RU2013124398A - Интегрирование тепла при захвате со2 - Google Patents

Интегрирование тепла при захвате со2 Download PDF

Info

Publication number
RU2013124398A
RU2013124398A RU2013124398/06A RU2013124398A RU2013124398A RU 2013124398 A RU2013124398 A RU 2013124398A RU 2013124398/06 A RU2013124398/06 A RU 2013124398/06A RU 2013124398 A RU2013124398 A RU 2013124398A RU 2013124398 A RU2013124398 A RU 2013124398A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust gas
water
absorber
absorbent
pipe
Prior art date
Application number
RU2013124398/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2575519C2 (ru
Inventor
Тор Кристенсен
Мейер Херманн Де
Original Assignee
Саргас Ас
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 Саргас Ас filed Critical Саргас Ас
Publication of RU2013124398A publication Critical patent/RU2013124398A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2575519C2 publication Critical patent/RU2575519C2/ru

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
    • B01D53/1418Recovery of products
    • 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
    • B01D53/1475Removing carbon dioxide
    • 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
    • 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
    • B01D53/1406Multiple stage absorption
    • 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
    • B01D53/1425Regeneration of liquid absorbents
    • 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/62Carbon oxides
    • 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
    • F01K13/00General layout or general methods of operation of complete plants
    • 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
    • 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
    • F01K23/10Plants 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 with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/022Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
    • F23J15/027Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using cyclone separators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/30Alkali metal compounds
    • B01D2251/306Alkali metal compounds of potassium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/60Inorganic bases or salts
    • B01D2251/606Carbonates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • B01D2257/404Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/504Carbon dioxide
    • 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
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • 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
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • 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
    • Y02E20/32Direct CO2 mitigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)

Abstract

1. Способ выработки электроэнергии путем сжигания углеродосодержащих топлив и захвата CO, в котором углеродосодержащее топливо сжигают в камере (2) сгорания под давлением в присутствии газа, содержащего кислород, газообразные продукты сгорания охлаждают в камере сгорания путем генерирования пара внутри тепловых труб, предусмотренных в камере сгорания, отходящий газ отводят из камеры сгорания через трубу (9) отходящего газа, через теплообменник (теплообменники) (10) и модули (11, 12) обработки отходящего газа, и охладитель (15) прямого контакта, соединенный с трубой (16) рециркуляции воды для рециркуляции воды, собираемой в нижней части охладителя прямого контакта и повторного ввода воды в верхней части охладителя, в этом охладителе частично охлажденный отходящий газ дополнительно охлаждают и увлажняют в противотоке воды, отходящий газ выводят из охладителя прямого контакта через трубу (18) очищенного отходящего газа и подают в поглотитель (19) CO, и в этот поглотитель подают обедненный абсорбент выше верхней зоны (19''') контакта поглотителя для обеспечения потока отходящего газа в противотоке к жидкому абсорбенту COдля получения обогащенного абсорбента, который собирают в нижней части поглотителя COи который выводят из него по трубе (30) обогащенного абсорбента, и отходящий газ, обедненный CO, выводят из верхней части поглотителя через трубу (20) обедненного отходящего газа, соединенную с поглотителем (19), обедненный отходящий газ промывают на участке промывки, нагревают в теплообменнике и расширяют в турбине для генерирования электроэнергии перед его выпуском в атмосферу, при этом труба (30) обогащенного абсорбента соединен�

Claims (2)

1. Способ выработки электроэнергии путем сжигания углеродосодержащих топлив и захвата CO2, в котором углеродосодержащее топливо сжигают в камере (2) сгорания под давлением в присутствии газа, содержащего кислород, газообразные продукты сгорания охлаждают в камере сгорания путем генерирования пара внутри тепловых труб, предусмотренных в камере сгорания, отходящий газ отводят из камеры сгорания через трубу (9) отходящего газа, через теплообменник (теплообменники) (10) и модули (11, 12) обработки отходящего газа, и охладитель (15) прямого контакта, соединенный с трубой (16) рециркуляции воды для рециркуляции воды, собираемой в нижней части охладителя прямого контакта и повторного ввода воды в верхней части охладителя, в этом охладителе частично охлажденный отходящий газ дополнительно охлаждают и увлажняют в противотоке воды, отходящий газ выводят из охладителя прямого контакта через трубу (18) очищенного отходящего газа и подают в поглотитель (19) CO2, и в этот поглотитель подают обедненный абсорбент выше верхней зоны (19''') контакта поглотителя для обеспечения потока отходящего газа в противотоке к жидкому абсорбенту CO2 для получения обогащенного абсорбента, который собирают в нижней части поглотителя CO2 и который выводят из него по трубе (30) обогащенного абсорбента, и отходящий газ, обедненный CO2, выводят из верхней части поглотителя через трубу (20) обедненного отходящего газа, соединенную с поглотителем (19), обедненный отходящий газ промывают на участке промывки, нагревают в теплообменнике и расширяют в турбине для генерирования электроэнергии перед его выпуском в атмосферу, при этом труба (30) обогащенного абсорбента соединена так, что она подает обогащенный абсорбент в отгоночную колонну (32) для регенерирования абсорбента для получения обедненного абсорбента, который выводят через линию (35) рециркуляции обедненного абсорбента, по которой обедненный абсорбент перекачивают обратно в поглотитель (19), и поток CO2, который дополнительно обрабатывают для получения чистого CO2, поток CO2 охлаждают, используя охлаждающую текучую среду, протекающую через охладитель (66) прямого контакта, который предусмотрен в верхней части отгоночной колонны (32), и воду собирают на пластине (65) коллектора, предусмотренной в нижней части охладителя прямого контакта, при этом линия (70) рециркуляции воды выполнена с возможностью отвода собранной воды, отличающийся тем, что рециркулируемую охлаждающую воду из охладителя прямого контакта в трубе (16) рециркуляции охлаждают в теплообменнике (17), который предусмотрен в трубе (16) рециркуляции, куда охлаждающую воду подают и отводят, соответственно, через трубы (70, 70') рециркуляции воды, соединенные с теплообменником (17), и воду, отводимую из теплообменника (17) через линию (70') рециркуляции, дросселируют через клапан (73) дросселирования и расширительный бак (74), воду из расширительного бака (74) отводят через линию (78) для рециркуляции воды в качестве промывочной воды в охладитель прямого контакта отгоночной колонны (66), и пар в отгоночном баке вводят, как дополнительный отгоночный пар испарения, в отгоночную колонну через линию (77) для пара, соединенную с расширительным баком (74).
2. Способ по п.1, в котором текучую среду в трубе (70') нагревают в теплообменнике (48), в который подают холодный сжатый CO2 и пар, до того, как текучая среда в трубе (70') будет подана после расширения в клапане (73) дросселирования.
RU2013124398/02A 2010-10-28 2011-10-17 Интегрирование тепла при захвате со2 RU2575519C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20101517 2010-10-28
NO20101517A NO333145B1 (no) 2010-10-28 2010-10-28 Varmeintegrering i et CO2-fangstanlegg
PCT/EP2011/068055 WO2012055715A2 (en) 2010-10-28 2011-10-17 Heat integration in co2 capture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013124398A true RU2013124398A (ru) 2014-12-10
RU2575519C2 RU2575519C2 (ru) 2016-02-20

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
US8887510B2 (en) 2014-11-18
KR20120044869A (ko) 2012-05-08
EP2643559B1 (en) 2018-01-03
AU2011322820A1 (en) 2013-06-13
PL2643559T3 (pl) 2018-07-31
AU2011322820B2 (en) 2016-03-03
US20130205796A1 (en) 2013-08-15
WO2012055715A2 (en) 2012-05-03
NO20101517A1 (no) 2012-04-30
NO2643559T3 (ru) 2018-06-02
NO333145B1 (no) 2013-03-18
ES2661688T3 (es) 2018-04-03
EP2643559A2 (en) 2013-10-02
CA2816412C (en) 2018-07-24
LT2643559T (lt) 2018-06-25
HK1183925A1 (zh) 2014-01-10
CN103270253A (zh) 2013-08-28
WO2012055715A3 (en) 2012-06-28
CA2816412A1 (en) 2012-05-03
JP5964842B2 (ja) 2016-08-03
KR101914439B1 (ko) 2018-11-05
CN103270253B (zh) 2015-11-25
JP2013543100A (ja) 2013-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2661688T3 (es) Integración de calor en la captura de CO2
RU2315186C2 (ru) Тепловая электростанция с малым выделением загрязняющих веществ
AU2007322451B2 (en) Absorbent regeneration with flashed lean solution and heat integration
ES2769047T3 (es) Procedimiento y planta para la captura de CO2
RU2010122045A (ru) Установка и способ улавливания углерода
KR20110110244A (ko) 화석 연료 발전 설비의 배기 가스로부터 이산화탄소를 분리하기 위한 방법 및 장치
JP2013533426A (ja) 炭素捕捉を有するジェットエンジン
NO336193B1 (no) Forbedret fremgangsmåte ved regenerering av absorbent
CN110152489A (zh) 基于汽轮机排汽余热回收利用的二氧化碳捕集系统及方法
RU2494959C2 (ru) Способ, устройство и система для удаления кислого газа
CN114768488A (zh) 一种燃煤机组烟气二氧化碳捕集系统
RU2014131272A (ru) Способ очистки синтез-газа из биомассы при отрицательном давлении для получения нефтепродуктов и конфигурация его системы
CN103372365A (zh) 水泥窑余热发电辅助二氧化碳捕集的系统装置
KR101586105B1 (ko) 이산화탄소를 제거하는 화력 발전소
US20130247755A1 (en) System and method for recovering gas containing co2 and h2s
WO2012073553A1 (ja) Co2回収システム
CN105749728A (zh) 二氧化碳的捕集方法及装置
CN211688249U (zh) 一种针对大型化燃烧前co2捕集系统
JP2009534168A (ja) ゼロエミッション装置
KR20150035170A (ko) 산성 가스 포집 장치
RU2659991C2 (ru) Способ абсорбционного выделения диоксида углерода из газовых смесей абсорбентами, содержащими водные растворы аминов
CN215086010U (zh) 一种燃气机组及其二氧化碳捕集装置
CN114686281B (zh) 一种低碳的热量回收捕集装置
CN215982493U (zh) 一种胺法二氧化碳捕集耦合燃煤锅炉的能量回收装置系统
RU2575519C2 (ru) Интегрирование тепла при захвате со2

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant