CN115212708A - 低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***及其捕集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***及其捕集方法，包括吸收塔、尾气洗涤单元、吸收液换热单元、再生塔、CO2压缩单元、干燥单元、液化单元，烟气进入吸收塔，吸收塔内的贫胺液吸收CO2形成富胺液，剩余烟气进入尾气洗涤单元后从水洗塔顶部排出，富胺液经过吸收液换热单元进入再生塔再生CO2并形成贫胺液，贫胺液从再生塔底部流出，经过吸收液换热单元进入吸收塔上部，再生CO2进入CO2压缩单元后依次经过干燥单元和液化单元，液态CO2回流。本发明减少再生塔能量的消耗，提高换热端差，降低换热面积，同时液态CO2回流，降低再生气进压缩机温度，降低压缩机功率，脱碳效果好，投资成本低，大大降低碳捕集运行成本和能耗。
Description
技术领域
本发明涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***及其捕集方法。
背景技术
大量化石燃料排放的二氧化碳是导致全球气候变暖主要原因，对排放的二氧化碳进行捕集利用和封存是应对气候变化的重要举措。目前对二氧化碳进行捕集主要是在化石燃料燃烧后采用化学吸收法碳捕集技术，所采用的吸收剂为有机胺溶液。
化学吸收法是利用CO2的酸性特点，采用碱性溶液进行酸碱化学反应吸收,然后借助逆反应实现溶剂的再生。现在关注最多的是醇胺法，该技术利用带有羟基和胺基的碱性水溶液作为溶剂,利用吸收塔和再生塔组成***，对CO2进行捕集。过程中主要能耗为解吸塔底再沸器,使用水蒸汽加热富液以解吸二氧化碳。这种碳捕集***虽然可以对烟气中的二氧化碳进行捕集,但其解吸塔在再生过程中有大量的余热被浪费掉了,导致耗能太多,不利于该技术的推广应用。
在现有技术中，有一种烟气二氧化碳捕集***及捕集方法公布号CN104107629B，该方法通过使用有机胺方法尽量避免产生吸收剂降解的问题，同时对脱碳后烟气中的氨浓度进行实时检测，通过和预设值对比进行下一步操作，但由于其采用热法对吸收剂进行再生，还会造成氨的大量挥发，增加了后期对氨回收利用的成本。
在现有技术中，有一种醇胺法捕集烟气中二氧化碳的加压再生方法公布号CN110624363B，该方法开发了一种加压再生工艺区别于以单乙醇胺MEA为代表的醇胺吸收—热再生工艺，装置包括吸收塔，常压再生塔，加压再生塔，但加压能力有限，存在一定限制，同时未对余热进行回收利用，热量利用效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***及其捕集方法，克服现有技术中存在的问题，以解决现有技术中存在的解吸塔在再生过程中有大量的余热被浪费掉了导致耗能太多的技术问题，脱碳效果好，投资成本低，大大降低碳捕集运行成本和能耗。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***，包括吸收塔，所述吸收塔的下部入口与烟气气源相连，将所述烟气中的CO2与所述吸收塔内的贫胺液进行反应生成富胺液；
尾气洗涤单元，所述尾气洗涤单元的第一端与吸收塔的顶部出口相连，所述尾气洗涤单元的第二端与冷凝水泵出口相连，用于喷淋清洗烟气；
吸收液换热单元，所述吸收液换热单元的第一端与吸收塔底部出口相连，所述吸收液换热单元的第二端与吸收塔上部入口相连，用于贫胺液与富胺液进行热交换；
再生塔，所述再生塔的上部入口与吸收液换热单元的第三端相连，所述再生塔的底部出口与吸收液换热单元的第四端相连，所述再生塔的顶部出口与吸收液换热单元的第五端相连，所述再生塔的侧边与再沸器相连，用于利用所述再沸器内的高温蒸汽凝液对所述富胺液进行再生，获取再生贫胺液及再生气CO2；
CO2压缩单元，所述CO2压缩单元的第一端与吸收液换热单元第六端相连，所述CO2压缩单元的第二端与冷凝水泵入口相连，用于压缩CO2；
干燥单元，所述干燥单元的入口与CO2压缩单元的第三端相连，用于去除CO2中的残余水分；
液化单元，所述液化单元的入口与干燥单元的出口相连，所述液化单元的出口与CO2压缩单元的第四端相连，用于液化分离CO2。
所述尾气洗涤单元包括水洗塔、水洗液储罐、水洗液泵和水洗液冷却器，所述吸收塔顶部出口与水洗塔下部入口相连，所述水洗塔底部出口与水洗液储罐入口相连，所述水洗液储罐出口与水洗液泵入口相连，所述水洗液泵出口与水洗液冷却器入口相连，所述水洗液冷却器出口与水洗塔中部入口相连。
所述水洗塔内上下间隔设置第一填料层和第二填料层，中部入口位于第一填料层和第二填料层之间。
所述吸收液换热单元包括富液泵、再生气余热回收器、贫富液换热器、贫液冷却器、贫液泵，所述吸收塔底部出口与富液泵入口相连，所述富液泵出口与再生气余热回收器底部入口相连，所述再生气余热回收器顶部出口与贫富液换热器底部入口相连，所述贫富液换热器顶部出口与再生塔上部入口相连，所述再生塔底部出口与贫液泵入口相连，所述贫液泵出口与贫富液换热器下部入口相连，所述贫富液换热器上部出口与贫液冷却器入口相连，所述贫液冷却器出口与吸收塔上部入口相连。
所述CO2压缩单元包括再生气冷却器、一级压缩机、一级冷却器、一级气液分离器、二级压缩机、二级冷却器、二级气液分离器、再生气气液分离器，所述再生气冷却器入口与再生气余热回收器出口相连，所述再生气冷却器出口与再生气气液分离器第一入口相连，所述再生气气液分离器顶部出口与一级压缩机入口相连，所述一级压缩机出口与一级冷却器入口相连，所述一级冷却器出口与一级气液分离器入口相连，所述一级气液分离器顶部出口与二级压缩机入口相连，所述二级压缩机出口与二级冷却器入口相连，所述二级冷却器出口与二级气液分离器入口相连，所述二级气液分离器顶部出口与干燥单元入口相连，所述液化单元出口与再生气气液分离器第二入口相连，所述一级气液分离器底部出口与再生气气液分离器第三入口相连，所述二级气液分离器底部出口与再生气气液分离器第三入口相连，所述再生气气液分离器出口与水洗塔上部入口相连。
本发明还提供一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集方法，包括以下步骤：
步骤a、含CO2的烟气进入吸收塔，吸收塔内的贫胺液吸收CO2形成富胺液积于吸收le底部，剩余烟气进入尾气洗涤单元；
步骤b、烟气进入尾气洗涤单元，经过水洗喷淋后从水洗塔顶部排出；
步骤c、富胺液经过吸收液换热单元进入再生塔再生CO2并形成贫胺液，贫胺液从再生塔底部流出，经过吸收液换热单元进入吸收塔上部进行喷淋；
步骤d、再生CO2进入CO2压缩单元后依次经过干燥单元和液化单元，液态CO2回流，再生气冷凝水与压缩冷凝水流入水洗塔进行喷淋。
所述水洗塔设置水洗段和冷凝水洗段，水洗液储罐内水洗液经水洗液泵送入水洗冷却器，然后送入水洗塔中部入口，作为一级水洗塔喷淋，再生气冷凝水与压缩冷凝水从冷凝水泵排出，送入水洗塔上部入口作为二级水洗塔喷淋，回收烟气中的氨，脱除了CO2的烟气从水洗塔顶部排出。
在吸收塔吸收了CO2的贫胺液变成富胺液进入吸收液换热单元，富胺液沿富液泵输送到再生塔中，再沸器为再生塔提供热量使再生塔内的富胺液释放再生气CO2，在再生塔10内的富胺液变成贫胺液后通过贫液泵，贫富液换热器输送到吸收塔中，再生塔在释放再生气的过程中会剩余余热，余热被再生气余热回收器进行回收，再生气余热使得富胺液升温，升温后的富胺液进入到再生塔内能够减少再生塔能量的消耗，提高换热端差，降低换热面积。
再生气CO2释放后经过再生气余热回收器和再生气冷却器，然后通过管道送入一级压缩机、一级冷却器、一级气液分离器，冷凝水通过管道送入气液分离器；再生气通过管道送入二级压缩机、二级压缩机、二级气液分离器，冷凝水通过管道送入气液分离器，液化CO2由液化单元送入再生气气液分离器，液态CO2回流，降低再生气进压缩机温度，降低再生气体积流量，降低压缩机功率。
本发明提供的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***及其捕集方法有益效果在于：
1、本发明提供的有机胺法捕集二氧化碳的装置，设置二级水洗喷淋塔，烟气经过烟气水洗塔喷淋清洗之后更加洁净，清洗后的烟气排出到外部环境中以减少污染；
2、再生塔在释放再生气的过程中会剩余余热，余热被再生气余热回收器进行回收，再生气余热使得冷富液升温，升温后的富液进入到再生塔内能够减少再生塔能量的消耗，提高换热端差，降低换热面积；
3、液态CO2回流，降低再生气进压缩机温度，降低再生气体积流量，降低压缩机功率。
本发明的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***及其捕集方法，脱碳效果好，投资成本低，大大降低碳捕集运行成本和能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明烟气二氧化碳捕集***的示意图。
图中附图标记说明如下：01.吸收塔；02.吸收塔；03.水洗液储罐；04.水洗液泵；05.水洗液冷却器；06.富液泵；07.再生气余热回收器；08.贫富液换热器；09.贫液冷却器；10.再生塔；11.再沸器；12.贫液泵；13.再生气冷却器；14.一级压缩机；15.一级冷却器；16.二级压缩机；17.二级冷却器；18.干燥单元；19.液化单元；20.二级气液分离器；21.一级气液分离器；22.再生气气液分离器；23.冷凝水泵。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1，现对本发明提供的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***进行说明。一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***，包括吸收塔01、尾气洗涤单元、吸收液换热单元、再生塔10、CO2压缩单元、干燥单元18、液化单元19。
吸收塔01的下部入口与烟气气源相连，将所述烟气中的CO2与所述吸收塔01内的贫胺液进行反应生成富胺液，含CO2的烟气进入吸收塔01，吸收塔01内的贫胺液吸收CO2形成富胺液积于吸收塔01底部，剩余烟气进入尾气洗涤单元。
尾气洗涤单元的第一端与吸收塔01的顶部出口相连，所述尾气洗涤单元的第二端与冷凝水泵23出口相连，用于喷淋清洗烟气，尾气洗涤单元包括水洗塔02、水洗液储罐03、水洗液泵04和水洗液冷却器05，所述吸收塔01顶部出口与水洗塔02下部入口相连，所述水洗塔02底部出口与水洗液储罐03入口相连，所述水洗液储罐03出口与水洗液泵04入口相连，所述水洗液泵04出口与水洗液冷却器05入口相连，所述水洗液冷却器05出口与水洗塔02中部入口相连，水洗塔02内上下间隔设置第一填料层和第二填料层，中部入口位于第一填料层和第二填料层之间，烟气进入尾气洗涤单元后水洗液储罐03内水洗液经水洗液泵04送入水洗冷却器05，然后送入水洗塔02中部入口，作为一级水洗塔喷淋，再生气冷凝水与压缩冷凝水从冷凝水泵23排出，送入水洗塔上部入口作为二级水洗塔喷淋，回收烟气中的氨，脱除了CO2的烟气从水洗塔02顶部排出。
吸收液换热单元的第一端与吸收塔01底部出口相连，所述吸收液换热单元的第二端与吸收塔01上部入口相连，用于贫胺液与富胺液进行热交换，吸收液换热单元包括富液泵06、再生气余热回收器07、贫富液换热器08、贫液冷却器09、贫液泵12，所述吸收塔01底部出口与富液泵06入口相连，所述富液泵06出口与再生气余热回收器07底部入口相连，所述再生气余热回收器07顶部出口与贫富液换热器08底部入口相连，所述贫富液换热器08顶部出口与再生塔10上部入口相连，所述再生塔10底部出口与贫液泵12入口相连，所述贫液泵12出口与贫富液换热器08下部入口相连，所述贫富液换热器08上部出口与贫液冷却器09入口相连，所述贫液冷却器09出口与吸收塔01上部入口相连。
再生塔10的上部入口与吸收液换热单元的第三端相连，所述再生塔10的底部出口与吸收液换热单元的第四端相连，所述再生塔10的顶部出口与吸收液换热单元的第五端相连，所述再生塔10的侧边与再沸器11相连，用于利用所述再沸器11内的高温蒸汽凝液对所述富胺液进行再生，获取再生贫胺液及再生气CO2，在吸收塔01吸收了CO2的贫胺液变成富胺液进入吸收液换热单元，富胺液沿富液泵输送到再生塔10中，再沸器11为再生塔10提供热量使再生塔10内的富胺液释放再生气CO2，在再生塔10内的富胺液变成贫胺液后通过贫液泵12，贫富液换热器08输送到吸收塔01中，再生塔10在释放再生气CO2的过程中会剩余余热，余热被再生气余热回收器07进行回收，再生气余热使得富胺液升温，升温后的富胺液进入到再生塔10内能够减少再生塔10能量的消耗，提高换热端差，降低换热面积。
CO2压缩单元的第一端与吸收液换热单元第六端相连，所述CO2压缩单元的第二端与冷凝水泵23入口相连，用于压缩CO2，CO2压缩单元包括再生气冷却器13、一级压缩机14、一级冷却器15、一级气液分离器21、二级压缩机16、二级冷却器17、二级气液分离器20、再生气气液分离器22，所述再生气冷却器13入口与再生气余热回收器07出口相连，所述再生气冷却器13出口与再生气气液分离器22第一入口相连，所述再生气气液分离器22顶部出口与一级压缩机14入口相连，所述一级压缩机14出口与一级冷却器15入口相连，所述一级冷却器15出口与一级气液分离器21入口相连，所述一级气液分离器21顶部出口与二级压缩机16入口相连，所述二级压缩机16出口与二级冷却器17入口相连，所述二级冷却器17出口与二级气液分离器20入口相连，所述二级气液分离器20顶部出口与干燥单元18入口相连，所述液化单元19出口与再生气气液分离器22第二入口相连，所述一级气液分离器21底部出口与再生气气液分离器22第三入口相连，所述二级气液分离器20底部出口与再生气气液分离器22第三入口相连，所述再生气气液分离器22出口与水洗塔02上部入口相连。
干燥单元18，所述干燥单元18的入口与CO2压缩单元的第三端相连，用于去除CO2中的残余水分。
液化单元19，所述液化单元19的入口与干燥单元18的出口相连，所述液化单元的出口与CO2压缩单元的第四端相连，用于液化分离CO2。
最后再生气CO2释放后经过再生气余热回收器07和再生气冷却器13，然后通过管道送入一级压缩机14、一级冷却器15、一级气液分离器21，冷凝水通过管道送入气液分离器22；再生气CO2通过管道送入二级压缩机16、二级压缩机17、二级气液分离器20，冷凝水通过管道送入气液分离器22，液化CO2由液化单元19送入再生气气液分离器22，液态CO2回流，降低再生气进压缩机温度，降低再生气体积流量，降低压缩机功率，得到的液态CO2，便于运输和其他操作。
参阅图1，本发明还提供一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集方法，包括以下步骤：
步骤a、含CO2的烟气进入吸收塔，吸收塔内的贫胺液吸收CO2形成富胺液积于吸收le底部，剩余烟气进入尾气洗涤单元；
步骤b、烟气进入尾气洗涤单元，经过水洗喷淋后从水洗塔顶部排出；
步骤c、富胺液经过吸收液换热单元进入再生塔再生CO2并形成贫胺液，贫胺液从再生塔底部流出，经过吸收液换热单元进入吸收塔上部进行喷淋；
步骤d、再生CO2进入CO2压缩单元后依次经过干燥单元和液化单元，液态CO2回流，再生气冷凝水与压缩冷凝水流入水洗塔进行喷淋。
所述水洗塔设置水洗段和冷凝水洗段，水洗液储罐内水洗液经水洗液泵送入水洗冷却器，然后送入水洗塔中部入口，作为一级水洗塔喷淋，再生气冷凝水与压缩冷凝水从冷凝水泵排出，送入水洗塔上部入口作为二级水洗塔喷淋，回收烟气中的氨，脱除了CO2的烟气从水洗塔顶部排出。
在吸收塔吸收了CO2的贫胺液变成富胺液进入吸收液换热单元，富胺液沿富液泵输送到再生塔中，再沸器为再生塔提供热量使再生塔内的富胺液释放再生气CO2，在再生塔10内的富胺液变成贫胺液后通过贫液泵，贫富液换热器输送到吸收塔中，再生塔在释放再生气的过程中会剩余余热，余热被再生气余热回收器进行回收，再生气余热使得富胺液升温，升温后的富胺液进入到再生塔内能够减少再生塔能量的消耗，提高换热端差，降低换热面积。
再生气CO2释放后经过再生气余热回收器和再生气冷却器，然后通过管道送入一级压缩机、一级冷却器、一级气液分离器，冷凝水通过管道送入气液分离器；再生气通过管道送入二级压缩机、二级压缩机、二级气液分离器，冷凝水通过管道送入气液分离器，液化CO2由液化单元送入再生气气液分离器，液态CO2回流，降低再生气进压缩机温度，降低再生气体积流量，降低压缩机功率。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***，其特征在于，包括：
吸收塔(01)，所述吸收塔(01)的下部入口与烟气气源相连，将所述烟气中的CO2与所述吸收塔(01)内的贫胺液进行反应生成富胺液；
尾气洗涤单元，所述尾气洗涤单元的第一端与吸收塔(01)的顶部出口相连，所述尾气洗涤单元的第二端与冷凝水泵(23)出口相连，用于喷淋清洗烟气；
吸收液换热单元，所述吸收液换热单元的第一端与吸收塔(01)底部出口相连，所述吸收液换热单元的第二端与吸收塔(01)上部入口相连，用于贫胺液与富胺液进行热交换；
再生塔(10)，所述再生塔(10)的上部入口与吸收液换热单元的第三端相连，所述再生塔(10)的底部出口与吸收液换热单元的第四端相连，所述再生塔(10)的顶部出口与吸收液换热单元的第五端相连，所述再生塔(10)的侧边与再沸器(11)相连，用于利用所述再沸器(11)内的高温蒸汽凝液对所述富胺液进行再生，获取再生贫胺液及再生气CO2；
CO2压缩单元，所述CO2压缩单元的第一端与吸收液换热单元第六端相连，所述CO2压缩单元的第二端与冷凝水泵(23)入口相连，用于压缩CO2；
干燥单元(18)，所述干燥单元(18)的入口与CO2压缩单元的第三端相连，用于去除CO2中的残余水分；
液化单元(19)，所述液化单元(19)的入口与干燥单元(18)的出口相连，所述液化单元的出口与CO2压缩单元的第四端相连，用于液化分离CO2；
所述尾气洗涤单元包括水洗塔(02)、水洗液储罐(03)、水洗液泵(04)和水洗液冷却器(05)，所述吸收塔(01)顶部出口与水洗塔(02)下部入口相连，所述水洗塔(02)底部出口与水洗液储罐(03)入口相连，所述水洗液储罐(03)出口与水洗液泵(04)入口相连，所述水洗液泵(04)出口与水洗液冷却器(05)入口相连，所述水洗液冷却器(05)出口与水洗塔(02)中部入口相连。
2.根据权利要求1所述的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***，其特征在于，所述水洗塔(02)内上下间隔设置第一填料层和第二填料层，中部入口位于第一填料层和第二填料层之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***，其特征在于，所述吸收液换热单元包括富液泵(06)、再生气余热回收器(07)、贫富液换热器(08)、贫液冷却器(09)、贫液泵(12)，所述吸收塔(01)底部出口与富液泵(06)入口相连，所述富液泵(06)出口与再生气余热回收器(07)底部入口相连，所述再生气余热回收器(07)顶部出口与贫富液换热器(08)底部入口相连，所述贫富液换热器(08)顶部出口与再生塔(10)上部入口相连，所述再生塔(10)底部出口与贫液泵(12)入口相连，所述贫液泵(12)出口与贫富液换热器(08)下部入口相连，所述贫富液换热器(08)上部出口与贫液冷却器(09)入口相连，所述贫液冷却器(09)出口与吸收塔(01)上部入口相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***，其特征在于，所述CO2压缩单元包括再生气冷却器(13)、一级压缩机(14)、一级冷却器(15)、一级气液分离器(21)、二级压缩机(16)、二级冷却器(17)、二级气液分离器(20)、再生气气液分离器(22)，所述再生气冷却器(13)入口与再生气余热回收器(07)出口相连，所述再生气冷却器(13)出口与再生气气液分离器(22)第一入口相连，所述再生气气液分离器(22)顶部出口与一级压缩机(14)入口相连，所述一级压缩机(14)出口与一级冷却器(15)入口相连，所述一级冷却器(15)出口与一级气液分离器(21)入口相连，所述一级气液分离器(21)顶部出口与二级压缩机(16)入口相连，所述二级压缩机(16)出口与二级冷却器(17)入口相连，所述二级冷却器(17)出口与二级气液分离器(20)入口相连，所述二级气液分离器(20)顶部出口与干燥单元(18)入口相连，所述液化单元(19)出口与再生气气液分离器(22)第二入口相连，所述一级气液分离器(21)底部出口与再生气气液分离器(22)第三入口相连，所述二级气液分离器(20)底部出口与再生气气液分离器(22)第三入口相连，所述再生气气液分离器(22)出口与水洗塔(02)上部入口相连。
5.一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集方法，采用如权利要求1-4任意一项的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集***，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、含CO2的烟气进入吸收塔(01)，吸收塔(01)内的贫胺液吸收CO2形成富胺液积于吸收塔(01)底部，剩余烟气进入尾气洗涤单元；
步骤b、烟气进入尾气洗涤单元，经过水洗喷淋后从水洗塔(02)顶部排出；
步骤c、富胺液经过吸收液换热单元进入再生塔(10)再生CO2并形成贫胺液，贫胺液从再生塔(10)底部流出，经过吸收液换热单元进入吸收塔(01)上部进行喷淋；
步骤d、再生CO2进入CO2压缩单元后依次经过干燥单元(18)和液化单元(19)，液态CO2回流，再生气冷凝水与压缩冷凝水流入水洗塔(02)进行喷淋。
6.根据权利要求5所述的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述水洗塔(02)设置水洗段和冷凝水洗段，水洗液储罐(03)内水洗液经水洗液泵(04)送入水洗冷却器(05)，然后送入水洗塔(02)中部入口，作为一级水洗塔喷淋，再生气冷凝水与压缩冷凝水从冷凝水泵(23)排出，送入水洗塔上部入口作为二级水洗塔喷淋，回收烟气中的氨，脱除了CO2的烟气从水洗塔(02)顶部排出。
7.根据权利要求5所述的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集方法，其特征在于，在吸收塔(01)吸收了CO2的贫胺液变成富胺液进入吸收液换热单元，富胺液沿富液泵输送到再生塔(10)中，再沸器(11)为再生塔(10)提供热量使再生塔(10)内的富胺液释放再生气CO2，在再生塔(10)内的富胺液变成贫胺液后通过贫液泵(12)，贫富液换热器(08)输送到吸收塔(01)中，再生塔(10)在释放再生气CO2的过程中会剩余余热，余热被再生气余热回收器(07)进行回收，再生气余热使得富胺液升温，升温后的富胺液进入到再生塔(10)内能够减少再生塔(10)能量的消耗，提高换热端差，降低换热面积。
8.根据权利要求5所述的一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集方法，其特征在于，再生气CO2释放后经过再生气余热回收器(07)和再生气冷却器(13)，然后通过管道送入一级压缩机(14)、一级冷却器(15)、一级气液分离器(21)，冷凝水通过管道送入气液分离器(22)；再生气CO2通过管道送入二级压缩机(16)、二级压缩机(17)、二级气液分离器(20)，冷凝水通过管道送入气液分离器(22)，液化CO2由液化单元(19)送入再生气气液分离器(22)，液态CO2回流，降低再生气进压缩机温度，降低再生气体积流量，降低压缩机功率。
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Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1312928A (en) * | 1969-05-24 | 1973-04-11 | Wunderlich G Weber H Choulat G | Treatment of gases |
| CN102133499A (zh) * | 2011-03-03 | 2011-07-27 | 杨东 | 一种烟气中酸性气体捕集***和方法 |
| CN102895860A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-30 | 华北电力大学 | 化学吸收co2捕获流程的降耗方法及*** |
| US20130177489A1 (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-11 | Alstom Technology Ltd | Carbon dioxide removal system with a membrane separator system for ammonia recovery |
| CN103403481A (zh) * | 2010-07-19 | 2013-11-20 | 英国备选能源国际有限公司 | 气体混合物的分离 |
| CN105194995A (zh) * | 2014-06-19 | 2015-12-30 | 中石化洛阳工程有限公司 | 一种捕集fcc烟气中二氧化碳的方法 |
| CN110115910A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-13 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种节能型二氧化碳捕集***及方法 |
| CN110813058A (zh) * | 2018-08-13 | 2020-02-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 胺基功能化聚乙二醇双子离子液体及其应用 |
| CN212166984U (zh) * | 2020-03-31 | 2020-12-18 | 国家能源投资集团有限责任公司 | Co2捕集*** |
| CN112387071A (zh) * | 2019-08-16 | 2021-02-23 | 国家能源投资集团有限责任公司 | Co2捕集方法和装置 |
| CN113230832A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-10 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种低挥发性有机污染物排放的co2捕集***及方法 |
| CN113491935A (zh) * | 2020-04-08 | 2021-10-12 | 中石化南京化工研究院有限公司 | 一种用于混合气中深度脱碳的吸收液 |
| CN114210176A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-22 | 北京民利储能技术有限公司 | 一种耦合热回收的二氧化碳捕捉工艺、仿真方法 |
| CN217829547U (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-18 | 碳索(杭州)能源环境科技有限公司 | 一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集*** |
-
2022
- 2022-07-15 CN CN202210836312.0A patent/CN115212708A/zh active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1312928A (en) * | 1969-05-24 | 1973-04-11 | Wunderlich G Weber H Choulat G | Treatment of gases |
| CN103403481A (zh) * | 2010-07-19 | 2013-11-20 | 英国备选能源国际有限公司 | 气体混合物的分离 |
| CN102133499A (zh) * | 2011-03-03 | 2011-07-27 | 杨东 | 一种烟气中酸性气体捕集***和方法 |
| US20130177489A1 (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-11 | Alstom Technology Ltd | Carbon dioxide removal system with a membrane separator system for ammonia recovery |
| CN102895860A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-30 | 华北电力大学 | 化学吸收co2捕获流程的降耗方法及*** |
| CN105194995A (zh) * | 2014-06-19 | 2015-12-30 | 中石化洛阳工程有限公司 | 一种捕集fcc烟气中二氧化碳的方法 |
| CN110813058A (zh) * | 2018-08-13 | 2020-02-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 胺基功能化聚乙二醇双子离子液体及其应用 |
| CN110115910A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-13 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种节能型二氧化碳捕集***及方法 |
| CN112387071A (zh) * | 2019-08-16 | 2021-02-23 | 国家能源投资集团有限责任公司 | Co2捕集方法和装置 |
| CN212166984U (zh) * | 2020-03-31 | 2020-12-18 | 国家能源投资集团有限责任公司 | Co2捕集*** |
| CN113491935A (zh) * | 2020-04-08 | 2021-10-12 | 中石化南京化工研究院有限公司 | 一种用于混合气中深度脱碳的吸收液 |
| CN113230832A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-10 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种低挥发性有机污染物排放的co2捕集***及方法 |
| CN114210176A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-22 | 北京民利储能技术有限公司 | 一种耦合热回收的二氧化碳捕捉工艺、仿真方法 |
| CN217829547U (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-18 | 碳索(杭州)能源环境科技有限公司 | 一种低成本的有机胺法烟气二氧化碳捕集*** |
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