ИЗВЛЕЧЕНИЕ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ТОПОЧНОГО ГАЗА

1. Способ извлечения диоксида углерода, включающий
(A) получение газообразных исходных материалов с повышенным содержанием диоксида углерода посредством добавления диоксида углерода к топочному газу, получаемому с помощью горения кислородно-топливной смеси, где топочный газ содержит, по меньшей мере, диоксид углерода, пары воды, NOx и монооксид углерода, где газообразные исходные материалы содержат меньше чем 0,1% объем водорода;
(B) сжатие газообразных исходных материалом, а затем сушку сжатых газообразных исходных материалов посредством приведения их в контакт с адсорбентом, с образованием нагруженного влагой адсорбента и потока обезвоженных газообразных исходных материалов;
(C) воздействие на поток обезвоженных газообразных исходных материалов способа извлечения при температуре ниже, чем температура окружающей среды, с использованием охлаждения, обеспечиваемого расширением, по меньшей мере, одного потока жидкого продукта диоксида углерода, полученного с помощью указанного способа извлечения, с получением, по меньшей мере, одного потока газообразного продукта диоксида углерода и, по меньшей мере, одного уходящего потока, содержащего газообразный диоксид углерода;
(D) разделение уходящего потока на поток, обогащенный диоксидом углерода, и поток, обедненный диоксидом углерода, посредством адсорбции при переменном давлении или посредством физического или химического поглощения;
(E) десорбцию влаги из указанного нагруженного влагой адсорбента посредством приведения в контакт указанного нагруженного влагой адсорбента с указанным потоком, обедненным диоксидом углерода, с образованием нагруженного влагой потока, обедненного диоксидом углерода, а затем отделение указанного нагруженного влагой потока, обедненного диоксидом углерода, от указанного адсорбента; и
(F) объединение указанного потока, обогащенного диоксидом углерода, с указанным топочным газом с образованием, указанных газообразных исходных материалов с повышенным содержанием диоксида углерода.
2. Способ по п.1, в котором охлаждение, используемое на стадии (C), обеспечивается только посредством указанного расширения.
3. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, часть указанного потока, обогащенного диоксидом углерода, приводится в контакт с указанным адсорбентом, нагруженным влагой, для десорбции влаги из указанного нагруженного влагой адсорбента, а затем объединяется с указанным топочным газом.
4. Способ по п.1, в котором указанный поток, обедненный диоксидом углерода, обрабатывают до или после его расширения для уменьшения содержания в нем NOx.
5. Способ по п.1, в котором указанный поток, обедненный диоксидом углерода, обрабатывают до или после его расширения для уменьшения содержания в нем монооксида углерода.
6. Способ по п.1, в котором указанный поток, обедненный диоксидом углерода, расширяется перед тем, как он приводится в контакт с указанным адсорбентом, нагруженным влагой.
7. Способ извлечения диоксид углерода, включающий
(A) получение газообразных исходных материалов с повышенным содержанием диоксида углерода посредством добавления диоксида углерода к топочному газу, получаемому с помощью горения кислородно-топливной смеси, где топочный газ содержит, по меньшей мере, диоксид углерода, пары воды, NOx и монооксид углерода, где газообразные исходные материалы содержат меньше чем 0,1% объем водорода;
(B) сжатие газообразных исходных материалов, а затем сушку сжатых газообразных исходных материалов посредством приведения их в контакт с адсорбентом, с образованием нагруженного влагой адсорбента и потока обезвоженных газообразных исходных материалов;
(C) воздействие на поток обезвоженных газообразных исходных материалов способа извлечения при температуре ниже, чем температура окружающей среды, с использованием охлаждения, обеспечиваемого расширением, по меньшей мере, одного потока жидкого продукта диоксида углерода, полученного с помощью указанного способа извлечения, с получением, по меньшей мере, одного потока газообразного продукта диоксида углерода и, по меньшей мере, одного уходящего потока, содержащего газообразный диоксид углерода;
(D) разделение уходящего потока на поток, обогащенный диоксидом углерода, и поток, обедненный диоксидом углерода, посредством адсорбции при переменном давлении или посредством физического или химического поглощения;
(E) расширение указанного потока, обедненного диоксидом углерода, с образованием расширенного потока, обедненного диоксидом углерода;
(F) десорбцию влаги из указанного нагруженного влагой адсорбента посредством приведения в контакт указанного нагруженного влагой адсорбента с потоком азота, а затем удаление азота продувкой из указанного адсорбента с помощью приведения в контакт указанного адсорбента с указанным расширенным потоком, обедненным диоксидом углерода, а затем отделение указанного нагруженного влагой потока, обедненного диоксидом углерода, от указанного адсорбента; и
(G) объединение указанного потока, обогащенного диоксидом углерода, с указанным топочным газом, с образованием указанных газообразных исходных материалов с повышенным содержанием диоксида углерода.
8. Способ извлечения диоксид углерода, включающий
(A) получение газообразных исходных материалов с повышенным содержанием диоксида углерода посредством добавления диоксида углерода к топочному газу, получаемому с помощью горения кислородно-топливной смеси, где топочный газ содержит, по меньшей мере, диоксид углерода, пары воды, NOx и монооксид углерода, где газообразные исходные материалы содержат меньше чем 0,1% объем водорода;
(B) сжатие газообразных исходных материалов, а затем сушку газообразных исходных материалов посредством приведения их в контакт с адсорбентом, с образованием нагруженного влагой адсорбента и потока обезвоженных газообразных исходных материалов;
(C) воздействие на поток обезвоженных газообразных исходных материалов способа извлечения при температуре ниже, чем температура окружающей среды, с использованием охлаждения, обеспечиваемого расширением, по меньшей мере, одного потока жидкого продукта диоксида углерода, полученного с помощью указанного способа извлечения, с получением, по меньшей мере, одного потока газообразного продукта диоксида углерода и, по меньшей мере, одного уходящего потока, содержащего газообразный диоксид углерода;
(D) десорбцию влаги из указанного нагруженного влагой адсорбента посредством приведения в контакт указанного нагруженного влагой адсорбента с указанным уходящим потоком, с образованием нагруженного влагой уходящего потока, а затем отделение указанного нагруженного влагой уходящего потока от указанного адсорбента;
(E) разделение уходящего потока на поток, обогащенный диоксидом углерода, и поток, обедненный диоксидом углерода, посредством адсорбции при переменном давлении или посредством физического или химического поглощения; и
(F) объединение указанного потока, обогащенного диоксидом углерода, с указанным топочным газом, с образованием указанных газообразных исходных материалов с повышенным содержанием диоксида углерода.
9. Устройство для извлечения диоксида углерода, содержащее
(A) компрессорное устройство, способное сжимать газ, содержащий диоксид углерода, с получением сжатого потока, содержащего диоксид углерода;
(B) сушильное устройство, соединенное с указанным устройством для сжатия, для приема указанного сжатого потока, содержащего диоксид углерода, и способное уменьшать содержание воды в указанном сжатом потоке, содержащем диоксид углерода, с получением обезвоженного потока, содержащего диоксид углерода, где сушильное устройство содержит один или несколько слоев, содержащих адсорбент для воды, которые могут попеременно адсорбировать воду и десорбировать воду посредством контакта с потоком, обедненным диоксидом углерода, полученным в разделительном устройстве (D);
(C) обрабатывающее устройство, соединенное с указанным сушильным устройством, для приема указанного обезвоженного потока, содержащего диоксид углерода, и способное получать из него, по меньшей мере, один поток газообразного продукта диоксида углерода и, по меньшей мере, один уходящий поток, содержащий газообразный диоксид углерода, посредством обработки при температуре ниже, чем температура окружающей среды; и
(D) разделительное устройство, соединенное с указанным обрабатывающим устройством, для приема указанного уходящего потока, и способное получать из указанного уходящего потока поток, обогащенный диоксидом углерода, и поток, обедненный диоксидом углерода, посредством адсорбции при переменном давлении или посредством физического или химического поглощения, и соединенное с указанным компрессорным устройством для прохождения указанного потока, обогащенного диоксидом углерода, в указанное компрессорное устройство, и, соединенное с указанным сушильным устройством, так что указанный поток, обедненный диоксидом углерода, может проходить в указанное сушильное устройство.
10. Устройство по п.9 дополнительно содержащее детандерное устройство, соединенное с указанным разделительным устройством, для приема и расширения указанного потока, обедненного диоксидом углерода, и соединенное с указанным сушильным устройством, так что указанный расширенный поток, обедненный диоксидом углерода, может проходить в указанное сушильное устройство.
11. Устройство для извлечения диоксида углерода, содержащее
(A) компрессорное устройство, способное сжимать газ, содержащий диоксид углерода, с получением сжатого потока, содержащего диоксид углерода;
(B) сушильное устройство, соединенное с указанным устройством для сжатия, для приема указанного сжатого потока, содержащего диоксид углерода, и способное уменьшать содержание воды в указанном сжатом потоке, содержащем диоксид углерода, с получением обезвоженного потока, содержащего диоксид углерода, где сушильное устройство содержит один или несколько слоев, содержащих адсорбент для воды, которые могут попеременно адсорбировать воду и десорбировать воду посредством контакта с уходящим потоком из обрабатывающего устройства (C);
(C) обрабатывающее устройство, соединенное с указанным сушильным устройством, для приема указанного обезвоженного потока, содержащего диоксид углерода, и способное получать из него, по меньшей мере, один поток газообразного продукта диоксида углерода и, по меньшей мере, один уходящий поток, содержащий газообразный диоксид углерода, посредством обработки при температуре ниже, чем температура окружающей среды; и
(D) разделительное устройство, соединенное с указанным сушильным устройством, для приема указанного уходящего потока, и способное получать из указанного уходящего потока поток, обогащенный диоксидом углерода, и поток, обедненный диоксидом углерода посредством, адсорбции при переменном давлении или посредством физического или химического поглощения, и соединенное с указанным компрессорным устройством, так что указанный поток, обогащенный диоксидом углерода, может проходить в указанное компрессорное устройство.