相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求2014年10月24日提交的名稱為“integratedsystemandmethodforremovingacidgasfromagasstream”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序號(hào)為62/068,333的權(quán)益，該臨時(shí)專利申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用以其整體并入本文。本發(fā)明總體上涉及處理或純化氣體流，特別地從氣體流中除去酸性氣體例如硫化合物和二氧化碳。背景氣體加工和清理是化學(xué)工業(yè)中重要的操作。若干工業(yè)工藝?yán)眯枰磺鍧嵉臍怏w和在其使用之前所除去的各種污染物(例如h2s、so2、cos、hcl、nh3等等)。除了污染物的除去之外，氣體組成還可能需要被調(diào)整以滿足h2含量、co含量和/或co2含量的工藝要求。被大量用于生產(chǎn)化學(xué)品和動(dòng)力(power)的工藝氣體(processgas)中的一種是合成氣體(synthesisgas)或“合成氣(syngas)”。合成氣由有機(jī)原料(煤、石油焦(petcoke)、生物質(zhì)、油)的部分燃燒產(chǎn)生，并且主要由co和h2組成。取決于起始原材料，合成氣常常包含污染物(包括h2s、cos)。合成氣中的h2s和cos可以使在下游工藝中使用的催化劑失活，并且需要被除去至非常低的水平。在發(fā)電的情況下，硫物質(zhì)可以在燃燒期間氧化并且產(chǎn)生被環(huán)境保護(hù)局(epa)管制以減少酸雨的so2。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，其它工藝氣體同樣地常常需要清理，一個(gè)另外的實(shí)例是天然氣。已經(jīng)開發(fā)了若干技術(shù)以滿足此需求。大部分技術(shù)使用基于溶劑的方法，其中需要被除去的氣體物質(zhì)在環(huán)境溫度或亞環(huán)境溫度(sub-ambienttemperature)下在壓力下被吸收在溶劑中，并且溶劑稍后通過使溶劑閃蒸(flash)(降低壓力)或通過使用熱能(加熱溶劑)來再生。這些工藝的實(shí)例包括dowchemicals(uop許可的)的工藝，其使用thelindegroup和lurgiag的聚乙二醇的二甲基醚(depg)(其使用甲醇作為溶劑)、胺(例如，mdea、mea、dea等等)以及basfcorporation、shellcorporation和uop的活化mdea的混合物。這些基于溶劑的除去工藝通常被稱為酸性氣體除去(agr)工藝(acidgasremovalprocess)。h2s、cos和co2在不同程度上在不同溶劑中是可溶性的，并且基于溶劑的工藝是相當(dāng)復(fù)雜的并且被設(shè)計(jì)成將h2s和cos分離成單獨(dú)的流。h2s/cos流在下游進(jìn)一步被使用，用于硫回收或硫酸的產(chǎn)生。co2流可以被用于提高采收率(enhancedoilrecovery)(eor)或被儲(chǔ)存在地質(zhì)含水層(geologicalaquifer)中，或可以被用于產(chǎn)生增值產(chǎn)品例如海藻，以及其他用途。合成氣的化學(xué)應(yīng)用，例如甲醇轉(zhuǎn)化成燃料或費(fèi)-托轉(zhuǎn)化(fischer-tropschconversion)成燃料，通常需要合成氣中的硫水平是非常低的，例如小于100ppbv。對(duì)于大部分agr工藝，這種超低硫要求難以實(shí)現(xiàn)。將合意的是，能夠以將優(yōu)化硫化合物和co2兩者的除去的方式，使除去硫化合物的工藝與除去co2的工藝分離，借此硫化合物可以在工藝氣體中被降低到較低的水平，并且相比于從單獨(dú)地進(jìn)行常規(guī)agr工藝中的任一種將是可能的純度水平，可以實(shí)現(xiàn)硫化合物和co2的較高的純度水平。這樣的分離可以使許多這些agr技術(shù)能夠有效地用于其中這些agr技術(shù)當(dāng)前不能被使用的氣體至化學(xué)品的工藝(processgas-to-chemical)或燃料應(yīng)用中，和/或可以能夠?qū)崿F(xiàn)資本成本和/或效用成本的降低。合成氣是用于產(chǎn)生各種化學(xué)品的起始材料。合成氣還可以被用于在燃?xì)廨啓C(jī)中發(fā)電。合成氣還可以被用于通過以下產(chǎn)生h2：經(jīng)由水煤氣變換(water-gas-shift)(wgs)工藝將co轉(zhuǎn)化成h2并且除去氣體流中的co2，并且使用變壓吸附(pressureswingadsorption)(psa)或膜工藝純化經(jīng)處理的氣體。工藝氣體的h2與co的比率需要被小心地調(diào)整以滿足下游應(yīng)用需求。wgs反應(yīng)被用于通過使co與蒸汽在催化劑床上反應(yīng)將一氧化碳(co)變換成二氧化碳(co2)和雙原子氫氣(h2)。wgs是被用于增大h2/co比以滿足特定應(yīng)用的下游工藝要求的工業(yè)上重要的工藝。例如，wgs在預(yù)燃燒co2捕獲(pre-combustionco2capture)中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用，其中燃料被部分氧化以產(chǎn)生合成氣體(或“合成氣”，主要由co+h2組成)。此合成氣被變換以使h2濃度和co2濃度以及co2除去最大化，之后在渦輪機(jī)中使富h2的清潔氣體燃燒，以用于發(fā)電。wgs還在化學(xué)品生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，其中h2/co比需要根據(jù)工藝要求來調(diào)整。例如，甲醇(ch3oh)的合成，co+2h2→ch3oh需要h2/co比是2。在傳統(tǒng)的agr工藝?yán)绻に嚭凸に囍?，wgs在agr工藝的上游進(jìn)行，并且被稱為“酸氣變換(sourgasshift)”。被變換的氣體包含硫(作為硫化氫(h2s)和羰基硫化物(cos))，并且需要耐硫(sulfurtolerant)的昂貴的催化劑，并且在h2s和cos的存在下促進(jìn)變換反應(yīng)。耐硫變換催化劑的實(shí)例包括鈷-鉬(co-mo)和鎳-鉬(ni-mo)。當(dāng)變換在agr的下游進(jìn)行時(shí)，其被稱為“低硫氣體變換(sweetgasshift)”，并且不需要耐硫催化劑。低硫變換催化劑(sweetshiftcatalyst)相比于耐硫酸氣變換催化劑較便宜。因此，將合意的是，能夠使除去硫化合物的工藝與除去co2的工藝分離，以便有利于在硫除去工藝的下游實(shí)施wgs。這可以能夠?qū)崿F(xiàn)較好地控制h2/co比和/或co2的除去，以及使用較便宜的低硫變換催化劑。概述為了解決全部或部分的前述問題，和/或解決可能已經(jīng)被本領(lǐng)域技術(shù)人員觀察到的其他問題，本公開內(nèi)容提供了如通過在下文陳述的實(shí)施方式中的實(shí)施例的方式描述的方法、工藝、系統(tǒng)、設(shè)備、儀器和/或裝置。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，用于從氣體流中除去酸性氣體的方法包括：使進(jìn)料氣體流動(dòng)到脫硫單元中，以從進(jìn)料氣體中除去大部分硫化合物，其中脫硫單元產(chǎn)生脫硫氣體；以及使脫硫氣體流動(dòng)到co2除去單元中，以從脫硫氣體中除去大部分co2。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，用于從氣體流中除去酸性氣體的方法包括：使包含一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)和硫化合物的進(jìn)料氣體流流動(dòng)為與在吸收器單元中的吸附劑流接觸，以產(chǎn)生第一輸出氣體流，其中吸附劑流包含有效用于從進(jìn)料氣體流中除去硫化合物的顆粒吸附劑化合物，并且第一輸出氣體流包含脫硫氣體和硫化的吸附劑，所述脫硫氣體包含co和co2；使脫硫氣體與硫化的吸附劑分離；使硫化的吸附劑流動(dòng)為與在再生器單元中的再生劑(regeneratingagent)接觸，以產(chǎn)生第二輸出氣體流，其中再生劑具有有效用于從硫化的吸附劑中除去硫的組成，并且第二輸出氣體流包含再生的吸附劑化合物和硫化合物；使再生的吸附劑化合物與硫化合物分離；使再生的吸附劑化合物流動(dòng)到吸收器單元中；使脫硫氣體流動(dòng)為與在co2除去單元中的co2除去劑(co2removingagent)接觸，以產(chǎn)生包含co和大體上減少的部分的硫和co2的經(jīng)處理的氣體。在某些實(shí)施方案中，使進(jìn)料氣體在約400℉(204℃)或更大的溫度下流動(dòng)到脫硫單元中。在某些實(shí)施方案中，使脫硫氣體在約-80°f(-62℃)或更大的溫度下流動(dòng)到co2除去單元中。在某些實(shí)施方案中，進(jìn)料氣體流包含一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)、氫氣(h2)、合成氣、變換的合成氣、烴(hc)或天然氣。在某些實(shí)施方案中，進(jìn)料氣體流的硫化合物包括硫化氫(h2s)、羰基硫化物(cos)、二硫化碳(cs2)和/或其它二硫化物和/或一種或更多種硫醇。在某些實(shí)施方案中，在脫硫之前或脫硫之后，使進(jìn)料氣體流經(jīng)受wgs反應(yīng)。在某些實(shí)施方案中，在脫硫之后和co2除去之前，進(jìn)行wgs。根據(jù)另一實(shí)施方案，氣體加工系統(tǒng)被配置成用于進(jìn)行本文公開的方法中的任一種。根據(jù)另一實(shí)施方案，氣體加工系統(tǒng)包括：脫硫單元，其被配置成用于從工藝氣體(processgas)中除去大部分硫化合物以產(chǎn)生脫硫氣體；以及co2除去單元，其定位于脫硫單元的下游并且被配置成用于從脫硫氣體中除去大部分co2。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，脫硫單元、co2除去單元或兩者包括以下中的至少一個(gè)：固定床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、運(yùn)輸反應(yīng)器(transportreactor)、整塊料(monolith)、微通道反應(yīng)器、吸收器單元以及與再生器單元流體連通的吸收器單元。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，氣體加工系統(tǒng)包括水煤氣變換單元，其定位于脫硫單元的上游或下游，并且被配置成用于使工藝氣體變換以產(chǎn)生二氧化碳(co2)和氫氣(h2)。在檢查以下附圖和詳述后，本發(fā)明的其他裝置、設(shè)備、系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的或?qū)⒆兊妹黠@。意圖所有這樣另外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)被包括在此描述中，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，且受到隨附權(quán)利要求保護(hù)。附圖簡(jiǎn)述參考以下附圖可以更好地理解本發(fā)明。圖中的部件不一定按比例繪制，反而將重點(diǎn)放在說明本發(fā)明的原理上。在附圖中，貫穿不同的圖，相同的參考數(shù)字指示對(duì)應(yīng)的零件。圖1是根據(jù)某些實(shí)施方案的其中本文公開的酸性氣體除去方法可以被實(shí)施的氣體加工系統(tǒng)的實(shí)例的示意圖。圖2是根據(jù)某些實(shí)施方案的脫硫系統(tǒng)(或脫硫單元)的實(shí)例的示意圖。圖3是根據(jù)某些實(shí)施方案的co2除去系統(tǒng)(或co2除去單元)的實(shí)例的示意圖。圖4是用于除去s和co2的獨(dú)立的工藝的實(shí)施例的示意圖。圖5是根據(jù)某些實(shí)施方案的與配置成用于co2洗滌的、分離的工藝集成的溫氣脫硫工藝(warmgasdesulfurizationprocess)的實(shí)例的示意圖。圖6是用于除去s和co2的獨(dú)立的工藝的實(shí)例的示意圖。圖7是根據(jù)某些實(shí)施方案的配置成用于co2洗滌的分離的工藝的實(shí)例的示意圖，所述分離的工藝被配置成用于與上游溫氣脫硫工藝集成。詳述如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“合成氣”指的是合成氣體。在本公開內(nèi)容的上下文中，合成氣是至少一氧化碳(co)和雙原子氫氣(h2)的混合物。取決于實(shí)施方案，合成氣可以另外包括其它組分，比如例如水、空氣、雙原子氮?dú)?n2)、雙原子氧氣(o2)、二氧化碳(co2)、硫化合物(例如，硫化氫(h2s)、羰基硫化物(cos)、硫氧化物(sox)等等)、氮化合物(例如，氮氧化物(nox)等等)、金屬羰基化合物(metalcarbonyl)、烴(例如，甲烷(ch4))、氨(nh3)、氯化物(例如，氯化氫(hcl))、氰化氫(hcn)、痕量金屬和準(zhǔn)金屬(例如，汞(hg)、砷(as)、硒(se)、鎘(cd)等等)及其化合物、顆粒物質(zhì)(pm)等等。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“天然氣”指的是主要由甲烷和較少量的高級(jí)烷烴組成的烴(hc)氣體的混合物。取決于實(shí)施方案，天然氣可以另外包括非hc物質(zhì)，例如，上文提到的那些物質(zhì)中的一種或更多種、以及二硫化碳(cs2)和/或其它二硫化物、以及硫醇(mercaptan)(硫醇(thiol))例如甲硫醇(ch3sh)和乙硫醇(c2h5sh)以及其他有機(jī)硫化合物。如本文所使用的，除非另外指示或上下文另外規(guī)定，否則術(shù)語(yǔ)“流體”通常涵蓋術(shù)語(yǔ)“液體”以及術(shù)語(yǔ)“氣體”。術(shù)語(yǔ)“流體”涵蓋顆粒懸浮或攜帶在其中的流體。術(shù)語(yǔ)“氣體”涵蓋包含或夾帶蒸汽或液滴的氣體。術(shù)語(yǔ)“流體”、“液體”或“氣體”涵蓋包含單一組分(單一物質(zhì))或兩種或更多種不同組分的混合物的“流體”、“液體”或“氣體”。多組分混合物的實(shí)例包括但不限于如上文描述的合成氣和天然氣。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“工藝氣體”通常指的是初始包含一種或更多種硫化合物和co2的任何氣體。在如本文公開的氣體加工方法的初始階段(即當(dāng)初始地輸入到如本文公開的氣體加工系統(tǒng)時(shí))的工藝氣體，還可以被稱為“原料氣體(rawgas)”或“進(jìn)料氣體(feedgas)”。在根據(jù)如本文公開的氣體加工方法經(jīng)歷脫硫和co2除去之后的工藝氣體還可以被稱為“經(jīng)處理的氣體”，“清潔氣體”、“清潔的氣體”或“純化的氣體”。術(shù)語(yǔ)“工藝氣體”通常不限于在氣體加工方法的任何特定階段的氣體的組成。例如，術(shù)語(yǔ)“工藝氣體”本身不提供在任何特定時(shí)間在氣體中的硫化合物、co2或其它物質(zhì)的濃度的任何指示。工藝氣體的實(shí)例包括但不限于如上文描述的合成氣和天然氣。工藝氣體的另外的實(shí)例是包含以下中的一種或更多種的氣體：co、co2、h2以及烴(hc)。本公開內(nèi)容提供用于從氣體流中除去酸性氣體的方法。在某些實(shí)施方案中，該方法需要溫氣脫硫工藝(wdp)，其中固體吸附劑被用于從工藝氣體中選擇性地除去硫化合物例如h2s和cos。吸附劑可以是可再生的或一次性的。脫硫工藝可以在約400°f或更大的溫度下發(fā)生。從工藝氣體中除去的硫化合物其后可以被回收，或用于產(chǎn)生其他硫化合物，和/或用于通過進(jìn)行常規(guī)的claus工藝或其他硫回收工藝回收元素硫。wdp可以作為上游工藝來提供，該上游工藝與下游co2除去工藝集成，以提供總agr工藝。wdp還可以與有效用于除去其它污染物或雜質(zhì)的另外的下游工藝集成，從而提供綜合的氣體清潔工藝。通常，目前預(yù)期，wdp與任何co2除去工藝相容。在某些實(shí)施方案中，co2除去工藝可以是修改以主要地或排他地(或選擇性地)除去co2的agr工藝。在所有這樣的實(shí)施方案中，集成的氣體處理工藝使硫除去與co2除去分離，這可以簡(jiǎn)化工藝并且顯著降低工藝的資本成本和操作費(fèi)用。此外，使用wdp使硫和二氧化碳的除去分離可以能夠?qū)崿F(xiàn)wdp和任何現(xiàn)有的或新興的agr工藝的組合，以將硫除去至較低水平并且產(chǎn)生相比于通過agr工藝中的單獨(dú)地任一種可實(shí)現(xiàn)的更純的硫和co2副產(chǎn)物流。此外，wdp的上游布置可以使許多這些agr技術(shù)能夠有效地用于其中這些agr技術(shù)目前不能被使用的氣體至化學(xué)品工藝或燃料應(yīng)用中。此外，上游wdp與co2除去的分離開啟了在硫除去工藝(即低硫氣體變換)的下游進(jìn)行wgs工藝的可能性。如上文所提到的，低硫變換催化劑比耐硫酸氣變換催化劑明顯更便宜，因此導(dǎo)致進(jìn)一步的成本節(jié)約。根據(jù)某些實(shí)施方案，用于從氣體流中除去酸性氣體的方法包括使進(jìn)料氣體流動(dòng)到脫硫單元中，以從進(jìn)料氣體中除去大部分硫化合物。然后，使產(chǎn)生的脫硫氣體流動(dòng)到co2除去單元中，以從脫硫氣體中除去大部分co2。在多個(gè)實(shí)施方案中，脫硫單元和/或co2除去單元可以包括以下配置中的一種：固定床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、運(yùn)輸反應(yīng)器、整塊料、微通道反應(yīng)器、吸收器單元或與再生器單元流體連通的吸收器單元。根據(jù)另外的實(shí)施方案，用于從氣體流中除去酸性氣體的方法可以包括使包含一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)和硫化合物的進(jìn)料氣體流流動(dòng)為與吸收器單元中的吸附劑流接觸，以產(chǎn)生第一輸出氣體流。第一輸出氣體流包含脫硫氣體(包括至少co和co2)和硫化的(或硫負(fù)載的)吸附劑。然后，使脫硫氣體與硫化的吸附劑分離。然后，使產(chǎn)生的脫硫氣體流動(dòng)為與co2除去單元中的co2除去劑接觸，以產(chǎn)生包含co和大體上減少的部分的硫和co2的經(jīng)處理的氣體。在脫硫工藝期間，使吸附劑化合物再生。特定地，在使硫化的吸附劑與脫硫氣體分離之后，使硫化的吸附劑流動(dòng)為與再生器單元中的再生劑接觸，以產(chǎn)生包含再生的吸附劑化合物和硫化合物的第二輸出氣體流。然后，使再生的吸附劑化合物與在再生器單元中產(chǎn)生的硫化合物分離，并且然后使再生的吸附劑化合物流動(dòng)到吸收器單元中，用于在脫硫工藝中重復(fù)使用。在再生器單元中產(chǎn)生的硫化合物從再生器單元中輸出，并且可以被回收，或經(jīng)受進(jìn)一步加工以合成感興趣的不同的硫化合物或元素硫。另外，通過co2除去單元除去的co2從co2除去單元中輸出，并且可以被回收或如期望的經(jīng)受進(jìn)一步加工。經(jīng)受前述酸性氣體除去方法的工藝氣體可以是包含一種或更多種類型的硫化合物和co2的任何氣體，并且可以由任何合適的進(jìn)料氣體源供應(yīng)。工藝氣體的實(shí)例包括但不限于：廢氣(或煙道氣)，廢氣(或煙道氣)從燃燒工藝(例如，來自通過化石燃料例如煤或其他碳質(zhì)材料、內(nèi)燃機(jī)等燒制的發(fā)電廠、鍋爐、熔爐、窯爐(kiln)或類似物)輸出；天然氣；合成氣，其由化石燃料或生物質(zhì)材料或廢物材料的氣化或天然氣的重整產(chǎn)生；或化學(xué)轉(zhuǎn)化或合成工藝的副產(chǎn)物。在其中工藝氣體是合成氣的某些實(shí)施方案中，合成氣可以是變換的合成氣，因此包含待被酸性氣體除去方法除去的增加量的co2。變換的合成氣可以是在酸性氣體除去方法的脫硫階段的上游進(jìn)行的工藝(例如，水煤氣變換)的結(jié)果。吸附劑流可以通過在任何合適的工藝氣體比如例如合成氣或惰性載氣(或充氣氣體(aerationgas))比如例如氮?dú)?n2)中攜帶的固體顆粒吸附劑形成。吸附劑流可以以相對(duì)于吸收器單元中的進(jìn)料氣體的流動(dòng)的協(xié)流(co-flow)、對(duì)流(counter-flow)或錯(cuò)流(cross-flow)流動(dòng)通過吸收器單元。在某些實(shí)施方案中，吸附劑化合物的顆粒具有在從約35μm至約175μm的范圍內(nèi)的平均粒度。在本上下文中，“大小(size)”或“特性尺寸(characteristicdimension)”指的是根據(jù)顆粒的形狀或近似形狀合適地表征顆粒的大小的尺寸。例如，顆粒可以被表征為至少近似球形，在這種情況下，“大小”可以對(duì)應(yīng)于直徑。通常，對(duì)顆粒的粒度的分散性沒有限制。通常，顆粒吸附劑可以是有效用于通過任何合適的機(jī)制或例如吸附、吸收或化學(xué)反應(yīng)的機(jī)制的組合從進(jìn)料氣體流中除去硫化合物的任何吸附劑化合物。有效用于硫除去的吸附劑化合物的實(shí)例包括但不限于，金屬氧化物例如氧化鋅、氧化銅、氧化鐵、氧化釩、氧化錳、氧化亞錫和氧化鎳；金屬鈦酸鹽例如鈦酸鋅；金屬鐵酸鹽例如鐵酸鋅和鐵酸銅；以及前述中的兩種或更多種的組合。吸附劑可以是可再生的或不可再生的(或至少一次性的)。因此，該方法的某些實(shí)施方案可能需要使吸附劑再生，而其它實(shí)施方案不需要。在某些實(shí)施方案中，顆?？梢允嵌嘞嗖牧?。例如，顆?？梢园ń饘傺趸锵嗪徒饘黉X酸鹽相，例如氧化鋅(zno)相和鋁酸鋅(znal2o4)相。更通常地，吸附劑可以包含載體，比如例如氧化鋁(al2o3)、二氧化硅(sio2)、二氧化鈦(tio2)、沸石或前述中的兩種或更多種的組合。將金屬氧化物作為吸附劑的實(shí)例，與從工藝氣體中除去h2s和cos相關(guān)聯(lián)的反應(yīng)可以表示如下：mo+h2s→ms+h2o，和mo+cos→ms+co2,其中m是金屬氧化物吸附劑的活性金屬，mo是金屬氧化物，并且ms是金屬硫化物(硫化的吸附劑)。通常，再生劑可以是有效用于從用于該方法中的特定的硫化的吸附劑中除去硫(即用于使吸附劑化合物再生或增強(qiáng)再生器單元中的吸附劑化合物的再生)的任何化合物。在某些實(shí)施方案中，再生劑可以是解吸氣體(strippinggas)，該解吸氣體流動(dòng)為與硫化的吸附劑接觸，以在閃蒸再生工藝(flashvaporizationregenerationprocess)期間提高吸附劑化合物的回收率。在某些實(shí)施方案中，再生劑使硫從硫化的吸附劑中脫附。在某些實(shí)施方案中，再生劑包含空氣或氧氣(o2)或氧化合物，并且第二輸出氣體流的硫化合物包含二氧化硫。在這種情況下，再次將金屬氧化物作為吸附劑的實(shí)例，再生工藝將金屬硫化物轉(zhuǎn)化回金屬氧化物，如通過以下表示的：ms+(3/2)o2→mo+so2。在使再生的吸附劑化合物與so2或其他硫化合物分離之后，包含so2或其它硫化合物的氣體流可以按路線送到任何期望的目的地，用于任何期望的目的，例如通過任何合適的工藝回收so2以用于另外的用途、產(chǎn)生硫酸或其他期望的硫化合物、和/或產(chǎn)生元素硫。如上文所提到的，脫硫工藝是溫氣脫硫工藝。在某些實(shí)施方案中，脫硫工藝在吸收器單元中在約400°f或更大的溫度下實(shí)施。在某些實(shí)施方案中，脫硫工藝在吸收器單元中在從約400℉至約1100℉的范圍內(nèi)的溫度下實(shí)施。在某些實(shí)施方案中，脫硫工藝在吸收器單元中在從約大氣壓至約1500psia的范圍內(nèi)的壓力下實(shí)施。再生工藝通常在比脫硫工藝更高的溫度下進(jìn)行。在某些實(shí)施方案中，再生工藝在再生器單元中在約900°f或更大的溫度下實(shí)施。在某些實(shí)施方案中，再生工藝在再生器單元中在從約900℉至約1400℉的范圍內(nèi)的溫度下實(shí)施。在某些實(shí)施方案中，再生工藝在吸收器單元中在從約大氣壓至約1500psia的范圍內(nèi)的壓力下實(shí)施。吸收器單元通常可以具有適合用于在進(jìn)料氣體和吸附劑之間接觸的充分的時(shí)間下以及在有效用于使硫化合物在進(jìn)料氣體中的濃度降低期望的量的溫度和壓力下保持進(jìn)料氣體和吸附劑流的流動(dòng)的任何配置。為了這樣的目的，吸收器單元通?？梢园ň哂幸韵碌娜萜鳎河糜谶M(jìn)料氣體的入口、用于再生的吸附劑的入口和用于上文描述的第一輸出氣體流(脫硫氣體和硫化的吸附劑)的出口?？蛇x擇地，容器可以包括固體分離區(qū)，在這種情況下，容器可以包括用于脫硫氣體流和硫化的吸附劑流的各自的出口。在某些實(shí)施方案中，容器還可以包括用于添加新鮮補(bǔ)充的吸附劑、惰性載氣和/或任何其它添加劑流體的一個(gè)或更多個(gè)入口。在某些實(shí)施方案中，吸收器單元可以包括通過轉(zhuǎn)移管道(transferpipe)流體地聯(lián)接的兩個(gè)或更多個(gè)容器。多個(gè)容器可以被配置成用于實(shí)施多個(gè)吸收階段和/或用于實(shí)施不同的功能。例如，一個(gè)容器可以被配置成主要用于累積或容納吸附劑材料和/或用于建立滿載吸附劑的氣體流，而另一個(gè)容器可以被配置成主要用于建立進(jìn)料氣體和吸附劑之間的相互作用(或大部分相互作用)在其中發(fā)生的流化區(qū)。作為另一個(gè)實(shí)例，容器可以被配置成用于溫度控制、壓力控制或固體分離。再生器單元可以通過一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)移管道或其它適當(dāng)?shù)墓芗?plumbing)流體地聯(lián)接到吸收器單元。再生器單元通?？梢跃哂羞m合用于促進(jìn)硫化的吸附劑和再生劑之間持續(xù)一定時(shí)間段并且在有效用于使可接受量的吸附劑再生以用于重新部署在吸收器單元中的溫度和壓力下接觸的任何配置。為了這樣的目的，再生器單元通?？梢园ň哂幸韵碌娜萜鳎河糜诹蚧奈絼┑娜肟?、用于再生劑的入口和用于上文描述的第二輸出氣體流(再生的吸附劑化合物和廢氣硫化合物(off-gassulfurcompound))的出口?？蛇x擇地，容器可以包括固體分離區(qū)，在這種情況下，容器可以包括用于再生的吸附劑流和廢氣硫化合物流的各自的出口。類似于吸收器單元，在某些實(shí)施方案中，再生器單元可以包括用于實(shí)施多個(gè)再生階段和/或多個(gè)特定功能的兩個(gè)或更多個(gè)容器。使脫硫氣體與硫化的吸附劑在吸收器單元中分離的工藝，以及使再生的吸附劑化合物與在再生器單元中產(chǎn)生的硫化合物(例如，so2)分離的工藝，通?？梢酝ㄟ^有效用于氣體和硫化的吸附劑的組成被分離的任何手段來實(shí)施。在某些實(shí)施方案中，分離可以通過使在吸收器單元中產(chǎn)生的第一輸出氣體流和在再生器單元中產(chǎn)生的第二輸出氣體流流動(dòng)到各自的固體分離器(固體分離器裝置)中來實(shí)施。各自的固體分離器可以在物理上位于吸收器單元和再生器單元的下游，或可選擇地可以與吸收器單元和再生器單元在其各自的分離區(qū)中集成。固體分離器的實(shí)例包括但不限于旋風(fēng)分離器、靜電沉淀器(electrostaticprecipitator)、過濾器和重力沉降室。在某些實(shí)施方案中，吸附劑化合物的組成和性質(zhì)、用于制備吸附劑化合物的方法、吸附劑化合物在除去硫化合物中的用途、吸附劑化合物隨后的再生以及吸收器單元和再生器單元的配置，可以符合以下參考文獻(xiàn)中的一個(gè)或更多個(gè)提供的描述：美國(guó)專利第8,696,792號(hào)；美國(guó)專利第6,951,635號(hào)；美國(guó)專利第6,306,793號(hào)；美國(guó)專利第5,972,835號(hào)；美國(guó)專利第5,914,288號(hào)；和美國(guó)專利第5,714,431號(hào)；其中每個(gè)專利的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。酸性氣體除去方法的實(shí)施方案可以高度有效用于從工藝氣體中除去大體上所有的硫含量，同時(shí)使用于脫硫的吸附劑的磨耗最小化。在某些實(shí)施方案中，從吸收器單元中輸出的(和與滿載硫的吸附劑分離的)脫硫氣體具有按體積計(jì)約百萬分之25(ppm)或更小的硫濃度。在某些實(shí)施方案中，脫硫氣體具有按體積計(jì)約十億分之100(ppb)或更低的硫濃度。如上文所描述的，酸性氣體除去方法包括使脫硫氣體流動(dòng)到co2除去單元，其中脫硫氣體與co2除去劑接觸。通過實(shí)施本文描述的上游溫氣脫硫工藝，減少或消除了用于除去co2的外部制冷要求或亞環(huán)境冷卻要求的應(yīng)用。特別地，進(jìn)料到co2除去單元的脫硫氣體不需要經(jīng)由制冷系統(tǒng)低溫冷卻。在某些實(shí)施方案中，使脫硫氣體流動(dòng)為與co2除去劑接觸在從約-80℉至約30℉的范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。在其它實(shí)施方案中，使脫硫氣體流動(dòng)為與co2除去劑接觸在從約30℉至約130℉的范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。在其它實(shí)施方案中，可以進(jìn)行溫氣co2除去工藝。作為后者情況的一個(gè)非限制性實(shí)例，可以在從約200℉至約900℉的范圍內(nèi)的溫度下使脫硫氣體流動(dòng)為與co2除去劑接觸。通常，co2除去劑可以是有效用于從脫硫氣體流中捕獲co2的任何劑。在某些實(shí)施方案中，co2除去劑可以是通過氣體吸收和隨后的再生除去co2的基于溶劑的劑。因此，在某些實(shí)施方案中，co2除去劑是物理溶劑，例如用于工藝、工藝、工藝(lurgiagcorp.，frankfurt，德國(guó)的fed.rep.)和fluorsolventtm工藝。作為co2除去劑有效的此類溶劑的實(shí)例包括但不限于，甲醇；聚乙二醇的二甲基醚(depg)、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、環(huán)丁砜(2,3,4,5-四氫噻吩-1,1-二氧化物)、碳酸丙烯酯(c4h6o3)的混合物以及前述中的兩種或更多種的組合。在其它實(shí)施方案中，co2除去劑可以是化學(xué)溶劑，例如基于胺的溶劑；配制的胺，例如amdea(basfcorp.,florhampark,newjersey,usa)、adip(shellglobalsolutionsinternationalb.v,thehague,thenetherlands)和amineguardtmfs工藝溶劑(uopahoneywellcompany,desplaines,illinois,usa)；以及benfieldtm工藝溶劑(uop)。作為co2除去劑有效的此類溶劑的實(shí)例包括但不限于，甲基二乙醇胺(mdea)、活化的mdea(amdea)、一乙醇胺(mea)、二乙醇胺(dea)、三乙醇胺(tea)、二異丙醇胺(dipa)、二甘醇胺(dga)、碳酸鉀(k2co3)以及前述中的兩種或更多種的組合。在其它實(shí)施方案中，co2除去劑可以是將由化學(xué)溶劑提供的高純度氣體處理與物理溶劑的閃蒸再生和較低能量要求組合的混合溶劑(hybridsolvent)。因此，在某些實(shí)施方案中，co2除去劑可以是溶劑或溶劑的混合物，例如sulfinoltm(shell)、ps溶劑(exxonmobilchemicalcompany,houston,texas,usa)和le溶劑(unioncarbidecorporation,danbury,connecticut,usa)。作為co2除去劑有效的此類溶劑的實(shí)例包括但不限于，環(huán)丁砜(2,3,4,5-四氫噻吩-1,1-二氧化物)、水以及甲基二乙醇胺(mdea)、哌嗪(c4h10n2)和二異丙醇胺(dipa)中的一種或更多種的混合物。在其它實(shí)施方案中，co2除去劑可以是基于吸附劑的劑。實(shí)例包括但不限于堿金屬氧化物、堿金屬碳酸鹽、硅酸鋰、胺官能化的固體吸附劑、胺官能化的二氧化硅、胺官能化的沸石、胺官能化的水滑石、胺官能化的金屬-有機(jī)框架以及前述中的兩種或更多種的組合。在其它實(shí)施方案中，co2除去劑可以是有效用于co2的溶解和擴(kuò)散的膜。膜材料可以是例如基于聚合物的或基于纖維素的。在某些實(shí)施方案中，co2除去單元可以包括配置為吸收器單元的容器和配置為再生器單元的另一個(gè)容器。吸收器單元可以包括用于接收待被處理的脫硫氣體的入口和用于接收包含再生的co2除去劑的貧co2流體流的另一個(gè)入口、用于輸出經(jīng)處理的氣體(在co2除去之后的工藝氣體)的出口以及用于輸出包含co2除去劑和捕獲的co2的富co2流體流的另一出口。在載氣中攜帶的基于液體的co2除去劑或基于顆粒的co2除去劑，可以流動(dòng)為與吸收器單元中的脫硫氣體接觸。在另一方面，在基于固體的co2除去劑作為固定床提供或基于膜的co2除去劑的情況下，這些類型的co2除去劑可以通過合適的手段負(fù)載在吸收器單元中，以便充分地暴露于脫硫氣體的流動(dòng)。再生器單元可以包括用于經(jīng)由轉(zhuǎn)移線接收在吸收器單元中產(chǎn)生的富co2流體流的入口、用于使從富co2流體流中除去的co2作為co2輸出流輸出的出口、以及用于使貧co2流體經(jīng)由轉(zhuǎn)移線返回到吸收器單元的另一出口。用于使co2除去劑再生(將富co2流體轉(zhuǎn)化成貧co2流體)的機(jī)制可以取決于在該方法中利用的co2除去劑的類型，以及是實(shí)施熱再生還是閃蒸再生(flashregeneration)。在某些實(shí)施方案中，在再生器單元中的水被用作再生劑。使用惰性氣體比如例如氮?dú)庥袝r(shí)可以用于有利于所吸收的co2的解吸(stripping)，以用于使co2除去劑再生。在某些實(shí)施方案中，從co2除去單元輸出的經(jīng)處理的氣體具有按體積計(jì)約5％或更小的co2濃度。該方法還可以包括通過任何合適的技術(shù)加工來自再生器單元的co2輸出流，以用于從co2輸出流中回收co2。其后，回收的co2可以被用于任何目的，例如最終產(chǎn)品或用于化學(xué)合成或用于提高采收率(enhancedoilrecovery)或用于地質(zhì)封存(geologicsequestration)。應(yīng)注意的是，由于上游脫硫工藝有效用于從工藝氣體中除去大體上所有的硫物質(zhì)或下降到工藝氣體所需要的任何濃度水平，所以co2除去單元也不需要有效用于除去硫物質(zhì)。因此，本發(fā)明公開的酸性氣體除去方法能夠使co2除去工藝對(duì)于co2除去是最優(yōu)的，而不考慮硫除去。在某些實(shí)施方案中，co2除去單元或co2除去工藝可以被表征為有效用于除去co2而不主動(dòng)除去硫，或不除去實(shí)質(zhì)量的硫。在某些其它實(shí)施方案中，co2除去單元或co2除去工藝可以通過進(jìn)一步減少脫硫工藝氣體中的任何殘余的硫來補(bǔ)充上游脫硫工藝。因此，相比于通過單獨(dú)地任一工藝步驟可以實(shí)現(xiàn)的殘余的硫含量，組合的集成工藝可以在最終清潔的工藝氣體中實(shí)現(xiàn)較低的殘余的硫含量。硫除去和co2除去工藝步驟的分離和隨后的集成可以能夠使agr工藝滿足用于將工藝氣體轉(zhuǎn)化為化學(xué)品或燃料的硫水平要求，其中使硫除去和co2除去組合的單一agr工藝不能滿足該硫水平要求。在所有實(shí)施方案中，優(yōu)化的硫除去和co2除去的目標(biāo)將是產(chǎn)生經(jīng)處理的氣體和副產(chǎn)物流(硫化合物和co2)，這消除或大體上減少隨后的清潔加工要求的數(shù)目或復(fù)雜性。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明公開的方法還包括使工藝氣體經(jīng)受水煤氣變換(wgs)反應(yīng)的一個(gè)或更多個(gè)階段。wgs是中度放熱的可逆反應(yīng)，并且通過以下來表示：co+h2o→co2+h2，δh0298＝-41.09千焦耳/摩爾(kj/mol)，其中δh0298是在298開爾文(k)下的反應(yīng)焓。此反應(yīng)的平衡示出明顯的溫度依賴性，并且平衡常數(shù)隨著溫度的增加而降低。該反應(yīng)在低溫下是熱力學(xué)上有利的，并且在高溫下是動(dòng)力學(xué)有利的。因此，在較低的溫度下觀察到較高的一氧化碳轉(zhuǎn)化率。為了利用該反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩者，工業(yè)規(guī)模的wgs在多個(gè)絕熱階段中在反應(yīng)器中間冷卻下常規(guī)地進(jìn)行。由于從反應(yīng)物到產(chǎn)物不存在體積變化，所以反應(yīng)不受壓力影響。水煤氣變換工藝使用蒸汽將co變換成co2并且在該工藝中產(chǎn)生h2。除了作為反應(yīng)物，蒸汽還用于使水煤氣變換的平衡向前移動(dòng)至更高的h2，并且控制來自放熱的水煤氣變換反應(yīng)的溫度上升，如果使其未加制止，則可能使催化劑失活。還需要蒸汽以防止催化劑表面上的焦化，這也使催化劑失活。大多數(shù)催化劑供應(yīng)商要求2.0或更高的蒸汽與干燥氣體比，以防止催化劑失活。通常，wgs可以在脫硫工藝的上游或下游實(shí)施。如上文所提到的，本文公開的方法(通過使硫除去工藝和co2除去工藝分離)有利于在脫硫工藝的下游(例如在硫除去工藝和co2除去工藝之間)進(jìn)行低硫變換反應(yīng)。因此，在某些實(shí)施方案中，包括合適的變換催化劑(其相比于已知的耐硫變換催化劑可以是便宜的)和用于蒸汽的輸入的wgs單元可以被定位在脫硫單元和co2除去單元之間。在這種情況下，使脫硫氣體在變換催化劑的存在下流動(dòng)為與蒸汽接觸以產(chǎn)生co2和h2，并且隨后經(jīng)受co2除去工藝。例如，當(dāng)期望由本發(fā)明公開的方法產(chǎn)生的經(jīng)處理的氣體具有期望的h2豐度水平或期望的h2/co比時(shí)，此配置可以是有用的。例如，從wgs單元中輸出的工藝氣體中co2的增加的水平然后可以通過下游co2除去單元充分地除去。圖1是氣體加工系統(tǒng)100的實(shí)例的示意圖，其中可以根據(jù)某些實(shí)施方案來實(shí)施本文公開的酸性氣體除去方法。通常，氣體加工系統(tǒng)100可以代表配置成用于清潔或處理氣體流、特別是用于從氣體流中除去酸性氣體化合物(和任選地其它污染物或雜質(zhì))的任何系統(tǒng)。因此，氣體加工系統(tǒng)100可以在范圍廣泛的不同應(yīng)用中具有效用。在某些實(shí)施方案中，氣體加工系統(tǒng)100可以是集成氣化組合循環(huán)(igcc)系統(tǒng)(integratedgasificationcombinedcyclesystem)或集成氣化組合循環(huán)系統(tǒng)的一部分。通常，氣體加工系統(tǒng)100包括多個(gè)單元，其中特定的功能在該特定單元(吸收/吸附、再生、反應(yīng)、固體分離等等)中流動(dòng)或包含在該特定單元中的工藝氣體流上進(jìn)行。在圖1中(以及在包括在本公開內(nèi)容中的其他示意圖中)，單元和其它部件之間的各種線示意性地代表流體管件(fluidplumbing)，該流體管件用于將各種氣體流從氣體加工系統(tǒng)100中的一個(gè)點(diǎn)引導(dǎo)到另一個(gè)點(diǎn)，并且箭頭代表流體流動(dòng)通過線的大致方向。因此，流體線可以代表各種類型的流體導(dǎo)管和用于建立、控制和操縱流體流動(dòng)或流體的流的其他類型的流體部件(例如，泵、閥、流體零配件、流體聯(lián)接件、混合器、流體流合并器、加熱器、冷卻器、壓力調(diào)節(jié)器等等)以及測(cè)量?jī)x器(例如，溫度傳感器、壓力傳感器等等)。流體管件可以以如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的多種方式布置和配置。氣體加工系統(tǒng)100可以包括進(jìn)料氣體源104、脫硫系統(tǒng)(或脫硫單元)108和co2除去系統(tǒng)(或co2除去單元)140。在各種不同的實(shí)施方案中，氣體加工系統(tǒng)100還可以包括以下中的一個(gè)或更多個(gè)：硫回收系統(tǒng)(或硫回收單元)112、水煤氣變換(wgs)系統(tǒng)(或水煤氣變換(wgs)單元)120、co2回收系統(tǒng)(或co2回收單元)144和污染物除去系統(tǒng)(或污染物除去單元)148。氣體加工系統(tǒng)100還可以包括消耗由氣體加工系統(tǒng)100產(chǎn)生的清潔工藝氣體的一個(gè)或更多個(gè)另外的系統(tǒng)，比如例如發(fā)電系統(tǒng)(發(fā)電廠)152和/或化學(xué)品合成系統(tǒng)或燃料合成系統(tǒng)156。通常，脫硫系統(tǒng)108、硫回收系統(tǒng)112、wgs系統(tǒng)120、co2除去系統(tǒng)140、co2回收系統(tǒng)144和污染物除去系統(tǒng)348可以具有適合用于以下的現(xiàn)在已知的或后來開發(fā)的任何配置：分別地，從工藝氣體中除去硫化合物，任選地回收硫，任選地將工藝氣體中的co變換成co2和h2，從工藝氣體中除去co2，任選地回收co2，以及任選地從工藝氣體中除去一種或更多種其它類型的污染物。脫硫系統(tǒng)108和co2除去系統(tǒng)140可以如上文描述地以及如下文通過另外的實(shí)施方案和實(shí)施例進(jìn)一步描述地配置和操作。污染物除去系統(tǒng)148可以示意性地代表配置成用于除去一種或更多種類型的污染物比如例如氮化合物、金屬羰基化合物、烴、氨、氯化物、氰化氫、痕量的金屬和準(zhǔn)金屬、顆粒物質(zhì)(pm)等等的一種或更多種不同的系統(tǒng)。發(fā)電系統(tǒng)152可以包括一種或更多種燃?xì)廨啓C(jī)和相關(guān)的電力發(fā)生器、鍋爐、蒸汽輪機(jī)和相關(guān)的電力發(fā)生器等等，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。在圖示的實(shí)施方案中，并且如上文描述的，脫硫系統(tǒng)108和co2除去系統(tǒng)140是集成的、但有區(qū)別的系統(tǒng)，該集成的、但有區(qū)別的系統(tǒng)利用單獨(dú)的單元用于脫硫和co2除去，其中co2除去工藝在脫硫工藝的下游進(jìn)行。在這樣的實(shí)施方案中，脫硫系統(tǒng)108可以被配置成用于主要地或排他地從工藝氣體中除去硫化合物(相對(duì)于其它化合物例如co2而言)，并且co2除去系統(tǒng)140可以被配置成用于主要地或排他地從工藝氣體中除去co2(相對(duì)于其他化合物例如硫化合物而言)。在操作中，進(jìn)料氣體流116從進(jìn)料氣體源104按路線送到脫硫系統(tǒng)108，其中大體上所有的硫化合物可以被除去，產(chǎn)生脫硫的輸出氣體流，在某些實(shí)施方案中，脫硫的輸出氣體流然后被進(jìn)料到co2除去系統(tǒng)140，或進(jìn)料到如圖示的wgs系統(tǒng)120(如果存在)。然后，包含硫化合物的廢氣或尾氣可以通過硫回收系統(tǒng)112加工，以回收元素硫和/或回收或合成如上文描述的硫化合物。在其中存在wgs系統(tǒng)120的某些實(shí)施方案中，氣體加工系統(tǒng)100可以在需要時(shí)配置(未具體地示出)成完全地或部分地繞過wgs系統(tǒng)120。wgs系統(tǒng)120產(chǎn)生包含期望的co2/h2比的變換的氣體流。在其中進(jìn)料氣體源104或發(fā)電系統(tǒng)152充分局部于wgs系統(tǒng)120的某些實(shí)施方案中，蒸汽可以經(jīng)由來自進(jìn)料氣體源104的蒸汽線162(例如，從由煤氣化爐產(chǎn)生的熱產(chǎn)生的蒸汽)或經(jīng)由來自發(fā)電系統(tǒng)152的蒸汽線(未示出)供應(yīng)到wgs系統(tǒng)120。水可以從合適的來源(例如來自發(fā)電系統(tǒng)152的鍋爐給水線166)供應(yīng)到wgs系統(tǒng)120。然后，從wgs系統(tǒng)120中輸出的變換的氣體流按路線送到co2除去系統(tǒng)140，其中可以捕獲并且除去大體上所有的co2，產(chǎn)生清潔的(經(jīng)處理的)工藝氣體178，該工藝氣體178可能主要包括co和h2等等，這取決于輸入到氣體加工系統(tǒng)100中的進(jìn)料氣體的組成。然后，co2可以通過co2回收系統(tǒng)144回收以提供用于另外的用途或加工的co2。在某些實(shí)施方案中，工藝氣體然后從co2除去系統(tǒng)140按路線送到污染物除去系統(tǒng)148，產(chǎn)生大體上不含污染物(除了硫化合物和co2之外)的清潔的(經(jīng)處理的)工藝氣體178。然后，清潔的工藝氣體178可以通過發(fā)電系統(tǒng)352作為來源氣體用于發(fā)電和/或產(chǎn)生化學(xué)品合成系統(tǒng)或燃料合成系統(tǒng)156，以合成化學(xué)品或燃料。在圖1中圖示的氣體加工系統(tǒng)100的特定實(shí)施方案被配置成用于實(shí)施低硫氣體變換工藝。然而，根據(jù)本公開內(nèi)容，將容易理解的是，氣體加工系統(tǒng)100可以被重新配置成實(shí)施酸氣變換工藝。圖2是根據(jù)某些實(shí)施方案的脫硫系統(tǒng)(或脫硫單元)的實(shí)例的示意圖。圖3是根據(jù)某些實(shí)施方案的co2除去系統(tǒng)(或co2除去單元)的實(shí)例的示意圖。在以下實(shí)施例中，工藝流程模式使用aspen軟件(aspentechnology,inc.,burlington,massachusetts,usa)來開發(fā)，并且用于詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以比較用于獨(dú)立的agr和本文公開的集成的wdp和co2捕獲技術(shù)的領(lǐng)先技術(shù)的資本成本和操作成本。這些研究利用一致的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，從而允許直接比較成本。實(shí)施例1該實(shí)施例說明用于甲醇合成的加工和酸性氣體除去。用于硫和co2捕獲的溶劑此處被用作用于與本文公開的集成的wdp和co2捕獲進(jìn)行比較的基礎(chǔ)情況。使合成氣與蒸汽反應(yīng)以使氣體變換，以獲得2的h2/co比(如甲醇合成所需要的)。對(duì)于基礎(chǔ)情況，硫除去在水煤氣變換的下游進(jìn)行，但對(duì)于wdp集成的情況下，硫除去可以在水煤氣變換的上游或下游進(jìn)行。使用powderriverbasin(prb)煤，此處使用來自固體進(jìn)料氣化爐的合成氣。此煤包含總硫的0.73wt％。在該實(shí)施例中使用的氣體的總體積對(duì)應(yīng)于使用兩個(gè)大型商業(yè)規(guī)模的氣化爐。用于這種情況的合成氣組成取自departmentofenergystudy(doe-netl.costandperformancebaselineforfossilenergyplants.第3a卷：lowrankcoaltoelectricity:igcccases20112011年5月，合同編號(hào)：doe/netl-2010/1399)，并且在下表1中提供。表1-在實(shí)施例1中使用的入口合成氣組成(a)wdp+用于co2捕獲的修改的工藝圖4是用于除去s和co2的常規(guī)工藝的實(shí)施例的示意圖。特別地，圖4示出選擇性工藝的必要組分，其中co2作為產(chǎn)物被回收，并且h2s富集的流被發(fā)送到claus單元以回收硫。將來自claus單元的co2再循環(huán)回到吸收器以增強(qiáng)co2捕獲。為了簡(jiǎn)潔起見，未示出熱集成和某些工藝環(huán)路。如示出的，在設(shè)計(jì)中存在五個(gè)主要區(qū)段：1)吸收器區(qū)段，2)co2回收區(qū)段，3)h2s富集區(qū)段，4)排水區(qū)段，和5)甲醇回收區(qū)段或氣體處理區(qū)段。在原合成氣進(jìn)入界區(qū)(batterylimit)之前，原合成氣必須被冷卻至大致環(huán)境溫度。注射甲醇以防止任何水凍結(jié)，因?yàn)闅怏w通過與冷凍的經(jīng)處理的合成氣、co2產(chǎn)物氣體和尾氣交換熱來冷凍。在吸收器區(qū)段中，原合成氣用冷凍的甲醇來洗滌，以將co2、h2s、nh3和其它污染物降低到期望的水平。然后，將富溶劑(richsolvent)預(yù)閃蒸(pre-flash)以回收h2和co，h2和co部分地同時(shí)溶解在冷凍的甲醇中。將預(yù)閃蒸的甲醇進(jìn)一步閃蒸以回收大部分的co2。使用氮?dú)饨馕鲎詈笊倭康腸o2。然后，將閃蒸的甲醇發(fā)送至h2s富集區(qū)段，其中實(shí)現(xiàn)溶劑的熱再生連同h2s富集。在co2產(chǎn)物和尾氣流中的甲醇通過在甲醇回收區(qū)段中用脫礦質(zhì)水洗滌氣體流來回收。在入口和出口處的來自氣體處理的水-甲醇混合物通過簡(jiǎn)單蒸餾在排水區(qū)段中分離。用于此研究的獨(dú)立的工藝的進(jìn)料取自將h2與co的比率達(dá)到2:1的酸變換反應(yīng)器。入口原合成氣、經(jīng)處理的合成氣、co2產(chǎn)物、尾氣和富h2s氣體的溫度、壓力和組成使用aspen工藝模式來評(píng)估，并且在以下表2中給出。表2選擇性除去co2和h2s，同時(shí)1)富集富h2s流、2)保持尾氣和co2產(chǎn)物中的h2s物質(zhì)、以及3)保持co2捕獲百分比接近90％，使得工藝設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。對(duì)于在常規(guī)claus工藝中的硫回收率，富h2s流應(yīng)當(dāng)具有大于25mol％的h2s。在co2產(chǎn)物以及尾氣中的h2s不應(yīng)當(dāng)超過5ppm。在經(jīng)處理的合成氣中可允許的h2s可以從ppm到幾ppb變化，這取決于最終用途。除了設(shè)計(jì)復(fù)雜性，工藝是極其資本密集的，以及由于低溫操作條件而需要大的操作成本。資本成本貢獻(xiàn)的大部分來自大量需要的熱交換器。需要非常大的熱交換面積，因?yàn)樵谠铣蓺膺M(jìn)入吸收器之前，原合成氣從環(huán)境條件冷凍至-20℉或更低。在將熱的再生的甲醇再循環(huán)回到吸收器之前，需要甚至更大的熱交換面積以將該熱的再生的甲醇冷凍至-40℉或更低。工廠和制冷工廠幾乎相等地有助于總電力消耗。工廠中的最大動(dòng)力消耗者是：1)冷凍的再生的甲醇泵，2)h2和co再循環(huán)壓縮機(jī)，以及3)來自claus單元的co2再循環(huán)壓縮機(jī)。在制冷工廠中，壓縮機(jī)單獨(dú)地有助于全部動(dòng)力消耗。通過比較，使co2區(qū)段和h2s區(qū)段分離顯著地簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，并且導(dǎo)致資本成本和操作成本的大的降低，如在以下實(shí)施例中說明的，這些實(shí)施例說明來自根據(jù)本公開內(nèi)容的wdp和co2捕獲技術(shù)的集成的益處。圖5是根據(jù)某些實(shí)施方案的與配置成用于co2洗滌的分離的工藝集成的wdp的實(shí)施例的示意圖。wdp從原合成氣中除去99+％的硫，并且工廠被設(shè)計(jì)成除去co2和其他痕量組分。在常規(guī)的設(shè)計(jì)(例如在圖4中示出的)中與h2s的除去和回收率有關(guān)的所有工藝限制消失，這導(dǎo)致大大簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)。結(jié)果是，相比于圖4中示出的常規(guī)的配置，分離的配置(例如在圖5中示出的)具有非常少的工藝部件。如在圖5中示出的，該實(shí)施方案包括吸收器區(qū)段，其中原合成氣被冷凍并且用冷凍的甲醇來處理。富溶劑被預(yù)閃蒸以回收h2和co產(chǎn)物。然后，將溶劑閃蒸至大氣壓。閃蒸再生的甲醇被分成三個(gè)子流(substream)。第一子流被再循環(huán)回到吸收器。第二子流使用氮?dú)饨馕?，并且然后再循環(huán)到吸收器。第三子流經(jīng)歷熱再生并返回到吸收器。(b)wdp+用于co2除去的修改的工藝在工藝中選擇性除去h2s和co2的主要復(fù)雜性來自cos的存在。當(dāng)采用物理溶劑吸收系統(tǒng)時(shí)，在進(jìn)料流中的cos造成脫硫困難。溶劑具有比co2的溶解度大得多的h2s的溶解度，cos的溶解度在h2s的溶解度和co2的溶解度之間。在溶劑中的h2s和cos(相對(duì)于co2)的相對(duì)溶解度如下。表3depg,25℃co21.00cos2.30h2s8.82當(dāng)cos不存在時(shí)，脫硫溶劑流量被設(shè)定用于基本上完全的h2s除去，并且僅小部分co2被共吸收。當(dāng)cos存在時(shí)，需要大體上較高的流量以獲得完全吸收和脫硫，結(jié)果是所吸收的co2的量增加，導(dǎo)致設(shè)備成本和效用要求的增加。co2的共吸收還通過較高的溶劑流量來增加。解決溶劑中的h2s和cos的溶解度的差異的另一種方法是進(jìn)行cos水解，以在工藝的上游將cos轉(zhuǎn)化成h2s。然而，此方法需要另外的設(shè)備和另外的加工步驟，這增加工藝的總成本。圖6是用于除去s和co2的獨(dú)立的工藝的實(shí)施例的示意圖。進(jìn)料氣體被發(fā)送到硫吸收器塔，其中來自co2吸收塔的富co2的溶劑的滑流(slip-stream)被用于吸收h2s和cos?；旧喜缓琱2s和cos的合成氣傳遞到co2吸收器塔。來自co2吸收器的富co2溶液在一系列閃蒸塔中被閃蒸掉。圖6僅示出一個(gè)閃蒸塔，但典型地兩個(gè)到三個(gè)閃蒸塔被用于在不同壓力下回收co2。來自第一高壓閃蒸的氣體被循環(huán)以回收在第一閃蒸中脫離的h2和co。來自硫吸收器塔的富h2s溶液需要進(jìn)一步加工，以濃縮h2s，用于claus工藝并且除去co2。這在h2s濃縮器塔中進(jìn)行，隨后在解吸塔中熱再生。來自h2s濃縮器的co2流包含少量的h2s，并且被循環(huán)到h2s吸收器塔。通過比較，圖7是根據(jù)某些實(shí)施方案的配置成用于co2洗滌的分離的工藝的實(shí)施例的示意圖，所述分離的工藝被配置成用于與上游wdp集成。圖7圖示當(dāng)在上游捕獲硫時(shí)，co2捕獲被大大簡(jiǎn)化，并且僅co2通過如本文公開的修改的工藝除去。(c)wdp+活化的mdea?；罨膍dea還可以被用于co2捕獲?；罨膍dea使用mdea作為水溶液，其已經(jīng)被某些化學(xué)物品(例如，哌嗪)活化以增強(qiáng)溶劑中的co2吸收。在硫物質(zhì)已經(jīng)通過wdp除去之后，活化的mdea可以被用于co2捕獲。來自不同情況的結(jié)果在表4中制表。表4-實(shí)施例1的來自技術(shù)-經(jīng)濟(jì)分析的結(jié)果，示出wdp和agr技術(shù)的集成相對(duì)于基礎(chǔ)情況(雙階段)的預(yù)計(jì)節(jié)省。1包括初始填充物成本(costofinitialfills)2操作成本是凈現(xiàn)金流，這是由于水煤氣變換和低溫氣體冷卻的蒸汽產(chǎn)生，該蒸汽產(chǎn)生產(chǎn)生比電力、冷卻水和耗材消耗的現(xiàn)金流更高的現(xiàn)金流看出，對(duì)于所有三種情況，資本成本和操作成本的實(shí)質(zhì)降低通過使來自合成氣的h2s除去和co2除去分離來實(shí)現(xiàn)。在本研究期間，還發(fā)現(xiàn)的是，對(duì)于sng所需要的較高的h2:co比(3:1)和對(duì)于h2應(yīng)用的大體上更高的h2:co比，h2s富集用常規(guī)的工藝變得非常困難。使硫除去和co2除去分離除去此瓶頸，并且允許僅使用冷凍的基于甲醇的co2洗滌。實(shí)施例2該實(shí)施例說明用于h2產(chǎn)生的合成氣的加工和酸性氣體清理。對(duì)于該實(shí)施例的合成氣組成取自美國(guó)能源部(departmentofenergy)對(duì)于固體進(jìn)料氣化爐在使用prb煤部分猝滅下的研究(情況s1b)，并且在下表5中提供。用于硫除去和co2除去的雙階段(目前工藝狀態(tài))工藝在doe實(shí)施例情況下使用，并且經(jīng)處理的合成氣適合用于h2產(chǎn)生。經(jīng)處理的合成氣可以使用變壓吸附(psa)步驟純化。相同的研究還報(bào)告了使用工藝(對(duì)于s和co2兩者)用于酸性氣體清理的操作成本和資本成本(裸建造成本(bareerectedcost))。此處使用這些數(shù)字與“wdp+用于co2的活化的mdea”情況比較。wdp+活化的mdea使用直接的硫回收工藝(directsulfurrecoveryprocess)(dsrp)，與基礎(chǔ)情況的claus工藝相反。dsrp也被建模并且包括在經(jīng)濟(jì)分析中。由于psa步驟對(duì)于兩個(gè)工藝是共同的，所以此處沒有建模。為了一致性，所有成本都降低至2011$。表5-實(shí)施例2中使用的入口合成氣組成溫度，°f450壓力，psia570摩爾流量，lbmol/hr66,477v-l摩爾分?jǐn)?shù)h20.1508co0.3470co20.0183h2s0.0017cos0.0003h2o0.4386hcl0.0000惰性物0.0433總計(jì)1.0000考慮兩種不同的情況，用于闡釋(a)用于硫除去和co2除去的常規(guī)工藝，(b)用于硫除去的wdp和用于co2除去的活化的mdea。開發(fā)aspen工藝模型，用于wdp、水煤氣變換和硫回收工藝。使用建模軟件(bryanresearch&engineering,inc.,bryan,texas,usa)將活化的mdea建模。wdp允許在低硫氣體變換和酸氣變換之間選擇。這允許將水煤氣變換與wdp和co2除去集成，以減少總資本成本，這僅在使s除去和co2除去分離的情況下是可能的。因此，水煤氣變換和低溫氣體冷卻也被建模并且包括在成本比較中。用于s捕獲和co2捕獲的工藝產(chǎn)生h2s，并且使用claus工藝用于s回收。wdp工藝產(chǎn)生so2并且使用直接的硫回收工藝(dsrp)。dsrp也被建模并且包括在成本比較中。熱和質(zhì)量平衡被用于對(duì)設(shè)備定大小，并且使用aspen經(jīng)濟(jì)分析儀確定設(shè)備和安裝成本。初始填充物(催化劑、吸附劑、/mdea溶劑)列入資本成本預(yù)算。兩種情況的經(jīng)濟(jì)分析示出，當(dāng)相比于基礎(chǔ)情況時(shí)，wdp+活化的mdea的資本成本(安裝設(shè)備成本)降低35％。兩種情況的電力消耗類似。然而，在低硫氣體變換下，相比于高壓蒸汽的369,000lb/hr的凈消耗，在wdp+活化的mdea情況下存在高壓蒸汽的18,000lbs/hr的凈產(chǎn)生。技術(shù)-經(jīng)濟(jì)分析清楚地示出根據(jù)本公開內(nèi)容的將wdp工藝與下游co2捕獲工藝集成的經(jīng)濟(jì)益處。以上實(shí)施例僅用于說明目的，并且不將本發(fā)明限制于實(shí)施例中使用的co2捕獲工藝。從wdp與其他co2捕獲工藝的集成預(yù)計(jì)類似的節(jié)省。通常，術(shù)語(yǔ)例如“連通”和“與...連通”(例如，第一部件“與第二部件連通”或第一部件“是與第二部件連通的”)在本文中被用于指示兩個(gè)或更多個(gè)部件或元件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系、功能關(guān)系、機(jī)械關(guān)系、電關(guān)系、信號(hào)關(guān)系、光學(xué)關(guān)系、磁性關(guān)系、電磁關(guān)系、離子關(guān)系或流體關(guān)系。同樣地，一個(gè)部件被認(rèn)為與第二部件連通的事實(shí)不意圖排除以下可能性：另外的部件可以在第一部件和第二部件之間存在和/或與第一部件和第二部件可操作地相關(guān)聯(lián)或接合。將理解的是，可以改變本發(fā)明的各個(gè)方面或細(xì)節(jié)，而不偏離本發(fā)明的范圍。此外，前述描述僅僅是為了說明的目的，而不是為了限制的目的-本發(fā)明由權(quán)利要求來界定。當(dāng)前第1頁(yè)12