stosunkowo wysokoprężną sprężarkę (362) połączoną przepływowo za co najmniej jedną sprężarką (354) stosunkowo niskiego ciśnienia, przy czym system obrabiania jest skonfigurowany tak, aby, podczas procedury wyłączania systemu, ominąć główny absorber systemu, który jest umieszczony przed stosunkowo niskociśnieniowym absorberem (402) poprzez kierowanie surowego gazu syntezowego do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera (402), zaś wspomniany system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do obrabiania przejściowych gazów technologicznych poprzez:
    połączenie co najmniej części nieobrobionego gazu resztkowego i części gazu kwaśnego;
    kierowanie połączonych gazów do wspomnianego stosunkowo niskociśnieniowego absorbera (402);
    usunięcie co najmniej części siarki z połączonych gazów, wytwarzając górny gaz absorbera niskociśnieniowego; oraz dalsze przetwarzanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego.
  15. 15. System według zastrz. 14, znamienny tym, że system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do kierowania połączonych gazów do stosunkowo niskociśnieniowego absorbera (402) w oparciu o:
    zidentyfikowanie stanu przejściowego systemu; oraz nastawienie ścieżki przepływu dla połączonych gazów.
  16. 16. System według zastrz. 15, znamienny tym, że system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do nastawienia ścieżki przepływu dla połączonych gazów w oparciu o:
    jeśli przejściowy stan systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie jednego spośród co najmniej jednego zespołu (332) usuwania siarki, zespołu (340) gazu resztkowego i co najmniej jednej stosunkowo wysokoprężnej sprężarki (362):
    kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy (348) i co najmniej jednej sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia;
    jeśli przejściowy stan systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie co najmniej jednej dmuchawy (348):
    PL 228 520 B1 kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie dmuchawy (348) i co najmniej jednej sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia;
    i jeśli przejściowy stan systemu jest spowodowany przez samoczynne wyłączenie co najmniej jednej sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia:
    kierowanie połączonych gazów do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy (348) i co najmniej jednej niewyłączonej samoczynnie sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia.
  17. 17. System według zastrz. 16, znamienny tym, że system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do nastawienia ścieżki przepływu dla połączonych gazów w oparciu o:
    zidentyfikowanie zespołu (340) gazu resztkowego jako samoczynnie wyłączonego elementu;
    kierowanie części gazu kwaśnego do jednej spośród co najmniej jednej dmuchawy (348) i co najmniej jednej sprężarki (354) stosunkowo niskiego ciśnienia.
  18. 18. System według zastrz. 14, znamienny tym, że system obrabiania jest ponadto skonfigurowany do dalszego przetwarzania drugiej części nieobrobionego gazu resztkowego w oparciu o:
    kierowanie nieobrobionego gazu resztkowego do zespołu (332) usuwania siarki; i kierowanie nieobrobionego gazu resztkowego do cieplnego aparatu utleniającego (420).
  19. 19. System według zastrz. 16, znamienny tym, że gdy co najmniej jedna stosunkowo wysokoprężna sprężarka (362) jest w stanie samoczynnego wyłączenia, system jest ponadto skonfigurowany do przetwarzania górnego gazu absorbera niskociśnieniowego przez kierowanie górnego gazu absorbera niskociśnieniowego do co najmniej jednej pochodni (418) połączonej przepływowo za stosunkowo niskociśnieniowym absorberem (402).
PL391380A 2007-11-09 2008-09-02 Sposób zmniejszania emisji siarki, sposób usuwania siarki z przejściowych gazów technologicznych oraz system obrabiania dla przejściowych gazów technologicznych PL228520B1 (pl)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/938,076 2007-11-09
US11/938,076 US7708801B2 (en) 2007-11-09 2007-11-09 System and methods for treating transient process gas
PCT/US2008/075005 WO2009061550A1 (en) 2007-11-09 2008-09-02 System and methods for treating transient process gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL391380A1 PL391380A1 (pl) 2010-12-06
PL228520B1 true PL228520B1 (pl) 2018-04-30

Family

ID=40019457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL391380A PL228520B1 (pl) 2007-11-09 2008-09-02 Sposób zmniejszania emisji siarki, sposób usuwania siarki z przejściowych gazów technologicznych oraz system obrabiania dla przejściowych gazów technologicznych

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7708801B2 (pl)
JP (1) JP5703025B2 (pl)
KR (1) KR101520984B1 (pl)
CN (1) CN101855003B (pl)
AU (1) AU2008325071B2 (pl)
CA (1) CA2704398C (pl)
PL (1) PL228520B1 (pl)
WO (1) WO2009061550A1 (pl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8591631B2 (en) * 2007-07-31 2013-11-26 General Electric Company Method and apparatus to produce synthetic gas
CA2731953A1 (en) * 2008-07-30 2010-02-04 Hydrogen Energy International Limited Minimal sour gas emission for an integrated gasification combined cycle complex
US8241404B2 (en) 2009-06-17 2012-08-14 General Electric Company Methods of recycling carbon dioxide to the gasification system
US20100319254A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 Thacker Pradeep S Methods and system for separating carbon dioxide from syngas
US8741225B2 (en) * 2009-09-24 2014-06-03 General Electric Company Carbon capture cooling system and method
US20110162380A1 (en) * 2010-01-04 2011-07-07 General Electric Company Method to increase net plant output of a derated igcc plant
US8475571B2 (en) 2010-04-23 2013-07-02 General Electric Company System for gas purification and recovery with multiple solvents
US8419843B2 (en) 2010-05-18 2013-04-16 General Electric Company System for integrating acid gas removal and carbon capture
US9028568B2 (en) 2010-09-02 2015-05-12 General Electric Company System for treating carbon dioxide
US8535418B2 (en) * 2010-11-22 2013-09-17 General Electric Company Gaseous byproduct removal from synthesis gas
US8945496B2 (en) * 2010-11-30 2015-02-03 General Electric Company Carbon capture systems and methods with selective sulfur removal
US9260301B2 (en) * 2011-05-09 2016-02-16 Hrl Treasury (Idgcc) Pty Ltd Integrated drying gasification
US9731243B2 (en) 2014-06-30 2017-08-15 Uop Llc Low pressure re-absorber and its integration with sulfur-rich solvent flash drum or sulfur-rich solvent stripper in an absorption unit

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4138230A (en) * 1977-07-05 1979-02-06 Uop Inc. Dual pressure absorption process
US4198387A (en) * 1978-02-14 1980-04-15 Bethlehem Steel Corporation Maintaining the selective removal of H2 S from a variably flowing gas stream containing H2 S and CO2
US4772298A (en) * 1982-11-24 1988-09-20 Phillips Petroleum Company Control of a H2 S absorber
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
DE3840238A1 (de) * 1988-11-29 1990-05-31 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines reichgasstromes
US5220782A (en) * 1991-10-23 1993-06-22 Bechtel Group, Inc. Efficient low temperature solvent removal of acid gases
KR960700400A (ko) * 1992-12-30 1996-01-20 아더 이. 퍼니어 2세 융화된 가스화 복합 싸이클 시스템(Control system for integrated gasification combined cycle system)
US5851265A (en) * 1996-09-03 1998-12-22 Monsanto Company Selective removal and recovery of sulfur dioxide from effluent gases using organic phosphorous solvents
GB9702742D0 (en) * 1997-02-11 1997-04-02 Ici Plc Gas absorption
US5928620A (en) * 1997-09-10 1999-07-27 The Regents Of The University Of California Process employing single-stage reactor for recovering sulfur from H2 S-
US6090356A (en) * 1997-09-12 2000-07-18 Texaco Inc. Removal of acidic gases in a gasification power system with production of hydrogen
CN1116913C (zh) * 1997-11-11 2003-08-06 三菱重工业株式会社 湿气处理方法和采用此方法的装置
JP3973772B2 (ja) * 1998-08-28 2007-09-12 株式会社東芝 石炭ガス化コンバインドサイクル発電プラント
US6170263B1 (en) * 1999-05-13 2001-01-09 General Electric Co. Method and apparatus for converting low grade heat to cooling load in an integrated gasification system
JP3860973B2 (ja) * 2001-02-06 2006-12-20 新日本石油精製株式会社 水素化処理プラントの冷却方法および冷却装置
US6998098B2 (en) * 2002-11-11 2006-02-14 Conocophillips Company Removal of gases from a feed
US7056487B2 (en) * 2003-06-06 2006-06-06 Siemens Power Generation, Inc. Gas cleaning system and method
US20070221065A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Adisorn Aroonwilas Heat recovery gas absorption process
PL2117682T3 (pl) * 2007-02-22 2013-03-29 Fluor Tech Corp Konfiguracje do produkcji dwutlenku węgla i wodoru ze strumieni zgazowywania
AU2008237026A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Hydrogen Energy International Limited Emission free integrated gasification combined cycle

Also Published As

Publication number Publication date
PL391380A1 (pl) 2010-12-06
CN101855003B (zh) 2013-12-18
CN101855003A (zh) 2010-10-06
US7708801B2 (en) 2010-05-04
JP5703025B2 (ja) 2015-04-15
KR101520984B1 (ko) 2015-05-15
JP2011502766A (ja) 2011-01-27
CA2704398C (en) 2017-04-11
US20090120285A1 (en) 2009-05-14
WO2009061550A1 (en) 2009-05-14
AU2008325071A1 (en) 2009-05-14
AU2008325071B2 (en) 2013-09-12
KR20100090247A (ko) 2010-08-13
CA2704398A1 (en) 2009-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL228520B1 (pl) Sposób zmniejszania emisji siarki, sposób usuwania siarki z przejściowych gazów technologicznych oraz system obrabiania dla przejściowych gazów technologicznych
CA2700956C (en) Systems and methods for carbon dioxide capture
US8696797B2 (en) Carbon dioxide removal from synthesis gas at elevated pressure
CA2694184C (en) Method and apparatus to produce synthetic gas
CN101899329B (zh) 用于处理包括不希望的排放气体的流的系统和方法
CA2757257C (en) Method and apparatus to recycle tail gas
JP2010534745A (ja) 発電プロセスとシステム
AU2013206438B2 (en) Method and apparatus to produce synthetic gas
JP2011174454A (ja) ガス化発電プラント