CN114984727A - 一种低温深冷co2捕集装置及捕集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低温深冷CO2捕集装置,包括CO2低温吸收塔、塔底低温泵、冷箱、解析加热器、CO2解析罐、吸收剂低温回收罐、吸收剂循环泵、液相分子筛脱水装置、深冷制冷机组冷箱、深冷节流阀、压缩机后冷却器、吸收剂混合器、深冷第一压缩机、冷却器和深冷第二压缩机。本发明装置可实现吸收剂在低压、在低温深冷条件下,大量吸收溶解CO2,而CO2的解析只需在常温条件下进行,无需使用大量的高温蒸汽,只需采用制冷压缩机或CO2增压压缩机后的冷却水热量进行加热解析,该技术可大大降低CO2的捕集能耗,也极大降低的CO2捕集的外部条件依赖。本发明还提供了所述低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,CO2捕集率在80%以上。

Description

一种低温深冷CO2捕集装置及捕集方法
技术领域
本发明涉及CO2捕集技术领域,尤其是涉及一种低温深冷CO2捕集装置及捕集方法。
背景技术
目前CO2捕集工程基本是采用复合胺法进行捕集,而复合胺法捕集CO2工艺具有能耗高,捕集成本居高不下,且工艺复杂,添加剂种类多、管理难度大等缺点。而在合成气领域应用的以聚乙二醇二甲醚为代表的物理吸收剂脱碳工艺,要求CO2的分压要高,导致能耗高。以低温甲醇为代表的物理吸收法,受甲醇毒性大、饱和蒸汽压低的限制,在CO2捕集中受限。研发能在烟道气低压条件下实现简单高效、成本低的CO2捕集工艺迫在眉睫。
发明内容
目前以胺法、普通物理溶剂低压CO2捕集成本普遍能耗较高,工艺流程复杂,而以聚乙二醇二甲醚为代表的物理吸收剂脱碳工艺,要求CO2的分压要高,导致能耗高。针对上述技术问题,本发明的目的在于提供一种低温深冷CO2捕集装置,以乙酸甲脂或丙酮为吸收剂,利用乙酸甲脂或丙酮在低温条件下对CO2具有的溶解度的特征,在深冷温度时吸收CO2,在常温条件下进行解析CO2,从而实现CO2捕集。
本发明采用的技术方案是:
一种低温深冷CO2捕集装置,包括CO2低温吸收塔、塔底低温泵、冷箱、解析加热器、CO2解析罐、吸收剂低温回收罐、吸收剂循环泵、液相分子筛脱水装置、深冷制冷机组冷箱、深冷节流阀、压缩机后冷却器、吸收剂混合器、深冷第一压缩机、冷却器和深冷第二压缩机;
脱水后烟气通过管道依次与冷箱、CO2低温吸收塔的下部连通,CO2低温吸收塔的底部通过管道依次与塔底低温泵、冷箱、解析加热器、CO2解析罐的上部连通;所述CO2解析罐的底部通过管道依次与吸收剂循环泵、液相分子筛脱水装置、冷箱、吸收剂混合器和CO2低温吸收塔的上部连通;CO2低温吸收塔的顶部通过管道依次与冷箱和放空尾气输送管道连通;
CO2解析罐的顶部通过管道依次与冷箱和吸收剂低温回收罐的上部连通,所述吸收剂低温回收罐的底部通过管道与吸收剂混合器连通;所述吸收剂低温回收罐的顶部通过管道依次与冷箱和捕集后CO2气输送管道连通;
压缩机后冷却器的出口通过管道依次与深冷第二压缩机、冷却器、深冷制冷机组冷箱的冷端、深冷节流阀、冷箱、深冷制冷机组冷箱的热端、深冷第一压缩机和压缩机后冷却器的入口连通。
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置,其中,所述吸收剂混合器为乙酸甲酯混合器或丙酮混合器。
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置,其中,所述解析加热器的出口还通过管道依次与冷却水泵、压缩机后冷却器和解析加热器的入口连通。
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置,其中,还包括浅冷压缩机、浅冷冷却器和浅冷节流阀,所述浅冷压缩机的出口通过管道依次与浅冷冷却器热端、浅冷节流阀、深冷制冷机组冷箱的冷端和浅冷压缩机的入口连通。
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置,其中,所述吸收剂低温回收罐和吸收剂混合器之间的管道上设有吸收剂回收泵。
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,包括以下步骤:
由深冷制冷机组冷箱来乙烯制冷剂经深冷节流阀节流后,进入冷箱内,对进入冷箱热端的脱水后烟气进行深度制冷,制冷后的烟气进入CO2低温吸收塔塔底,与塔顶进入CO2低温吸收塔的低温吸收剂逆流接触,低温吸收剂吸收回气中的CO2,吸收CO2的吸收剂溶液由塔底低温泵增压,进入冷箱冷端回收冷量,并进入CO2解析加热器加热至常温后,进入CO2解析罐解析进行气液分离;分离出的气体CO2从CO2解析罐的顶部再次进入冷箱的热端,对CO2气体再次制冷,进入吸收剂低温回收罐回收解析过程中携带的吸收剂,回收吸收剂后的CO2气体从吸收剂低温回收罐的顶部返回冷箱回收冷量后,从捕集后CO2气输送管道输出,准备进入下一阶段的处理,完成CO2捕集;
在CO2低温吸收塔内完成CO2吸收的烟气尾气,由CO2低温吸收塔塔顶流出,进入冷箱冷端回收冷量后排入大气;
在CO2解析罐内完成CO2解析吸收剂液体经吸收剂循环泵增压后,进入液相分子筛脱水装置,脱除在回气吸收过程中吸收的痕迹水,脱水后的吸收剂进入冷箱深度制冷后,依次进入吸收剂混合器和CO2低温吸收塔的塔顶,用于吸收CO2
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,其中,由深冷制冷机组冷箱来乙烯制冷剂经深冷节流阀节流后,温度降到-75 ~ -83℃进入冷箱内,对进入冷箱热端的脱水后烟气进行深度制冷至-71 ~ -80℃,制冷后的烟气进入CO2低温吸收塔塔底,与塔顶进入CO2低温吸收塔的-75 ~ -80℃的低温吸收剂逆流接触,低温吸收剂吸收回气中的CO2,吸收CO2的吸收剂溶液由塔底低温泵增压至300 ~ 500kPa,进入冷箱冷端回收冷量,吸收剂出冷箱后温度为10 ~ 15℃,压力为200 ~ 250kPa并进入CO2解析加热器加热至20 ~ 25℃,压力为180 ~ 220kPa后,进入CO2解析罐解析进行气液分离;分离出的气体CO2从CO2解析罐的顶部再次进入冷箱的热端,对CO2气体再次制冷至-45 ~ -51℃,压力为105 ~ 130kPa,进入吸收剂低温回收罐回收解析过程中携带的吸收剂,回收吸收剂后的CO2气体从吸收剂低温回收罐的顶部返回冷箱回收冷量,温度升至0 ~ 20℃,压力为90 ~ 110kPa,从捕集后CO2气输送管道输出,准备进入下一阶段的处理,完成CO2捕集;
在CO2低温吸收塔内完成CO2吸收的-70 ~ -78.8℃,压力为130 ~ 160kPa烟气尾气,由CO2低温吸收塔塔顶流出,进入冷箱冷端回收冷量,温度升至20 ~ 30℃,压力为110 ~130kPa后排入大气;
在CO2解析罐内完成CO2解析吸收剂液体经吸收剂循环泵增压后,进入液相分子筛脱水装置,脱除在回气吸收过程中吸收的痕迹水,脱水后的吸收剂进入冷箱深度制冷至-71~ -80℃,压力为250kPa后,依次进入吸收剂混合器和CO2低温吸收塔的塔顶,用于吸收CO2
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,其中,还包括压缩机后冷却器在完成对深冷第一压缩机后的工艺介质冷却后,一部分循环水进入解析加热器,将低温吸收剂CO2吸收液升温至常温,解析加热器出冷水则汇入压缩机后冷却器回水中。
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,其中,所述吸收剂为乙酸甲酯或丙酮。
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,其中,所述脱水后烟气的条件为:温度20 ~ 50℃,压力200 ~ 400kPa,mol组份:N2:29.1 ~ 69.1%,CO2:19 ~ 49%,O2:3 ~11.9%。
本发明有益效果:
本发明所述的低温深冷CO2捕集装置,实现吸收剂在低压、低温深冷条件下,大量吸收溶解CO2,而CO2的解析只需在常温条件下进行,无需使用大量的高温蒸汽,只需采用制冷压缩机或CO2增压压缩机后的冷却水热量进行加热解析,该技术可大大降低CO2的捕集能耗,也极大降低了CO2捕集的外部条件依赖。
本发明可将低浓度CO2烟气捕集能耗控制在1.5GJ/t以下,中、高浓度CO2烟气捕集成本控制在1.1GJ/t以下,比目前技术先进的复合胺法2.2GJ/t能耗降低50%以上,实现了CO2的低能耗捕集,CO2捕集率在80%以上。
附图说明
图1为本发明所述的低温深冷CO2捕集装置的结构示意图。
图中,1-CO2低温吸收塔;2-塔底低温泵;3-冷箱;4-解析加热器;5-CO2解析罐;6-吸收剂低温回收罐;7-吸收剂循环泵;8-吸收剂回收泵;9-液相分子筛脱水装置;10-深冷制冷机组冷箱;11-深冷节流阀;12-冷却水泵;13-压缩机后冷却器;14-吸收剂混合器;15-深冷第一压缩机;16-冷却器;17-深冷第二压缩机;18-浅冷压缩机;19-浅冷冷却器;20-浅冷节流阀。
下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,一种低温深冷CO2捕集装置,包括CO2低温吸收塔1、塔底低温泵2、冷箱3、解析加热器4、CO2解析罐5、吸收剂低温回收罐6、吸收剂循环泵7、吸收剂回收泵8、液相分子筛脱水装置9、深冷制冷机组冷箱10、深冷节流阀11、冷却水泵12、压缩机后冷却器13、吸收剂混合器14、深冷第一压缩机15、冷却器16、深冷第二压缩机17、浅冷压缩机18、浅冷冷却器19和浅冷节流阀20。冷箱3中设置了7条通道,深冷制冷机组冷箱10中设置了3条通道。
脱水后烟气通过管道依次与冷箱3、CO2低温吸收塔1的下部连通,CO2低温吸收塔1的底部通过管道依次与塔底低温泵2、冷箱3、解析加热器4、CO2解析罐5的上部连通;CO2解析罐5的底部通过管道依次与吸收剂循环泵7、液相分子筛脱水装置9、冷箱3、吸收剂混合器14和CO2低温吸收塔1的上部连通。CO2低温吸收塔1的顶部通过管道依次与冷箱3和放空尾气输送管道连通。吸收剂混合器14为乙酸甲酯混合器。
CO2解析罐5的顶部通过管道依次与冷箱3和吸收剂低温回收罐6的上部连通,吸收剂低温回收罐6的底部通过管道依次与吸收剂回收泵8和吸收剂混合器14连通;吸收剂低温回收罐6的顶部通过管道依次与冷箱3和捕集后CO2气输送管道连通。
解析加热器4的出口还通过管道依次与冷却水泵12、压缩机后冷却器13和解析加热器4的入口连通。压缩机后冷却器13的出口还通过管道依次与深冷第二压缩机17、冷却器16、深冷制冷机组冷箱10的冷端、深冷节流阀11、冷箱3、深冷制冷机组冷箱10的热端、深冷第一压缩机15和压缩机后冷却器13的入口连通。
浅冷压缩机18的出口通过管道依次与浅冷冷却器19热端、浅冷节流阀20、深冷制冷机组冷箱10的冷端和浅冷压缩机18的入口连通。
本实施例所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,包括以下步骤:
由深冷制冷机组冷箱10来乙烯制冷剂经深冷节流阀11节流后,温度降到-83℃进入冷箱3内,对进入冷箱3热端的脱水后烟气进行深度制冷至-80℃,制冷后的烟气进入CO2低温吸收塔1塔底,与塔顶进入CO2低温吸收塔1的-79.5℃的低温乙酸甲脂吸收剂逆流接触,低温乙酸甲脂吸收剂吸收回气中的CO2,吸收CO2的乙酸甲脂溶液由塔底低温泵2增压至400kPa,进入冷箱3冷端回收冷量,乙酸甲脂吸收剂出冷箱3后温度为14℃(压力:230kPa)并进入CO2解析加热器4加热至20℃(压力为180kPa)后,进入CO2解析罐5解析进行气液分离;分离出的气体CO2从CO2解析罐5的顶部再次进入冷箱3的热端,对CO2气体再次制冷至-51℃(压力:130kPa),进入吸收剂低温回收罐6回收解析过程中携带的乙酸甲脂吸收剂,回收吸收剂后的CO2气体从吸收剂低温回收罐6的顶部返回冷箱3回收冷量,温度升至0℃(压力:110kPa),从捕集后CO2气输送管道输出,准备进入下一阶段的处理,完成CO2捕集。
在CO2低温吸收塔1内完成CO2吸收的-78.8℃(压力:145kPa)烟气尾气,由CO2低温吸收塔1塔顶流出,进入冷箱3冷端回收冷量,温度升至30℃(压力:125kPa)后排入大气。
在CO2解析罐5内完成CO2解析乙酸甲脂液体经吸收剂循环泵7增压后,进入液相分子筛脱水装置9,脱除在回气吸收过程中吸收的痕迹水,以防CO2低温吸收塔1出现冻堵情况;脱水后的乙酸甲脂进入冷箱3深度制冷至-79.5℃(压力:250kPa)后,依次进入吸收剂混合器14和CO2低温吸收塔1的塔顶,用于吸收CO2
乙酸甲脂加热采用压缩机后冷却器13出水,即压缩机后冷却器13在完成对第一压缩机15后的工艺介质冷却后,一部分循环水进入解析加热器4,将低温乙酸甲脂CO2吸收液升温至常温,解析加热器4出冷水则汇入压缩机后冷却器13回水中,从而充分利用压缩机后冷却器13循环水中的余热,实现能量的回用。
其中,所述脱水后烟气的条件:温度40℃,压力200kPa,mol组:N2:69.1%,CO2:19%,O2:11.9%。
本实例计算结果为:CO2捕集率83.45%,捕集能耗指标(含引风机、压缩机增压和分子筛脱水能耗)为1.21GJ/t。
实施例2
如图1所示,一种低温深冷CO2捕集装置,包括CO2低温吸收塔1、塔底低温泵2、冷箱3、解析加热器4、CO2解析罐5、吸收剂低温回收罐6、吸收剂循环泵7、吸收剂回收泵8、液相分子筛脱水装置9、深冷制冷机组冷箱10、深冷节流阀11、冷却水泵12、压缩机后冷却器13、吸收剂混合器14、深冷第一压缩机15、冷却器16、深冷第二压缩机17、浅冷压缩机18、浅冷冷却器19和浅冷节流阀20,冷箱3中设置了7条通道,深冷制冷机组冷箱10中设置了3条通道。
脱水后烟气通过管道依次与冷箱3、CO2低温吸收塔1的下部连通,CO2低温吸收塔1的底部通过管道依次与塔底低温泵2、冷箱3、解析加热器4、CO2解析罐5的上部连通;CO2解析罐5的底部通过管道依次与吸收剂循环泵7、液相分子筛脱水装置9、冷箱3、吸收剂混合器14和CO2低温吸收塔1的上部连通。CO2低温吸收塔1的顶部通过管道依次与冷箱3和放空尾气输送管道连通。
CO2解析罐5的顶部通过管道依次与冷箱3和吸收剂低温回收罐6的上部连通,吸收剂低温回收罐6的底部通过管道依次与吸收剂回收泵8和吸收剂混合器14连通;吸收剂低温回收罐6的顶部通过管道依次与冷箱3和捕集后CO2气输送管道连通。
解析加热器4的出口还通过管道依次与冷却水泵12、压缩机后冷却器13和解析加热器4的入口连通。压缩机后冷却器13的出口还通过管道依次与深冷第二压缩机17、冷却器16、深冷制冷机组冷箱10的冷端、深冷节流阀11、冷箱3、深冷制冷机组冷箱10的热端、深冷第一压缩机15和压缩机后冷却器13的入口连通。
浅冷压缩机18的出口通过管道依次与浅冷冷却器19热端、浅冷节流阀20、深冷制冷机组冷箱10的冷端和深、浅冷压缩机18的入口连通。
本实施例所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,包括以下步骤:
由深冷制冷机组冷箱10来乙烯制冷剂经深冷节流阀11节流后,温度降到-83℃进入冷箱3内,对进入冷箱3热端的脱水后烟气进行深度制冷至-80℃,制冷后的烟气进入CO2低温吸收塔1塔底,与塔顶进入CO2低温吸收塔1的-79.5℃的低温乙酸甲脂吸收剂逆流接触,低温乙酸甲脂吸收剂吸收回气中的CO2,吸收CO2的乙酸甲脂溶液由塔底低温泵2增压至400kPa,进入冷箱3冷端回收冷量,乙酸甲脂吸收剂出冷箱3后温度为14℃(压力:230kPa)并进入CO2解析加热器4加热至20℃(压力为180kPa)后,进入CO2解析罐5解析进行气液分离;分离出的气体CO2从CO2解析罐5的顶部再次进入冷箱3的热端,对CO2气体再次制冷至-51℃(压力:130kPa),进入吸收剂低温回收罐6回收解析过程中携带的乙酸甲脂吸收剂,回收吸收剂后的CO2气体从吸收剂低温回收罐6的顶部返回冷箱3回收冷量,温度升至0℃(压力:110kPa),从捕集后CO2气输送管道输出,准备进入下一阶段的处理,完成CO2捕集。
在CO2低温吸收塔1内完成CO2吸收的-78.8℃(压力:145kPa)烟气尾气,由CO2低温吸收塔1塔顶流出,进入冷箱3冷端回收冷量,温度升至30℃(压力:125kPa)后排入大气。
在CO2解析罐5内完成CO2解析乙酸甲脂液体经吸收剂循环泵7增压后,进入液相分子筛脱水装置9,脱除在回气吸收过程中吸收的痕迹水,以防CO2低温吸收塔1出现冻堵情况;脱水后的乙酸甲脂进入冷箱3深度制冷至-79.5℃(压力:250kPa)后,依次进入吸收剂混合器14和CO2低温吸收塔1的塔顶,用于吸收CO2
乙酸甲脂加热采用压缩机后冷却器13出水,即压缩机后冷却器13在完成对第一压缩机15后的工艺介质冷却后,一部分循环水进入解析加热器4,将低温乙酸甲脂CO2吸收液升温至常温,解析加热器4出冷水则汇入压缩机后冷却器13回水中,从而充分利用压缩机后冷却器13循环水中的余热,实现能量的回用。
其中,所述脱水后烟气的条件:温度40℃,压力200kPa,mol组:N2:59.1%,CO2:29%,O2:11.9%。
本实例计算结果为:CO2捕集率91.3%,捕集能耗指标(含引风机、压缩机增压和分子筛脱水能耗)为0.95GJ/t。
实施例3
如图1所示,一种低温深冷CO2捕集装置,除吸收剂混合器14为丙酮混合器外,其它同实施例1。
本实施例所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,除吸收剂为丙酮外,其它同实施例1。
本实例计算结果:CO2捕集率85.7%,捕集能耗指标(含引风机、压缩机增压和分子筛脱水能耗)为1.29GJ/t。
实施例4
如图1所示,一种低温深冷CO2捕集装置,除吸收剂混合器14为丙酮混合器外,其它同实施例2。
本实施例所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,除吸收剂为丙酮外,同实施例2。
本实例计算结果:CO2捕集率91.7%,捕集能耗指标(含引风机、压缩机增压和分子筛脱水能耗)为1.1GJ/t。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低温深冷CO2捕集装置,其特征在于:包括CO2低温吸收塔(1)、塔底低温泵(2)、冷箱(3)、解析加热器(4)、CO2解析罐(5)、吸收剂低温回收罐(6)、吸收剂循环泵(7)、液相分子筛脱水装置(9)、深冷制冷机组冷箱(10)、深冷节流阀(11)、压缩机后冷却器(13)、吸收剂混合器(14)、深冷第一压缩机(15)、冷却器(16)和深冷第二压缩机(17);
脱水后烟气通过管道依次与冷箱(3)、CO2低温吸收塔(1)的下部连通,CO2低温吸收塔(1)的底部通过管道依次与塔底低温泵(2)、冷箱(3)、解析加热器(4)、CO2解析罐(5)的上部连通;所述CO2解析罐(5)的底部通过管道依次与吸收剂循环泵(7)、液相分子筛脱水装置(9)、冷箱(3)、吸收剂混合器(14)和CO2低温吸收塔(1)的上部连通;CO2低温吸收塔(1)的顶部通过管道依次与冷箱(3)和放空尾气输送管道连通;
CO2解析罐(5)的顶部通过管道依次与冷箱(3)和吸收剂低温回收罐(6)的上部连通,所述吸收剂低温回收罐(6)的底部通过管道与吸收剂混合器(14)连通;所述吸收剂低温回收罐(6)的顶部通过管道依次与冷箱(3)和捕集后CO2气输送管道连通;
压缩机后冷却器(13)的出口通过管道依次与深冷第二压缩机(17)、冷却器(16)、深冷制冷机组冷箱(10)的冷端、深冷节流阀(11)、冷箱(3)、深冷制冷机组冷箱(10)的热端、深冷第一压缩机(15)和压缩机后冷却器(13)的入口连通。
2.根据权利要求1所述的低温深冷CO2捕集装置,其特征在于:所述吸收剂混合器(14)为乙酸甲酯混合器或丙酮混合器。
3.根据权利要求1所述的低温深冷CO2捕集装置,其特征在于:所述解析加热器(4)的出口还通过管道依次与冷却水泵(12)、压缩机后冷却器(13)和解析加热器(4)的入口连通。
4.根据权利要求1所述的低温深冷CO2捕集装置,其特征在于:还包括浅冷压缩机(18)、浅冷冷却器(19)和浅冷节流阀(20),所述浅冷压缩机(18)的出口通过管道依次与浅冷冷却器(19)热端、浅冷节流阀(20)、深冷制冷机组冷箱(10)的冷端和浅冷压缩机(18)的入口连通。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的低温深冷CO2捕集装置,其特征在于:所述吸收剂低温回收罐(6)和吸收剂混合器(14)之间的管道上设有吸收剂回收泵(8)。
6.权利要求1-5任意一项所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,其特征在于:包括以下步骤:
由深冷制冷机组冷箱(10)来乙烯制冷剂经深冷节流阀(11)节流后,进入冷箱(3)内,对进入冷箱(3)热端的脱水后烟气进行深度制冷,制冷后的烟气进入CO2低温吸收塔(1)塔底,与塔顶进入CO2低温吸收塔(1)的低温吸收剂逆流接触,低温吸收剂吸收回气中的CO2,吸收CO2的吸收剂溶液由塔底低温泵(2)增压,进入冷箱(3)冷端回收冷量,并进入CO2解析加热器(4)加热至常温后,进入CO2解析罐(5)解析进行气液分离;分离出的气体CO2从CO2解析罐(5)的顶部再次进入冷箱(3)的热端,对CO2气体再次制冷,进入吸收剂低温回收罐(6)回收解析过程中携带的吸收剂,回收吸收剂后的CO2气体从吸收剂低温回收罐(6)的顶部返回冷箱(3)回收冷量后,从捕集后CO2气输送管道输出,准备进入下一阶段的处理,完成CO2捕集;
在CO2低温吸收塔(1)内完成CO2吸收的烟气尾气,由CO2低温吸收塔(1)塔顶流出,进入冷箱(3)冷端回收冷量后排入大气;
在CO2解析罐(5)内完成CO2解析吸收剂液体经吸收剂循环泵(7)增压后,进入液相分子筛脱水装置(9),脱除在回气吸收过程中吸收的痕迹水,脱水后的吸收剂进入冷箱(3)深度制冷后,依次进入吸收剂混合器(14)和CO2低温吸收塔(1)的塔顶,用于吸收CO2
7. 根据权利要求5所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,其特征在于:由深冷制冷机组冷箱(10)来乙烯制冷剂经深冷节流阀(11)节流后,温度降到-75 ~ -83℃进入冷箱(3)内,对进入冷箱(3)热端的脱水后烟气进行深度制冷至-71 ~ -80℃,制冷后的烟气进入CO2低温吸收塔(1)塔底,与塔顶进入CO2低温吸收塔(1)的-75 ~ -80℃的低温吸收剂逆流接触,低温吸收剂吸收回气中的CO2,吸收CO2的吸收剂溶液由塔底低温泵(2)增压至300 ~500kPa,进入冷箱(3)冷端回收冷量,吸收剂出冷箱(3)后温度为10 ~ 15℃,压力为200 ~250kPa并进入CO2解析加热器(4)加热至20 ~ 25℃,压力为180 ~ 220kPa后,进入CO2解析罐(5)解析进行气液分离;分离出的气体CO2从CO2解析罐(5)的顶部再次进入冷箱(3)的热端,对CO2气体再次制冷至-45 ~ -51℃,压力为105 ~ 130kPa,进入吸收剂低温回收罐(6)回收解析过程中携带的吸收剂,回收吸收剂后的CO2气体从吸收剂低温回收罐(6)的顶部返回冷箱(3)回收冷量,温度升至0 ~ 20℃,压力为90 ~ 110kPa,从捕集后CO2气输送管道输出,准备进入下一阶段的处理,完成CO2捕集;
在CO2低温吸收塔(1)内完成CO2吸收的-70 ~ -78.8℃,压力为130 ~ 160kPa烟气尾气,由CO2低温吸收塔(1)塔顶流出,进入冷箱(3)冷端回收冷量,温度升至20 ~ 30℃,压力为110 ~ 130kPa后排入大气;
在CO2解析罐(5)内完成CO2解析吸收剂液体经吸收剂循环泵(7)增压后,进入液相分子筛脱水装置(9),脱除在回气吸收过程中吸收的痕迹水,脱水后的吸收剂进入冷箱(3)深度制冷至-71 ~ -80℃,压力为250kPa后,依次进入吸收剂混合器(14)和CO2低温吸收塔(1)的塔顶,用于吸收CO2
8.根据权利要求6所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,其特征在于:还包括压缩机后冷却器(13)在完成对深冷第一压缩机(15)后的工艺介质冷却后,一部分循环水进入解析加热器(4),将低温吸收剂CO2吸收液升温至常温,解析加热器(4)出冷水则汇入压缩机后冷却器(13)回水中。
9.根据权利要求6所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,其特征在于:所述吸收剂为乙酸甲酯或丙酮。
10.根据权利要求6-9任意一项所述的低温深冷CO2捕集装置的捕集方法,其特征在于:所述脱水后烟气的条件为:温度20 ~ 50℃,压力200 ~ 400kPa,mol组份:N2:29.1 ~69.1%,CO2:19 ~ 49%,O2:3 ~ 11.9%。
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