CN113669175B - 船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***及方法。本发明所述的***包括LNG燃气供气***、与所述LNG燃气供气***连通的船用主机燃烧***、与所述船用主机燃烧***连通的碳富集***以及与所述碳富集***连通的低温凝华碳捕集***。本发明通过醇胺法富集90％以上的高浓度含碳尾气，并结合LNG冷能实现了95％以上的常压尾气中CO2捕集封存，具备优良的技术可行性及经济性，能耗低、安全性高，占用额外舱室空间少，极大程度减小了尾气处理及碳捕集过程中的能耗和设备投资。

Description

船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***及方法
技术领域
本发明涉及船舶尾气废气处理技术领域，特别涉及一种船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***及方法。
背景技术
船舶排放污染问题越来越引起世界的广泛重视，对船舶排污的限制越来越严格。同时，国内外建立了排放控制区(ECA)，即在港口周边水域划设，必须按要求满足排放要求的强制性区域。当前，建立排放控制区也已成为顺应环保要求的大势所趋，未来排放控制区的数量将会逐渐增加。在此背景下，LNG作为一种清洁能源迅速发展，在世界能源市场活跃程度越来越高，直接推动LNG燃料成为船舶的主要燃料之一，并带动相关产业快速发展。
船舶尾气经脱硫脱硝除水处理后，含有大量的氮气，二氧化碳，多种烃类，氧气，烟气颗粒物等，成分复杂，处理气量巨大。以常见的30万吨散货轮配置的4万马力发动机为例，不考虑船舶发电机功率前提下船舶主机功率约30MW，折合尾气排放中CO2排放量约18.6t/h，NOX排放量约0.234t/h，CO排放量约0.03t/h，THC(碳氢化合物总量)排放量约0.018t/h。可以看到，船舶尾气中CO2排放量集中排放量巨大，发展CO2规模化利用技术为核心的碳减排方案，可带来巨大的碳减排潜力和经济效益。碳捕集与封存(CCS)在船舶上的研究运用例还较少，现有技术中CN109813054A提到了可利用液化天然气来实现CO2捕集及发电的功能。但对于低含碳船舶发动机尾气(CO2<10％摩尔分数)、有限的船舱改造空间、船体相对独立的能量供给***和法规标准而言，针对船舶尾气固碳的目的，需要在船舶辅机***中寻求合适的冷源或制冷***，设计良好的碳捕集流程实现冷量的回收并降低能耗。
发明内容
发明目的：针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***。本发明的另一目的提供了该***的进行碳捕集的方法。本发明根据船用天然气发动机尾气成分和气量，通过醇胺法工艺等实现高含碳尾气的二氧化碳富集，并进一步通过天然气气化过程的冷能常压下固化分离CO2的低温凝华法，实现CO2捕集封存。
技术方案：本发明所述的一种船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***，包括LNG燃气供气***、与所述LNG燃气供气***连通的船用主机燃烧***、与所述船用主机燃烧***连通的碳富集***以及与所述碳富集***连通的低温凝华碳捕集***；
所述LNG燃气供气***包括LNG输送泵、LNG储罐以及燃气复温器；所述船用主机燃烧***包括与船用发动机主机入口相连的空气泵以及与船用发动机主机出口相连的鼓风机；所述碳富集***包括脱硫塔、贫富液热交换器、解析塔、水冷却器、富液泵、贫液泵、贫液冷却器、气液分离器以及储液罐；所述低温凝华碳捕集***包括并联设置的第一低温凝华碳捕集换热器、第二低温凝华碳捕集换热器以及泄放管路；
所述LNG输送泵的出口分别与所述LNG储罐、所述第一低温凝华碳捕集换热器以及所述第二低温凝华碳捕集换热器的冷流体侧入口连通；所述第一低温凝华碳捕集换热器以及所述第二低温凝华碳捕集换热器的冷流体侧出口分别与燃气复温器的入口相连，所述燃气复温器的出口与船用发动机主机入口相连，所述鼓风机的出口与所述水冷却器的入口相连，所述水冷却器出口与所述脱硫塔的入口相连，所述脱硫塔的底部出口通过所述富液泵与所述贫富液热交换器冷流体侧入口相连，所述贫富液热交换器冷流体侧出口与所述解析塔顶部富液侧入口相连，所述解析塔底部贫液侧出口与所述贫富液热交换器热流体侧入口相连，所述贫富液热交换器热流体侧出口通过所述贫液泵与所述贫液冷却器入口相连，所述贫液冷却器出口管路分别与排出管道以及所述脱硫塔顶部贫液侧入口相连，所述解析塔顶部出口与所述气液分离器入口相连，所述气液分离器底部与所述储液罐入口相连，所述气液分离器顶部出口分别与所述第一低温凝华碳捕集换热器及所述第二低温凝华碳捕集换热器的热流体侧入口相连，所述第一低温凝华碳捕集换热器和所述第二低温凝华碳捕集换热器的热流体侧出口连接所述泄放管路。
所述泄放管路分别与第一过滤器入口以及第一控制阀入口连接，所述第一控制阀出口与干冰储罐入口相连。
所述LNG输送泵的出口与第一三通调节阀的进口连接，所述第一三通调节阀的出口分别与所述第一低温凝华碳捕集换热器和所述第二低温凝华碳捕集换热器的冷流体侧入口相连；所述第一低温凝华碳捕集换热器和所述第二低温凝华碳捕集换热器的出口通过第二三通调节阀与所述燃气复温器入口相连。
所述LNG储罐的出口通过止回阀与所述LNG输送泵入口相连，所述LNG输送泵通过第一单向截止阀分别与第二单向截止阀入口和第二控制阀入口相连，所述第二控制阀的出口与所述第一三通调节阀的入口相连；所述第二单向截止阀出口与喷淋嘴相连。
所述燃气复温器与船用发动机主机的入口之间设置有燃气流量调节阀；所述空气泵出口与船用发动机主机的入口之间设置有空气流量调节阀。
所述脱硫塔顶部洗涤液侧依次与洗涤液冷却器和洗涤液泵相连；所述解析塔顶部出口通过塔顶气冷却器与所述气液分离器入口相连，醇胺补液泵通过所述储液罐与所述解析塔顶部胺液侧入口相连，所述气液分离器顶部出口与干燥器入口相连。
所述鼓风机的入口设置有第二过滤器，所述鼓风机出口通过第三单向截止阀与再沸器的热流体侧入口相连，所述再沸器的热流体侧出口通过第四单向截止阀与所述水冷却器入口相连；所述解析塔底部分别与所述再沸器的冷流体侧入口和再沸器的冷流体侧出口相连。
所述水冷却器与所述脱硫塔连接管道上设置有第一电磁流量计，所述干燥器与第三三通调节阀的连接管道上设置有第二电磁流量计。
所述脱硫塔底部入口端、干燥器出口端及第一过滤器出口端管路各旁通设置一支气路，采样气接入气相色谱检测仪用来检测尾气组分；脱硫塔顶部设置有脱碳尾气出口管路，管路上旁通接有两支气路，采样气分别接入二氧化硫气体检测器和二氧化碳气体检测器；所述脱硫塔底部富液出口处以及所述贫液泵入口处分别设置酸碱度、多环芳烃及浊度综合检测仪。
本发明所述的船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***的进行碳捕集的方法，包括以下步骤：
步骤(a)：LNG燃料经所述LNG储罐由所述LNG输送泵泵出后进入所述第一三通调节阀，所述LNG储罐的舱内压力由部分LNG增压后，通过所述喷淋嘴喷入舱内实现调节；
步骤(b)：依据排空余气中二氧化碳气体含量，定时通过所述第一三通调节阀和所述第二三通调节阀切换使用所述第一低温凝华碳捕集换热器和所述第二低温凝华碳捕集换热器，实现LNG与高含碳尾气换热；
步骤(c)：加热后的天然气进入所述燃气复温器复温后，经所述燃气流量调节阀调节进气量后与空气进入船用发动机主机燃烧；
步骤(d)：燃烧后高温尾气经所述第二过滤器、所述鼓风机及所述水冷却器后进入所述脱硫塔，其中部分高温尾气进入所述再沸器与贫液实现热量交换，进入所述脱硫塔处理前尾气接入气相色谱检测仪检测尾气组分；
步骤(e)：尾气的酸性气体二氧化碳及二氧化硫等在所述脱硫塔中与醇胺溶液发生化学反应，脱碳后的尾气经二氧化硫气体检测器和二氧化碳气体检测器检测合格后由塔顶层排出，所述脱硫塔底部的富液经所述富液泵泵出后进入所述贫富液热交换器参与换热后进入所述解析塔，其中进入所述醇胺补液泵的补充醇胺溶液流量依据所述脱硫塔底部富液出口处及所述贫液泵入口处的醇胺溶液的根据酸碱度、多环芳烃及浊度综合检测仪确定；
步骤(f)：高含碳尾气经所述气液分离器分离后进入所述干燥器深度干燥，高含碳尾气接入气相色谱检测仪检测尾气各组分；
步骤(g)：高含碳尾气进入所述第三三通调节阀，切换使用所述第一低温凝华碳捕集换热器和所述第二低温凝华碳捕集换热器，错峰使用单台低温凝华碳捕集换热器实现与LNG冷量交换，而另一台低温凝华碳捕集换热器则实现干冰脱除以备切换使用，余气经所述第一过滤器排空，排空前接入气相色谱检测仪检测余气组分，而收集的干冰储存于所述干冰储罐中。
有益效果：(1)本发明摒弃了现有技术中较为成熟的醇胺法碳富集工艺或制冷机增压液化封存CO2工艺，针对大气量、低浓度、多组分的实际船舶尾气成分，通过醇胺法富集了90％以上的高浓度含碳尾气，并结合LNG气化过程中的冷能实现了常压尾气中CO2捕集封存，具备优良的技术可行性及经济性；(2)本发明仅需对现有船舶尾气处理装置进行改造，例如改造原有的脱硫水洗塔、供气装置中的气化器及相关泵阀管件等，施工难度低，占用额外舱室空间少，易于推广；(3)本发明解决了现有技术中将尾气增压后实现CO2液化捕集的方法，避免将大气量的尾气通过压缩机增压带来巨大能耗浪费，且避免采用了高压油气管道，整个尾气处理***都维持在低压管路***中，安全性高；(4)本发明充分考虑船体相对独立的能量供给***，例如通过利用LNG气化过程中的冷能来实现高含碳尾气中CO2的凝华捕集、利用部分燃烧后尾气的热量来抵消醇胺溶液再生过程需要的大量热量等，极大程度减小了尾气处理及碳捕集过程中的能耗和设备投资。
附图说明
图1为本发明船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***，包括LNG燃气供气***100、船用主机燃烧***200、碳富集***300及低温凝华碳捕集***400；LNG燃气供气***100主要包括LNG输送泵101、LNG储罐102、燃气复温器103，船用主机燃烧***200主要包括与船用发动机主机201入口相连的空气泵402以及与船用发动机主机201出口相连的鼓风机203；碳富集***300主要包括脱硫塔301、贫富液热交换器302、解析塔303、水冷却器304、富液泵305、贫液泵306、贫液冷却器307、气液分离器308以及储液罐309；低温凝华碳捕集***400主要包括并联设置的第一低温凝华碳捕集换热器401、第二低温凝华碳捕集换热器402以及***管路403。
在LNG燃气供气***100中，LNG储罐102出口通过止回阀104与LNG输送泵101入口相连，LNG输送泵101通过第一单向截止阀105分别与控制阀107入口和第二单向截止阀106入口相连，第二单向截止阀106出口与喷淋嘴108相连。控制阀107出口与第一三通调节阀407入口相连，第一三通调节阀407出口分别与第一低温凝华碳捕集换热器401及第二低温凝华碳捕集换热器402冷流体侧入口相连，第一低温凝华碳捕集换热器401及第二低温凝华碳捕集换热器402冷流体侧出口分别与第二三通调节阀408入口相连，第二三通调节阀408出口与燃气复温器103入口相连，燃气复温器103的出口与船用发动机主机201的入口相连。
船用主机燃烧***200还包括空气流量调节阀205、燃气流量调节阀204，空气泵202出口与空气流量调节阀205入口相连，空气流量调节阀205及燃气流量调节阀204出口分别与船用发动机主机201入口相连，鼓风机203的出口设置有第二过滤器206。
碳富集***300还包括洗富液泵305、再沸器317、贫液泵306、贫液冷却器307、气液分离器308、储液罐309、涤液冷却器310、洗涤液泵311、塔顶气冷却器312、醇胺补液泵313及干燥器314，船用发动机主机201出口通过第二过滤器206与鼓风机203入口相连，鼓风机203出口与水冷却器304入口相连，脱硫塔301底部出口通过富液泵305与贫富液热交换器302冷流体侧入口相连，贫富液热交换器302冷流体侧出口与解析塔303顶部富液侧入口相连，解析塔303底部与再沸器317的冷流体侧进出口相连，解析塔303底部贫液侧出口与贫富液热交换器302热流体侧入口相连，贫富液热交换器302热流体侧出口通过贫液泵306与贫液冷却器307入口相连，贫液冷却器307出口管路一部分排出，另一部分与脱硫塔301顶部贫液侧入口相连，脱硫塔301顶部洗涤液侧与洗涤液冷却器310和洗涤液泵311相连，解析塔303顶部出口通过塔顶气冷却器312与气液分离器308入口相连，气液分离器308底部与储液罐309入口相连，醇胺补液泵313通过储液罐309与解析塔303顶部胺液侧入口相连，气液分离器308顶部出口与干燥器314入口相连；鼓风机203出口通过第三单向截止阀315与再沸器317的热流体侧入口相连，再沸器317的热流体侧出口通过第四单向截止阀316与水冷却器304入口相连，利用部分燃烧后尾气的热量来抵消醇胺溶液再生过程需要的大量热量。
低温凝华碳捕集***400还包括与第一低温凝华碳捕集换热器401和第二低温凝华碳捕集换热器402的热流体侧入口连接的第三三通调节阀409以及第一低温凝华碳捕集换热器401和第二低温凝华碳捕集换热器402的热侧出口连接的泄放管路403，泄放管路403分别与第一过滤器404及第一控制阀405入口连接，第一控制阀405出口与干冰储罐406入口相连，高含碳尾气通过第三三通调节阀409送入第一低温凝华碳捕集换热器401和第二低温凝华碳捕集换热器402，在碳捕集过程中，可切换使用两台低温凝华碳捕集换热器，实现错峰使用单台低温凝华碳捕集换热器实现与LNG冷量交换，而另一台低温凝华碳捕集换热器则实现干冰脱除以备切换使用的功能。
水冷却器304与脱硫塔301连接管道上设置有第一电磁流量计318，干燥器314与第三三通调节阀409连接管道上设置有第二电磁流量计319，脱硫塔301底部入口端及干燥器314出口端管路各旁通设置一支气路，采样气接入气相色谱检测仪用来检测尾气组分，测量仪表的设置可用来监控尾气处理量，调节***运行功率。
脱硫塔20顶部设置有脱碳尾气出口管路，管路上旁通接有两支气路，采样气分别接入二氧化硫气体检测器和二氧化碳气体检测器，用来检测脱碳尾气是否达标排放。
脱硫塔301底部富液出口处及贫液泵306入口处分别设置酸碱度、多环芳烃及浊度综合检测仪，用来监测醇胺溶液各项指标，及时做到补液或排液操作。
第一过滤器404出口处旁通设置一支气路，采样气接入二氧化碳气体检测器，用来监测余气中CO2含量，并反馈调节两台低温凝华碳捕集换热器的切换使用频率。
图1中，T为温度传感器、P为压力传感器、D为气相色谱检测仪、S为二氧化硫气体检测器、C为二氧化碳气体检测器、M为酸碱度、多环芳烃及浊度综合检测仪。
上述一种船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集方法，包括以下步骤：
步骤(a)：LNG燃料经LNG储罐102由LNG输送泵103泵出后进入第一三通调节阀407，其中LNG储罐102舱内压力由部分LNG增压后由喷淋嘴108喷入舱内实现调节；
步骤(b)：依据排空余气中二氧化碳气体含量，定时通过第一三通调节阀407和第二三通调节阀408切换使用第一低温凝华碳捕集换热器401和第二低温凝华碳捕集换热器402，实现LNG与高含碳尾气换热；
步骤(c)：加热后的天然气进入燃气复温器103复温后，经燃气流量调节阀204调节进气量后与空气进入船用发动机主机201燃烧；
步骤(d)：燃烧后高温尾气经过第二滤器206、鼓风机203及水冷却器304后进入脱硫塔301，其中部分高温尾气进入再沸器317与贫液实现热量交换，为测控后续醇胺法碳富集***及低温凝华碳捕集***的处理能力，进入脱硫塔301处理前尾气接入气相色谱检测仪检测尾气组分；
步骤(e)：尾气的酸性气体二氧化碳及二氧化硫等在脱硫塔301中与醇胺溶液发生化学反应，脱碳后的尾气经二氧化硫气体检测器和二氧化碳气体检测器检测合格后由塔顶层排出，塔底部的富液经富液泵305泵出后进入贫富液热交换器302参与换热后进入解析塔303，其中进入醇胺补液泵313的补充醇胺溶液流量依据脱硫塔301底部富液出口处及贫液泵306入口处醇胺溶液的酸碱度、多环芳烃及浊度综合检测仪而定；
步骤(f)：高含碳尾气经气液分离器308分离后进入干燥器314深度干燥，高含碳尾气接入气相色谱检测仪检测尾气各组分；
步骤(g)：高含碳尾气进入第三三通调节阀409，切换使用第一低温凝华碳捕集换热器401和第二低温凝华碳捕集换热器402，错峰使用单台低温凝华碳捕集换热器实现与LNG冷量交换，而另一台低温凝华碳捕集换热器则实现干冰脱除以备切换使用，余气经第一过滤器404排空，排空前接入气相色谱检测仪检测余气组分，而收集的干冰储存于干冰储罐406中。
下文结合一具体实施例加以说明：
以VLCC船搭载的MAN B&W 7G80ME-C9.5型发动机为例，功率：24.2MW，经船用发动机主机201燃烧后排放气量：145200kg/h，经增压机膨胀端出口排气压力1.06bar，排放气体温度：230℃，气体成分如表1所示。船舶尾气经水冷却器304冷却后降温到40℃，130051kg/h、1.02bar、40℃的脱碳尾气经二氧化硫、二氧化碳气体检测器监测低浓度后从脱硫塔301顶部排出，15963kg/h、1.4bar、98℃的塔顶气从解析塔303排出，经塔顶气冷却器312冷却后进入气液分离器308，其中8869kg/h、1.4bar、40℃的高含碳尾气进入干燥器314深度干燥，随后监测排空余气中二氧化碳气体含量小于5％，预期每隔一小时切换第三三通调节阀409使用并联设置的第一低温凝华碳捕集换热器401和第二低温凝华碳捕集换热器402与LNG燃气供气***中的3307kg/h、300bar、-162℃的LNG参与换热，高含碳尾气降温至-79℃析出干冰，以8426kg/h、1.4bar捕集速率储存于干冰储罐406中。
表1.MAN B&W 7G80ME-C9.5发动机尾气成分
成分 体积分数,％ 质量分数,％ 单位时间排放量t/h
N<sub>2</sub> 77.1 75.486 109.606
CO<sub>2</sub> 4.5 6.787 9.854
H<sub>2</sub>O 4.66 3.647 5.296
SO<sub>2</sub> 20ppm / /
O<sub>2</sub> 12.59 14.080 20.445
烟气总量 98.85 100 145.2
本发明通过醇胺法富集了90％以上的高浓度含碳尾气，并结合LNG气化过程中的冷能实现了95％以上的常压尾气中CO2捕集封存，具备优良的技术可行性及经济性；提出的工艺仅需对现有船舶尾气处理装置进行改造，例如改造原有的脱硫水洗塔、供气装置中的气化器及相关泵阀管件等，施工难度低，占用额外舱室空间少，易于推广；摒弃了以往将尾气增压后实现CO2液化捕集的方法，避免将大气量的尾气通过压缩机增压带来巨大能耗浪费，且避免采用了高压油气管道，整个尾气处理***都维持在低压管路***中，安全性高；充分考虑了船体相对独立的能量供给***，例如通过利用LNG气化过程中的冷能来实现高含碳尾气中CO2的凝华捕集、利用部分燃烧后尾气的热量来抵消醇胺溶液再生过程需要的大量热量等，极大程度减小了尾气处理及碳捕集过程中的能耗和设备投资。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种船用天然气发动机尾气的低温凝华碳捕集***进行碳捕集的方法，其特征在于，所述***包括LNG燃气供气***（100）、与所述LNG燃气供气***（100）连通的船用主机燃烧***（200）、与所述船用主机燃烧***（200）连通的碳富集***（300）以及与所述碳富集***（300）连通的低温凝华碳捕集***（400）；所述LNG燃气供气***（100）包括LNG输送泵（101）、LNG储罐（102）以及燃气复温器（103）；所述船用主机燃烧***（200）包括与船用发动机主机（201）入口相连的空气泵（202）以及与船用发动机主机（201）出口相连的鼓风机（203），所述燃气复温器（103）与船用发动机主机（201）的入口之间设置有燃气流量调节阀（204）；所述空气泵（202）出口与船用发动机主机（201）的入口之间设置有空气流量调节阀（205），所述鼓风机（203）的入口设置有第二过滤器（206）；所述碳富集***（300）包括脱硫塔（301）、贫富液热交换器（302）、解析塔（303）、水冷却器（304）、富液泵（305）、贫液泵（306）、贫液冷却器（307）、气液分离器（308）以及储液罐（309）；所述低温凝华碳捕集***（400）包括并联设置的第一低温凝华碳捕集换热器（401）、第二低温凝华碳捕集换热器（402）以及泄放管路（403）；
所述LNG输送泵（101）的出口分别与所述LNG储罐（102）、所述第一低温凝华碳捕集换热器（401）以及所述第二低温凝华碳捕集换热器（402）的冷流体侧入口连通；所述LNG输送泵（101）的出口与第一三通调节阀（407）的进口连接，所述第一三通调节阀（407）的出口分别与所述第一低温凝华碳捕集换热器（401）和所述第二低温凝华碳捕集换热器（402）的冷流体侧入口相连；所述第一低温凝华碳捕集换热器（401）和所述第二低温凝华碳捕集换热器（402）的出口通过第二三通调节阀（408）与所述燃气复温器（103）入口相连；所述第一低温凝华碳捕集换热器（401）以及所述第二低温凝华碳捕集换热器（402）的冷流体侧出口分别与所述燃气复温器（103）的入口相连，所述燃气复温器（103）的出口与船用发动机主机（201）入口相连，所述鼓风机（203）的出口与所述水冷却器（304）的入口相连，所述水冷却器（304）出口与所述脱硫塔（301）的入口相连，所述脱硫塔（301）的底部出口通过所述富液泵（305）与所述贫富液热交换器（302）冷流体侧入口相连，所述贫富液热交换器（302）冷流体侧出口与所述解析塔（303）顶部富液侧入口相连，所述解析塔（303）底部贫液侧出口与所述贫富液热交换器（302）热流体侧入口相连，所述贫富液热交换器（302）热流体侧出口通过所述贫液泵（306）与所述贫液冷却器（307）入口相连，所述贫液冷却器（307）出口管路分别与排出管道以及所述脱硫塔（301）顶部贫液侧入口相连，所述解析塔（303）顶部出口与所述气液分离器（308）入口相连，所述气液分离器（308）底部与所述储液罐（309）入口相连，醇胺补液泵（313）通过所述储液罐（309）与所述解析塔（303）顶部胺液侧入口相连，所述气液分离器（308）顶部出口分别与所述第一低温凝华碳捕集换热器（401）及所述第二低温凝华碳捕集换热器（402）的热流体侧入口相连，所述第一低温凝华碳捕集换热器（401）和所述第二低温凝华碳捕集换热器（402）的热流体侧出口连接所述泄放管路（403），所述泄放管路（403）分别与第一过滤器（404）入口以及第一控制阀（405）入口连接，所述第一控制阀（405）出口与干冰储罐（406）入口相连；
所述鼓风机（203）出口通过第三单向截止阀（315）与再沸器（317）的热流体侧入口相连，所述再沸器（317）的热流体侧出口通过第四单向截止阀（316）与所述水冷却器（304）入口相连；所述解析塔（303）底部分别与所述再沸器（317）的冷流体侧入口和再沸器（317）的冷流体侧出口相连；
所述碳捕集的方法包括以下步骤：
步骤（a）：LNG燃料经所述LNG储罐（102）由所述LNG输送泵（101）泵出后进入所述第一三通调节阀（407），所述LNG储罐（102）的舱内压力由部分LNG增压后，通过喷淋嘴（108）喷入舱内实现调节；
步骤（b）：依据排空余气中二氧化碳气体含量，定时通过所述第一三通调节阀（407）和所述第二三通调节阀（408）切换使用所述第一低温凝华碳捕集换热器（401）和所述第二低温凝华碳捕集换热器（402），实现LNG与高含碳尾气换热；
步骤（c）：加热后的天然气进入所述燃气复温器（103）复温后，经所述燃气流量调节阀（204）调节进气量后与空气进入船用发动机主机（201）燃烧；
步骤（d）：燃烧后高温尾气经所述第二过滤器（206）、所述鼓风机（203）及所述水冷却器（304）后进入所述脱硫塔（301），其中部分高温尾气进入所述再沸器（317）与贫液实现热量交换，进入所述脱硫塔（301）处理前尾气接入气相色谱检测仪检测尾气组分；
步骤（e）：尾气的酸性气体在所述脱硫塔（301）中与醇胺溶液发生化学反应，脱碳后的尾气经二氧化硫气体检测器和二氧化碳气体检测器检测合格后由塔顶层排出，所述脱硫塔（301）底部的富液经所述富液泵（305）泵出后进入所述贫富液热交换器（302）参与换热后进入所述解析塔（303），其中进入所述醇胺补液泵（313）的补充醇胺溶液流量依据所述脱硫塔（301）底部富液出口处及所述贫液泵（306）入口处醇胺溶液根据的酸碱度、多环芳烃及浊度综合检测仪确定；
步骤（f）：高含碳尾气经所述气液分离器（308）分离后进入干燥器（314）深度干燥，高含碳尾气接入气相色谱检测仪检测尾气各组分；
步骤（g）：高含碳尾气进入第三三通调节阀（409），切换使用所述第一低温凝华碳捕集换热器（401）和所述第二低温凝华碳捕集换热器（402），错峰使用单台低温凝华碳捕集换热器实现与LNG冷量交换，而另一台低温凝华碳捕集换热器则实现干冰脱除以备切换使用，余气经所述第一过滤器（404）排空，排空前接入气相色谱检测仪检测余气组分，而收集的干冰储存于所述干冰储罐（406）中。
2.根据权利要求1所述的碳捕集的方法，其特征在于，所述LNG储罐（102）的出口通过止回阀（104）与所述LNG输送泵（101）入口相连，所述LNG输送泵（101）通过第一单向截止阀（105）分别与第二单向截止阀（106）入口和第二控制阀（107）入口相连，所述第二控制阀（107）的出口与所述第一三通调节阀（407）的入口相连；所述第二单向截止阀（106）出口与喷淋嘴（108）相连。
3.根据权利要求2所述的碳捕集的方法，其特征在于，所述脱硫塔（301）顶部洗涤液侧依次与洗涤液冷却器（310）和洗涤液泵（311）相连；所述解析塔（303）顶部出口通过塔顶气冷却器（312）与所述气液分离器（308）入口相连，所述气液分离器（308）顶部出口与干燥器（314）入口相连。
4.根据权利要求3所述的碳捕集的方法，其特征在于，所述水冷却器（304）与所述脱硫塔（301）连接管道上设置有第一电磁流量计（318），所述干燥器（314）与第三三通调节阀（409）的连接管道上设置有第二电磁流量计（319）。
5.根据权利要求4所述的碳捕集的方法，其特征在于，所述脱硫塔（301）底部入口端、干燥器（314）出口端及第一过滤器（404）出口端管路各旁通设置一支气路，采样气接入气相色谱检测仪用来检测尾气组分；所述脱硫塔（301）顶部设置有脱碳尾气出口管路，管路上旁通接有两支气路，采样气分别接入二氧化硫气体检测器和二氧化碳气体检测器；所述脱硫塔（301）底部富液出口处以及所述贫液泵（306）入口处分别设置酸碱度、多环芳烃及浊度综合检测仪。
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