CN114262902A - 燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***及方法 - Google Patents

燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***，包括碳捕集子***、电解水子***、产品转化子***、可再生能源发电子***以及富氧燃烧子***。本发明还涉及一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品方法，至少包括电解水过程、碳捕集过程和产品转化过程。本发明的方案实现了不同工艺***的产品和原料的整合以及能量的梯级利用，耦合***的能量转化效率相比独立***得到提升，解决了燃煤电厂碳捕集的下游利用、化工产品的原料供应和匹配以及锅炉富氧燃烧的氧气来源问题，既实现了经济可行的燃煤电厂碳捕集和灵活性改造，也达到了碳减排与二氧化碳资源化利用的目标。

Description

燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***及方法
技术领域
本发明属于动力工程领域，具体地涉及一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***及方法。
背景技术
二氧化碳(CO2)是最主要的温室气体，能源消费导致的二氧化碳排放是引起全球气候变化的主要原因。因此，控制、减少二氧化碳排放是全球各领域共同努力的方向。燃煤电厂是碳排放的中心，在“3060”双碳目标下，实施碳捕集是必然选择。燃煤发电机组通过碳捕集技术，可以利用化学吸收装置将煤炭燃烧产生的二氧化碳捕集下来，使其不进入大气中。捕集下来的二氧化碳可以进一步利用或封存。但目前电厂捕集的二氧化碳缺少较佳的下游利用方向，碳捕集项目的经济性较差，解决好二氧化碳的下游利用方式将是实施碳捕集的关键。
二氧化碳可以和氢气合成，进一步生产甲烷、甲醇等化工产品，但由于需要外供氢气而存在成本高的问题。
另一方面，光伏发电和风电是化石能源发电最主要的替代，也是我国实现碳达峰、碳中和的主要措施。但可再生能源发电存在资源不稳定的问题，需要配套一定容量的储能装置，因而存在使用不便以及过剩的电能被浪费的问题。
再者，燃煤发电机组的发展趋势是进一步提高运行灵活性，增强调峰能力。在各种燃煤发电机组灵活性改造技术中，燃煤锅炉富氧燃烧技术通过将部分燃烧器的空气替换为纯氧，可以使得锅炉在更低的负荷下稳定运行，从而提高发电机组的负荷运行范围，但由于需要外供氧气而存在成本增加的问题。
发明内容
基于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***及方法，通过***耦合、集成，解决了燃煤电厂碳捕集的下游利用、化工产品的原料供应和匹配以及锅炉富氧燃烧的氧气来源问题，既实现了经济可行的燃煤电厂碳捕集和灵活性改造，也达到了碳减排与二氧化碳资源化利用的目标。
依据本发明的技术方案，本发明提供了一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***，其特征在于，包括碳捕集子***、电解水子***、产品转化子***、可再生能源发电子***以及富氧燃烧子***；可再生能源发电子***与电解水子***相连接，电解水子***具有氧气输出端和氢气输出端，氧气输出端与富氧燃烧子***相连接，氢气输出端与产品转化子***相连接，碳捕集子***具有二氧化碳输出端，二氧化碳输出端与产品转化子***相连接。
进一步地，碳捕集子***包括吸收塔、再生塔和二氧化碳储罐；吸收塔与再生塔之间通过贫富液循环***相连接；贫富液循环***具有管路***，在吸收塔、再生塔和贫富液循环***中容纳有吸收剂；再生塔和二氧化碳储罐通过管路连接；吸收塔的顶部具有水洗设备。
进一步地，电解水子***包括电解槽、补水装置、碱液制备补充装置、氢气纯化装置、氢气储罐、氧气纯化装置以及氧气储罐；补水装置具有第一出水管和第二出水管，第一水管连接电解槽，第二水管连接碱液制备补充装置，碱液制备补充装置连接电解槽；电解槽连接有循环冷却装置；电解槽的阳极一端通过管路连接有氧气纯化装置，氧气纯化装置的另一端连接氧气储罐；电解槽的阴极一端通过管路连接有氢气纯化装置，氢气纯化装置的另一端连接氢气储罐。
进一步地，产品转化子***包括依次相连的混合器、预热器、反应器、冷凝器和气液分离器；二氧化碳储罐与混合器通过第一缓冲罐相连，氢气储罐与混合器通过第二缓冲罐相连。
优选地，产品转化子***具有副产物水输出端，副产物水输出端与电解水子***通过管路相连接。
具体地，气液分离器具有副产物水输出端，副产物水输出端与补水装置通过管路相连接。
本发明还提供一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品方法，至少包括：电解水过程，通过电解除盐水产生氢气并进行收集；碳捕集过程，通过碳捕集技术收集烟气中的二氧化碳；产品转化过程，使氢气和二氧化碳发生反应，转化为化工产品。
优选地，还包括副产物水循环过程，将产品转化过程中产生的水收集并导入电解槽中作为电解水过程的原料。
优选地，还包括富氧燃烧过程，将电解水过程产生的氧气进行收集后送入富氧燃烧器。
优选地，电解水过程所用的直流电来自于可再生能源发电***。
与现有技术相比，本发明的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***及方法的有益技术效果如下：
1、本发明的方案同时将彼此间有原料和产品匹配关系的独立***进行集成，实现了能源的梯级利用，耦合***的能量转化效率相比独立***得到提升。
2、本发明的方案利用光伏发电和风电等可再生能源发电***与电解水制取氢气相结合，不仅可以生产绿色且成本较低的氢气，也为可再生能源发电***提供了储能技术，从而充分利用可再生能源产生的电能，避免过剩的电能造成浪费。
3、电解水产生的氢气可以和从烟气中捕集的二氧化碳结合起来，生产甲烷等化工产品，为电厂捕集的二氧化碳下游利用提供方向，提升了碳捕集项目的经济性，既实现了经济可行的燃煤电厂碳捕集和灵活性改造，也达到了碳减排与二氧化碳资源化利用的目标。
4、二氧化碳和氢气反应生成甲烷等工业产品时产生的副产物水，又可送入电解水子***作为电解水的原料，从而降低了燃煤电厂的对外耗水量。
5、电解水产生的氧气，可为锅炉富氧燃烧提供经济的氧气来源，从而提高燃煤发电机组的运行灵活性，增强调峰能力。
附图说明
图1为本发明一实施例的***结构简化示意图。
图2为本发明一实施例的***结构示意图。
图3为本发明优选实施例的方法流程示意图。
图中附图标记所指示的部件名称如下：
1、碳捕集子***；11、吸收塔；12、再生塔；13、二氧化碳储罐；131、第一缓冲罐；14、水洗设备；
2、电解水子***；21、电解槽；22、补水装置；23、碱液制备补充装置；24、氢气纯化装置；25、氢气储罐；251、第二缓冲罐；26、氧气纯化装置；27、氧气储罐；271、第三缓冲罐；28、循环冷却装置；
3、产品转化子***；31、混合器；32、预热器；33、反应器；34、冷凝器；35、气液分离器；
4、可再生能源发电子***；41、可再生能源发电装置；
5、富氧燃烧子***；51、富氧燃烧器。
具体实施方式
本发明提供一种碳捕集燃煤电厂耦合电解水制氢，同时实现锅炉富氧燃烧(提升电厂运行灵活性)和联产化工品的***和方法。本发明的基本方案是将燃煤电厂的烟气碳捕集***、电解水制氢***、锅炉富氧燃烧***、二氧化碳和氢气联产化工产品***集成耦合，针对这几个***间存在的原料和产品的匹配特点，提出了一种创新的***和方法，实现了不同工艺***的产品和原料的整合以及能量的梯级利用。
请参阅图1，本发明的一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***，主要包括燃煤电厂烟气的碳捕集子***1、用于制氢的电解水子***2、用于合成甲烷或甲醇等化工产品的产品转化子***3、采用光伏发电和/或风力发电等方式的可再生能源发电子***4，以及锅炉的富氧燃烧子***5。
可再生能源发电子***4与电解水子***2相连接，电解水子***2具有氧气输出端和氢气输出端，氧气输出端与富氧燃烧子***5相连接，氢气输出端与产品转化子***3相连接，碳捕集子***1具有二氧化碳输出端，二氧化碳输出端与产品转化子***3相连接。这样，将可再生能源发电子***4获得的电能输送至电解水子***2，从而生产氧气和氢气，氧气通过氧气输出端输送至富氧燃烧子***5进行富氧燃烧，氢气和碳捕集子***1得到的二氧化碳被输送至产品转化子***3生产化工产品，实现二氧化碳的高效利用。
进一步优选地，产品转化子***3具有副产物水输出端，副产物水输出端与电解水子***2通过管路相连接。从而将氢气与二氧化碳反应产生的副产物水进行再利用，降低整体的对外耗水量。
具体的一种实施方式中，请参阅图2，碳捕集子***1主要包括吸收塔11、再生塔12和二氧化碳储罐13。其中，吸收塔11例如为填料塔或喷淋塔；燃煤电厂锅炉排出烟气的管路与吸收塔11相连接，吸收塔11与再生塔12之间通过贫富液循环***相连接，贫富液循环***具有管路***以及贫富液换热器；在吸收塔11、再生塔12和贫富液循环***中容纳有吸收剂并在***中循环；再生塔12和二氧化碳储罐13通过管路连接，再生塔12中设有再沸器；在吸收塔11顶部内集成设置有水洗设备14。
电解水子***2包括电解槽21、补水装置22、碱液制备补充装置23、氢气纯化装置24、氢气储罐25、氧气纯化装置26以及氧气储罐27。补水装置22例如为水箱或储水罐，具有第一出水管和第二出水管，第一水管连接电解槽21，第二水管连接碱液制备补充装置23，碱液制备补充装置23连接电解槽21；电解槽21连接有循环冷却装置28；电解槽21的阳极一端通过管路连接有氧气纯化装置26，氧气纯化装置26的另一端连接氧气储罐27；电解槽21的阴极一端通过管路连接有氢气纯化装置24，氢气纯化装置24的另一端连接氢气储罐25。
产品转化子***3包括依次相连的混合器31、预热器32、反应器33、冷凝器34和气液分离器35；二氧化碳储罐13与混合器31通过第一缓冲罐131相连，氢气储罐25与混合器31通过第二缓冲罐251相连。
可再生能源发电子***4中包括可再生能源发电装置41，富氧燃烧子***5包括富氧燃烧器51。可以理解的是，本文中仅列出了部分主要装置/***，其余部分采用现有技术方案即可实现，本文不再赘述。
以如图2所示的一种实施方式为例，本发明的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***的具体工作过程及原理如下：
燃煤电厂的高温的烟气先通过例如烟气冷却器进行冷却至40摄氏度至50摄氏度左右，然后进入吸收塔11底部，与吸收塔11中的吸收剂逆流接触，烟气在吸收塔11内上升过程中烟气中的二氧化碳与吸收剂发生化学反应从而被吸收。净化后的净烟气在吸收塔11顶部经水洗设备14回收吸收剂后排至大气中。水洗设备例如为喷淋装置，从而使气态的或呈液滴状的吸收剂被喷淋出的水吸收、落至吸收塔11底部。吸收二氧化碳后的吸收剂称为富液，吸收塔11底的富液通过贫富液换热器，被预热后进入再生塔12顶部。在再生塔12中，通过再沸器的蒸汽加热，富液发生分解，释放二氧化碳，实现吸收剂的再生(重新具有吸收二氧化碳的能力，再生后的吸收剂称为再生液或贫液)，高温的贫液进入贫富液换热器，对从吸收塔11中进入的富液进行预热，同时自身实现冷却，然后经过水的补给后返回吸收塔11循环使用。在再生塔12中释放的二氧化碳进入二氧化碳储罐13，然后一部分被导出至例如气瓶中作为二氧化碳产品，另一部分通过第一缓冲罐131进入产品转化子***3的混合器31，作为反应原料之一。其中，第一缓冲罐131例如采用现有的缓冲罐，其位于二氧化碳储罐13的下游(输出端)，用于调节输出气体的压力。
电解水制氢是一种制取氢气的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。电解水子***2主要以燃煤电厂的除盐水制备装置所产的除盐水为原料，除盐水被输送至补水装置22，其中一部分除盐水通过补水装置22的第一出水管直接进入电解槽21，作为电解水的反应物；另一部分除盐水通过第二出水管进入碱液制备补充装置23。碱液制备补充装置23用于制备碱液(即电解液)并输送至电解槽21。除盐水在直流电的作用下发生电解反应生成氢气和氧气，其中直流电优选为采用由可再生能源发电子***4所产生的直流电。可以理解的是，目前的一些电解槽为集成地设置有气液分离装置，若非此种情况，则需要在电解槽上增设气液分离装置。电解槽21中产生的氢气和氧气分别经过电解槽21的气液分离装置去除水，然后分别进入相应的纯化装置。氢气在氢气纯化装置24中进一步提纯后储存在氢气储罐25中，进而，一部分被导出至例如气瓶中作为氢气产品，另一部分通过第二缓冲罐251进入产品转化子***3的混合器31，作为反应原料之一。其中，第二缓冲罐251采用现有的缓冲罐即可，其位于氢气储罐25的下游(输出端)，用于调节输出气体的压力。
富氧燃烧是指，燃煤锅炉内的部分燃烧器采用富氧燃烧器，以纯氧替代空气，从而加快燃烧速度，提高低负荷锅炉燃烧稳定性，有效提高燃煤火电机组运行灵活性等。电解槽中产生的氧气在氧气纯化装置26中进一步提纯后储存在氧气储罐27中，进而可导出至例如气瓶中作为氧气产品，优选为与锅炉富氧燃烧子***5连接，作为富氧燃烧的氧气来源。氧气从氧气储罐27通过管道，并经过减压阀降压后送至锅炉附近的第三缓冲罐271，再由第三缓冲罐271将氧气以一定压力送入富氧燃烧器51的氧枪。进一步优选地，富氧燃烧子***5的氧气均来自电解水子***2，从而不需要外部提供氧气瓶。
产品转化子***3的目标化工产品可以选择甲醇(CH3OH)或甲烷(CH4)等。来自二氧化碳储罐13和氢气储罐25的二氧化碳和氢气在混合器31中混合，然后进入预热器32中升温，接着进入反应器33，例如为固定床反应器，发生化学反应。以目标化工产品为甲烷的情况为例，二氧化碳(CO2)和氢气(H2)反应生成甲烷(CH4)和水(H2O)，由于反应在高温下进行，产物均为气体。这些气体从反应器33进入冷凝器34及分离器36，降低至某一温度后水液化为液体，而甲烷仍然为气体，从而将两产物分离。从气液分离器35中分离出来的气体主要为甲烷气体，可作为燃料送入燃气管道或封装处理为产品。
从气液分离器35分离出的液体为水，故优选地，气液分离器35具有副产物水输出端，副产物水输出端与补水装置22通过管路相连接。从而将反应生成的水收集并通过管路送入补水装置22，作为电解水子***2的补水进行利用。
本发明还提供一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品方法，如图3所示，至少包括：
电解水过程，通过电解除盐水产生氢气并进行收集；
碳捕集过程，通过碳捕集技术收集烟气中的二氧化碳；
产品转化过程，使氢气和二氧化碳发生反应，转化为化工产品。
优选地，电解水过程所用的直流电来自于可再生能源发电***；还包括富氧燃烧过程，将电解水过程产生的氧气进行收集后送入富氧燃烧器。进一步优选地，还包括副产物水循环过程，将产品转化过程中产生的水收集并导入电解槽中作为电解水过程的原料。
具体地，电解水过程主要包括除盐水制备步骤、补水步骤、碱液制备和补充步骤、电解步骤、氢气纯化步骤、氧气纯化步骤等。碳捕集过程主要包括烟气冷却步骤、二氧化碳吸收步骤、吸收剂循环再生步骤等。产品转化过程主要包括混合步骤、预热步骤、反应步骤、冷凝步骤、气液分离步骤等。详细工作过程及原理同上文中燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***的工作流程。
综上所述，本发明利用光伏发电和风电等可再生能源发电***，通过电解水制取氢气，不仅可以生产绿色氢气，也可以作为储能技术，从而充分利用可再生能源产生的电能，避免过剩的电能造成浪费。电解水产生的氢气可以和从烟气中捕集的二氧化碳结合起来，生产甲烷等化工产品，不仅为电厂捕集的二氧化碳下游利用提供方向，也可以进一步提升碳捕集项目的经济性，有助于环保以及资源的利用。二氧化碳和氢气反应生成甲烷时产生的副产物水，又可送入电解水子***作为电解水的原料，从而降低燃煤电厂的对外耗水量。另一方面电解水产生的氧气，可以为锅炉富氧燃烧提供经济的氧气来源。因此，本发明的方案同时将彼此间有原料和产品匹配关系的独立***进行集成，实现了能源的梯级利用，耦合***的能量转化效率相比独立***得到提升。

Claims (10)

1.一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***，其特征在于，包括碳捕集子***(1)、电解水子***(2)、产品转化子***(3)、可再生能源发电子***(4)以及富氧燃烧子***(5)；
所述可再生能源发电子***(4)与所述电解水子***(2)相连接，所述电解水子***(2)具有氧气输出端和氢气输出端，所述氧气输出端与所述富氧燃烧子***(5)相连接，所述氢气输出端与所述产品转化子***(3)相连接，所述碳捕集子***(1)具有二氧化碳输出端，所述二氧化碳输出端与所述产品转化子***(3)相连接。
2.如权利要求1所述的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***，其特征在于，所述碳捕集子***(1)包括吸收塔(11)、再生塔(12)和二氧化碳储罐(13)；
所述吸收塔(11)与所述再生塔(12)之间通过贫富液循环***相连接；所述贫富液循环***具有管路***，在所述吸收塔(11)、所述再生塔(12)和所述贫富液循环***中容纳有吸收剂；所述再生塔(12)和所述二氧化碳储罐(13)通过管路连接；所述吸收塔(11)的顶部具有水洗设备(14)。
3.如权利要求2所述的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***，其特征在于，所述电解水子***(2)包括电解槽(21)、补水装置(22)、碱液制备补充装置(23)、氢气纯化装置(24)、氢气储罐(25)、氧气纯化装置(26)以及氧气储罐(27)；
所述补水装置(22)具有第一出水管和第二出水管，所述第一水管连接所述电解槽(21)，所述第二水管连接所述碱液制备补充装置(23)，所述碱液制备补充装置(23)连接所述电解槽(21)；所述电解槽(21)连接有循环冷却装置(28)；所述电解槽(21)的阳极一端通过管路连接有所述氧气纯化装置(26)，所述氧气纯化装置(26)的另一端连接所述氧气储罐(27)；所述电解槽(21)的阴极一端通过管路连接有所述氢气纯化装置(24)，所述氢气纯化装置(24)的另一端连接所述氢气储罐(25)。
4.如权利要求3所述的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***，其特征在于，所述产品转化子***(3)包括依次相连的混合器(31)、预热器(32)、反应器(33)、冷凝器(34)和气液分离器(35)；所述二氧化碳储罐(13)与所述混合器(31)通过第一缓冲罐(131)相连，所述氢气储罐(25)与所述混合器(31)通过第二缓冲罐(251)相连。
5.如权利要求1所述的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***，其特征在于，所述产品转化子***(3)具有副产物水输出端，所述副产物水输出端与所述电解水子***(2)通过管路相连接。
6.如权利要求4所述的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品***，其特征在于，所述气液分离器(35)具有副产物水输出端，所述副产物水输出端与所述补水装置(22)通过管路相连接。
7.一种燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品方法，其特征在于，至少包括：
电解水过程，通过电解除盐水产生氢气并进行收集；
碳捕集过程，通过碳捕集技术收集烟气中的二氧化碳；
产品转化过程，使所述氢气和所述二氧化碳发生反应，转化为化工产品。
8.如权利要求7所述的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品方法，其特征在于，还包括副产物水循环过程，将所述产品转化过程中产生的水收集并导入电解槽中作为所述电解水过程的原料。
9.如权利要求8所述的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品方法，其特征在于，还包括富氧燃烧过程，将所述电解水过程产生的氧气进行收集后送入富氧燃烧器。
10.如权利要求8所述的燃煤电厂碳捕集耦合电解水制氢联产化工品方法，其特征在于，所述电解水过程所用的直流电来自于可再生能源发电***。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114893264A (zh) * 2022-04-26 2022-08-12 哈尔滨工业大学（深圳） 联合绿氢与co2资源化利用的燃煤富氧燃烧发电***及方法
CN115282734A (zh) * 2022-10-08 2022-11-04 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司 一种联动碳捕集与电解水制氢的氢碳制甲烷方法及***
CN115710710A (zh) * 2022-10-17 2023-02-24 中国矿业大学 一种消纳海上风电的滨海燃煤电-气综合能源生产方法
WO2024132838A1 (en) * 2022-12-21 2024-06-27 Topsoe A/S Use of co2-rich flue gas as a sweeping gas in an electrolysis unit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114893264A (zh) * 2022-04-26 2022-08-12 哈尔滨工业大学（深圳） 联合绿氢与co2资源化利用的燃煤富氧燃烧发电***及方法
CN114893264B (zh) * 2022-04-26 2023-04-25 哈尔滨工业大学（深圳） 联合绿氢与co2资源化利用的燃煤富氧燃烧发电***及方法
CN115282734A (zh) * 2022-10-08 2022-11-04 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司 一种联动碳捕集与电解水制氢的氢碳制甲烷方法及***
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