CN107792854A - 高浓度液态二氧化碳捕集系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一套高浓度液态二氧化碳捕集系统与方法，其特点主要包括：过滤、压缩、净化、液化、精馏五部分。本发明通过过滤器对煤气化产生的二氧化碳混合气进行气液分离，经气体压缩机压缩后，进入净化器及精细净化器进一步除杂，得到相对纯净的二氧化碳气体，同时将非二氧化碳气体排入油品回收器和硫化物过滤器，回收净化出的油气产品和硫化物。之后，气流经管线进入液化区，经热交换，液化后输出液态二氧化碳，通过二氧化碳精馏塔对液态二氧化碳进行精馏提纯，旨在分离液态二氧化碳中的其他杂质，最后经深冷器进一步降温后输出液态二氧化碳进行储存，实现捕集高浓度液态二氧化碳的目的。

Description

高浓度液态二氧化碳捕集系统与方法

技术领域

本发明涉及煤气化产生的二氧化碳尾气通过管道输送至二氧化碳捕集系统，经过压缩、净化、液化、精馏等工序生产出合格的液态二氧化碳，具体涉及一套高浓度液态二氧化碳捕集系统与方法。

背景技术

CCS技术(高浓度CO₂捕集与地质封存技术)于20世纪70年代在美国兴起，主要是用于驱油，通过地下注入方式，增加油井的产油量。随着全球面临的气候问题日益严峻，各国政府更加关注CCS技术的发展，加大了对CCS技术研究的支持。我国从2005年开始积极探索CCS技术的研究与示范，参与国际合作。与国际较为先进的二氧化碳捕集和封存技术相比，中国还处于起步阶段。

但是近年来中国在CCS的研究上做了很多的工作，自“十五”期间就开始设立了一系列研究专项，积极支持CCS技术的研发、示范和国际合作工作；“十一五”期间则针对二氧化碳减排的迫切需求，瞄准国际技术前沿，研发吸附、吸收等二氧化碳捕集技术，探索二氧化碳封存技术，为我国二氧化碳减排提供科技支撑。我国积极参与CCS的研发，并与国际社会一起积极开展了CCS技术研究与项目合作，推动我国与先进国家之间的合作，目前我国在碳捕集与封存研究和实施方面的现状及需求状况、燃煤电厂的CCS可行性研究与实践等方面取得了一定进展。

基于以上分析，本发明专利设计了一套高浓度液态二氧化碳捕集系统与方法，旨在通过该系统提高二氧化碳的捕集效率，其中通过对二氧化碳混合物的过滤、压缩、净化、液化、精馏降低二氧化碳流中的杂质，并回收杂质，继而得到精纯的液态二氧化碳，达到二氧化碳捕集，再利用的目的。

发明内容

本发明的目的在于为捕集二氧化碳并注入地下提供精度更高、更加高效的液态二氧化碳捕集系统，以降低二氧化碳的捕集成本。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

高浓度液态二氧化碳捕集系统主要由过滤、压缩、净化、液化、精馏五部分组成；过滤部分是通过先期的气液分离器对气流进行气液分离，去除气流中的液态物质；压缩部分是将相对纯净的气体通过压缩机进行压缩，得到高压气体混合物；净化部分包括除油器，除硫器，净化器等主要部件对高压气体进行精细净化；液化装置通过液氨的闪蒸对气流进行降温；通过对气体净化降温，得到液态二氧化碳并流入精馏塔进行最后的净化，得到纯净的液态二氧化碳并储存。

附图说明

附图1为高浓度液态二氧化碳捕集系统与方法流程图；

图中标号：①气液分离器，②精细净化器，③油品回收器，④轻质气体回收器，⑤深冷器，⑥二氧化碳热交换器，⑦硫化物过滤器，⑧二氧化碳精馏塔，⑨二氧化碳压缩机，⑩氨气回收装置，净化器，二氧化碳液化器，硫化物回收装置

具体实施方式

以下结合附图，说明本发明提出的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

所述高浓度液态二氧化碳捕集系统主要由过滤、压缩、净化、液化、精馏五部分组成；首先二氧化碳混合物气流通过气液分离器①去除气流中的液态成分，并将相对纯净的气体通过二氧化碳压缩机⑨进行压缩，得到高压气体混合物；高压气体混合物通过管线进入油品回收器③进行气流中油相物质的过滤回收；气流从油品回收器③中输出进入硫化物过滤器⑦，通过三组硫化物过滤器⑦进行过滤并回收，可以得到无硫二氧化碳气体，过滤得到的硫化物全部被硫化物回收装置回收。

高压气体依次经过净化器精细净化器②以确保得到更加纯净的二氧化碳气体；气体沿管线进入二氧化碳热交换器⑥，通过对液氨闪蒸，使部分液氨气化吸收二氧化碳的热量，输出低于常温的二氧化碳气体并再次输送到油品回收器③中，对气体进行最后的除油；气流进入二氧化碳液化器中，通过液氨的闪蒸作用使二氧化碳迅速降温液化。

液态的二氧化碳经管线流入二氧化碳精馏塔⑧中，对液态二氧化碳进行最后的深层精馏，分离出的轻质气体由二氧化碳精馏塔⑧上部排出塔外并由轻质气体回收器④回收，经分离后的纯净液态二氧化碳由二氧化碳精馏塔⑧下部流入深冷器⑤中进行最后的深度降温输送到储集系统,闪蒸后的氨气回收至氨气回收装置⑩。

Claims (1)

1.高浓度液态二氧化碳捕集系统与方法，主要由过滤、压缩、净化、液化、精馏五部分组成；其特征在于：所述净化部分由油品回收器、硫化物过滤器、净化器、精细净化器组成；液化部分由二氧化碳热交换器、二氧化碳液化器、深冷器组成；精馏部分由二氧化碳精馏塔组成；其中气液分离器与压缩机连接，压缩机与油品回收器连接，油品回收器与三组硫化物过滤器连接，硫化物回收装置连接于每组硫化物过滤器，三组硫化物过滤器为串联方式，硫化物过滤器与净化器连接，净化器与精细净化器连接，精细净化器与二氧化碳热交换器连接，二氧化碳热交换器与油品回收器连接，油品回收器与液化器连接，液化器与精馏塔连接，精馏塔上部连接轻质气体回收装置，精馏塔下部连接深冷器，其中热交换器、液化器、精馏塔的制冷循环都与氨气回收装置连接。