专利名称：碳捕捉冷却系统和方法
碳捕捉冷却系统和方法技术领域
本文所公开的主题涉及碳捕捉系统。
技术背景
整体煤气化联合循环(IGCC)发电设备能够由各种含碳给料(诸如煤或天然气) 比较清洁地和高效地产生能量。IGCC技术可将含碳给料通过与气化器中的氧气和蒸汽反应 而转化成一氧化碳(CO)和氢气(H2)的气体混合物，即合成气。这些气体可被清洁、处理， 并且在IGCC发电设备中被用作燃料。例如，可将合成气供给到IGCC发电设备的燃气涡轮 机的燃烧器，并且将其点燃以便为燃气涡轮机提供动力，以用于产生电能。这种IGCC设备 典型地需要致冷系统来用于形成合成气的过程。不幸的是，当前的致冷系统在环境方面和 财政方面代价昂贵。发明内容
下文概述了在范围方面与初始要求保护的发明相称的某些实施例。这些实施例不 意图限制要求保护的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供对本发明的可行形式 的简要概述。事实上，本发明可包括可类似于或者不同于以下阐述的实施例的各种形式。
在第一实施例中，一种系统包括构造成以便从合成气中收集含碳气体的碳捕捉系 统。该系统还包括在冷却剂回路中包含含碳气体的冷却系统。
在第二实施例中，一种系统包括构造成从气体中去除二氧化碳(CO2)的气体净化 器，构造成接收来自气体净化器的(X)2的碳捕捉系统，以及构造成使(X)2的至少一部分膨胀 以便对至少一个构件提供冷却的(X)2膨胀器。
在第三实施例中，一种系统包括酸性气体去除(AGR)系统，酸性气体去除(AGR) 系统包括构造成处理来自气化器的气体的溶剂，其中，该AGR系统构造成去除硫和二氧化 碳(CO2)；以及CO2膨胀器，CO2膨胀器构造成使CO2的至少一部分膨胀，以便提供对溶剂的 冷却。
当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得 更好理解，附图中，同样的符号在所有图中表示同样的部件，其中
图1是结合了基于捕捉的含碳气体(例如二氧化碳)的膨胀的独特的冷却系统的 整体煤气化联合循环(IGCC)发电设备的一个实施例的框图2是如图1所示的气化系统的一个实施例的框图，其包括基于捕捉的含碳气体 的膨胀的独特的冷却系统；
图3是如图1所示的气体净化与碳捕捉系统的一个实施例的框图，其包括基于捕 捉的含碳气体的膨胀的独特的冷却系统；
图4是具有气体净化与碳捕捉系统的基于燃烧的系统(例如锅炉)的一个实施例的框图，该气体净化与碳捕捉系统包括基于捕捉的含碳气体的膨胀的独特的冷却系统；且
图5是包括基于捕捉的含碳气体的膨胀的独特的冷却系统的碳捕捉冷却系统的 一个实施例的框图。
部件列表
100整体联合循环系统(IGCC系统)102燃料源104给料准备单元106气化器108渣110气体净化器111硫112硫处理器113jm114水处理单元116碳捕捉系统117二氧化碳膨胀器118燃气涡轮发动机120燃烧器122空气分离单元123补充空气压缩机124DGAN压缩机128冷却塔130涡轮131传动轴
权利要求
1.一种系统，包括构造成以便收集来自合成气的含碳气体(161，188)的碳捕捉系统(116)；和在冷却剂回路中包含所述含碳气体(161,18 的冷却系统(163)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却系统(163)包括构造成以便导致 所述含碳气体(161，188)的压力和温度降低的气体膨胀器(117)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述碳捕捉系统(116)包括构造成以便压 缩所述含碳气体(161，188)的气体压缩机(164)。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述气体膨胀器(117)包括绝热膨胀器 (117)。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括构造成以便清洁所述合成 气的气体净化器(110)。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述气体净化器(110)包括酸性气体去除 (AGR)单元(158)、硫去除单元(192)、氮去除单元(192)、颗粒去除单元(156)、含碳气体去 除单元(172)或它们的组合。
7.一种系统，包括构造成以便从气体(174)中去除二氧化碳(CO2)的气体净化器(110)；构造成以便接收来自所述气体净化器(110)的(X)2 (161，188)的碳捕捉系统(116)；和构造成用以使所述(X)2(161，188)的至少一部分膨胀、以便提供构件的冷却的(X)2膨胀 器(117)。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述气体净化器(110)包括水气转换反应 器、酸性气体去除(AGR)系统(158)、硫去除系统(192)、氮去除系统(192)或它们的组合。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述碳捕捉系统(116)包括CO2压缩机 (164)、CO2管线(166)、CO2储罐或它们的组合。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述构件包括气体净化器(110)。
全文摘要
本发明涉及一种碳捕捉冷却系统和方法。提供了用于捕捉含碳气体(161，188)以及使用捕捉的含碳气体(161，188)用于冷却目的的系统和方法。例如，一种系统可包括构造成以便收集来自合成气(174)的含碳气体(161，188)的碳捕捉系统(116)，以及在冷却剂回路中具有含碳气体(161，188)的冷却系统(163)。
文档编号F02C7/18GK102032048SQ20101029855
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月20日 优先权日2009年9月24日
发明者A·马宗达, J·P·奥本海姆 申请人:通用电气公司