CN115253585A - 一种用于co2捕集的余压发电冷能利用方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及CO2捕集技术领域，提供了一种用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法及系统，该方法包括如下步骤：从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分；从含有CO2的重烃组分中分离出CO2；对气态轻烃组分进行加热；利用加热后的气态轻烃组分膨胀发电并产生冷能；利用产生的冷能参与采出气的分离。本发明提供的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，捕集采出气中的CO2过程中，利用中高压的气态轻烃组分膨胀做功，一方面为CO2液化提供冷能，避免了传统冷却装置的电能消耗；另一方面利用气态轻烃组分的膨胀功进行发电，实现压力能回收，有利于提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及CO2捕集技术领域，具体涉及一种用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法及系统。
背景技术
在全球碳减排背景下，CO2驱油作为碳利用和封存的主要手段，已开展了大量试点项目。这项技术不仅能够明显提高低渗透油田的采收率，还可以解决CO2的封存问题，保护大气环境。
采出流体经过油气粗分离后，采出气具有流量大、压力高和CO2含量逐年增加的特点。驱采出气以CO2为主，还有水和甲烷等烃类组分。当采出气中CO2含量较高时，一般采用低温分离法，利用各组分的露点不同，实现对CO2的捕集，但是这种方法的冷能消耗较高，经济效益不高。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中采用低温分离法，利用各组分的露点不同，实现对CO2的捕集，但是这种方法的冷能消耗较高，经济效益不高，从而提供一种用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，包括如下步骤：从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分；从含有CO2的重烃组分中分离出CO2；对气态轻烃组分进行加热；利用加热后的气态轻烃组分膨胀发电并产生冷能；利用产生的冷能参与采出气的分离。
进一步地，所述从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分具体包括：对采出气进行脱水，以降低水的析出温度；对脱水后的采出气加压；对加压后的采出气进行冷却；从冷却后的采出气分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分。
进一步地，所述从含有CO2的重烃组分中分离出CO2具体包括：对含有CO2的重烃组分进行分馏；对分馏后的塔顶气进行冷却；从冷却后的塔顶气中分离出CO2。
进一步地，对分馏后的塔顶气进行冷却时，使气态轻烃组分与塔顶气之间进行换热，以使气态轻烃组分被加热，塔顶气被冷却。
进一步地，从冷却后的塔顶气中分离出CO2时，对过冷的流体重新进行分馏。
进一步地，该用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法还包括：对分馏后流出的重烃组分进行再沸，以获取C3及以上烃液。
进一步地，该用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法还包括：对再沸时产生的气体重新进行分馏。
进一步地，所述利用产生的冷能参与采出气的分离时，使膨胀后的气态轻烃组分与加压后的采出气之间进行换热，以使加压后的采出气被冷却，膨胀后的气态轻烃组分被加热。
进一步地，该用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法还包括：将加热后的气态轻烃组分作为重烃组分再沸时的燃料。
一种用于CO2捕集的余压发电冷能利用系统，包括：一级分离单元，用于从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分；二级分离单元，与所述一级分离单元相连，用于从含有CO2的重烃组分中分离出CO2，并对流经的气态轻烃组分进行加热；发电制冷单元，与所述一级分离单元及所述二级分离单元均相连，利用加热后的气态轻烃组分膨胀发电并产生冷能，并利用产生的冷能参与采出气的分离。
进一步地，所述一级分离单元包括相连的脱水塔、压缩机组、第一换热器以及第一分离器；所述脱水塔连接外部的气源，在所述脱水塔中对采出气进行脱水，以降低水的析出温度；在所述压缩机组中对脱水后的采出气加压；在所述第一换热器中对加压后的采出气进行冷却；在所述第一分离器中从冷却后的采出气分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分。
进一步地，所述二级分离单元包括相连的分馏塔、第二换热器以及第二分离器；其中，所述分馏塔与所述第二换热器均与所述第一分离器相连；在所述分馏塔中对含有CO2的重烃组分进行分馏；在所述第二换热器中使气态轻烃组分与所述分馏塔的塔顶气之间进行换热，以使气态轻烃组分被加热，塔顶气被冷却；在所述第二分离器中从冷却后的塔顶气中分离出CO2。
进一步地，所述二级分离单元还包括再沸器，所述再沸器与所述分馏塔相连；在所述再沸器中对从所述分馏塔分馏后流出的重烃组分进行再沸，以获取C3及以上烃液。
进一步地，所述发电制冷单元包括相连的膨胀机入口转速调节阀组、膨胀机组以及发电机；其中，所述第二换热器与所述膨胀机入口转速调节阀组相连，所述膨胀机组与所述第一换热器相连；在所述膨胀机组中使加热后的气态轻烃组分膨胀产生冷能；在所述发电机中将气态轻烃组分的膨胀功转化为电能；在所述第一换热器中，使膨胀后的气态轻烃组分与加压后的采出气之间进行换热，以使加压后的采出气被冷却，膨胀后的气态轻烃组分被加热。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，捕集采出气中的CO2过程中，利用中高压的气态轻烃组分膨胀做功，一方面为CO2液化提供冷能，避免了传统冷却装置的电能消耗；另一方面利用气态轻烃组分的膨胀功进行发电，实现压力能回收，有利于提高经济效益。
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为本发明实施例中的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中的用于CO2捕集的余压发电冷能利用系统的整体结构示意图。
1、第一控制阀； 2、脱水塔； 3、压缩机组；
4、第一换热器； 5、第一分离器； 6、第二控制阀；
7、分馏塔； 8、再沸器； 9、第三控制阀；
10、第四控制阀； 11、第二换热器； 12、膨胀机入口转速调节阀组；
13、膨胀机组； 14、发电机； 15、第五控制阀；
16、第二分离器； 17、第六控制阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图2为本发明实施例中的用于CO2捕集的余压发电冷能利用系统的整体结构示意图，如图2所示，本实施例提供一种用于CO2捕集的余压发电冷能利用系统，具体包括第一分离器5、第二分离器16、第一换热器4、第二换热器11、脱水塔2、压缩机组3、膨胀机入口转速调节阀组12、膨胀机组13、发电机14、分馏塔7、再沸器8、第一控制阀1、第二控制阀6、第三控制阀9、第四控制阀10、第五控制阀15以及第六控制阀17。
其中，脱水塔2的入口与设有第一控制阀1的上游采出气管路相连，脱水塔2的液相出口与设有第四控制阀10的排水管路相连，脱水塔2的气相出口通过压缩机组3增压后与第一换热器4的热侧入口相连。
其中，第一分离器5的入口通过管路与第一换热器4的热侧出口相连，第一分离器5的气相出口通过管路与第二换热器11的冷侧入口相连。
其中，膨胀机组13的工质入口通过设有膨胀机入口转速调节阀组12的管路与第二换热器11的冷侧出口相连；膨胀机组13通过变速箱驱动发电机14发电上网。
其中，第一换热器4的冷侧入口通过管路与膨胀机组13的工质出口相连，第一换热器4的冷侧出口通过第五控制阀15与去下游天然气管路相连。
其中，分馏塔7的进料口通过第二控制阀6及管路与第一分离器5的液相出口相连，分馏塔7的底部液相出口通过管路与再沸器8的入口相连，再沸器8的液相出口与设有第三控制阀9的去下游C3及以上烃液管路相连；再沸器8的气相出口通过管路与分馏塔7的回气口相连，再沸器8的燃料进口与天然气进料管路相连。
其中，第二换热器11的热侧入口通过管路与分馏塔7的气相出口相连，第二换热器11的热侧出口通过管路与第二分离器16的入口相连；第二分离器16的气相出口与设有第六控制阀17的CO2管路相连，第二分离器16的液相出口通过管路与分馏塔7的回液口相连。
其中，一级分离单元包括相连的脱水塔2、压缩机组3、第一换热器4以及第一分离器5；用于从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分。具体的，脱水塔2连接外部的气源，在脱水塔2中对采出气进行脱水，以降低水的析出温度；在压缩机组3中对脱水后的采出气加压；在第一换热器4中对加压后的采出气进行冷却；在第一分离器5中从冷却后的采出气分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分。
其中，二级分离单元与一级分离单元相连，二级分离单元包括相连的分馏塔7、第二换热器11以及第二分离器16；用于从含有CO2的重烃组分中分离出CO2，并对流经的气态轻烃组分进行加热。具体的，在分馏塔7中对含有CO2的重烃组分进行分馏；在第二换热器11中使气态轻烃组分与分馏塔7的塔顶气之间进行换热，以使气态轻烃组分被加热，塔顶气被冷却；在第二分离器16中从冷却后的塔顶气中分离出CO2。在再沸器8中对从分馏塔7分馏后流出的重烃组分进行再沸，以获取C3及以上烃液。
其中，发电制冷单元，与一级分离单元及二级分离单元均相连，发电制冷单元包括相连的膨胀机入口转速调节阀组12、膨胀机组13以及发电机14，利用加热后的气态轻烃组分膨胀发电并产生冷能，并利用产生的冷能参与采出气的分离。具体的，在膨胀机组13中使加热后的气态轻烃组分膨胀产生冷能；在发电机14中将气态轻烃组分的膨胀功转化为电能；在第一换热器4中，使膨胀后的气态轻烃组分与加压后的采出气之间进行换热，以使加压后的采出气被冷却，膨胀后的气态轻烃组分被加热。
可选地，膨胀机组13采用单级膨胀或者多级膨胀，当膨胀机组13为两级或以上时，采用分轴并联或者单轴串联，同时各级膨胀机间设有换热器用于升温。
可选地，压缩机组3采用单级压缩或者多级压缩，当压缩机组3为两级或以上时，采用分轴并联或者单轴串联，同时各级压缩机间设有换热器用于冷却。
可选地，脱水塔2采用分子筛脱水装置。
图1为本发明实施例中的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法的流程示意图；如图1所示，另一个实施例中提供一种用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，包括如下步骤：从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分；从含有CO2的重烃组分中分离出CO2；对气态轻烃组分进行加热；利用加热后的气态轻烃组分膨胀发电并产生冷能；利用产生的冷能参与采出气的分离。
本实施例提供的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，捕集采出气中的CO2过程中，利用中高压的气态轻烃组分膨胀做功，一方面为CO2液化提供冷能，避免了传统冷却装置的电能消耗；另一方面利用气态轻烃组分的膨胀功进行发电，实现压力能回收，有利于提高经济效益。
其中，从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分具体包括：对采出气进行脱水，以降低水的析出温度；对脱水后的采出气加压；对加压后的采出气进行冷却；从冷却后的采出气分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分。
其中，从含有CO2的重烃组分中分离出CO2具体包括：对含有CO2的重烃组分进行分馏；对分馏后的塔顶气进行冷却；从冷却后的塔顶气中分离出CO2。
其中，对分馏后的塔顶气进行冷却时，使气态轻烃组分与塔顶气之间进行换热，以使气态轻烃组分被加热，塔顶气被冷却。
其中，从冷却后的塔顶气中分离出CO2时，对过冷的流体重新进行分馏。
其中，该用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法还包括：对分馏后流出的重烃组分进行再沸，以获取C3及以上烃液。
其中，该用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法还包括：对再沸时产生的气体重新进行分馏。
其中，利用产生的冷能参与采出气的分离时，使膨胀后的气态轻烃组分与加压后的采出气之间进行换热，以使加压后的采出气被冷却，膨胀后的气态轻烃组分被加热。
其中，该用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法还包括：将加热后的气态轻烃组分作为重烃组分再沸时的燃料。
具体的，将第二控制阀6、第三控制阀9、第四控制阀10、第五控制阀15以及第六控制阀17依次开启。上游来气时，开启第一控制阀1，整个系统开始运行。采出气先经过脱水塔2降低水的析出温度，脱除的水通过第四控制阀10外输再处理。脱水后的采出气由压缩机组3加压和第一换热器4冷却后，使CO2及C3及以上重烃组分液化并进入第一分离器5。分离后的液体进入分馏塔7，底部流出的C3及以上烃液经再沸器8再沸后可进行管输或再分馏。分馏塔7的塔顶气通过第二换热器11冷却后进入第二分离器16，分离后的CO2气体可用于管输或回注，过冷流体回流至分馏塔7顶。第一分离器5分离出的C1、C2等气态轻烃组分经过第二换热器11加热后，通过膨胀机入口转速调节阀组12控制膨胀机组13产生的冷量。同时膨胀机组13通过变速箱驱动发电机14，将压力能转化为电能。冷却后的工质通过第一换热器4为采出气提供冷量后外输或部分供给再沸器8的燃料。
综上，本申请中用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法及系统，利用中高压的气态轻烃组分通过膨胀机组13做功，一方面为CO2液化提供冷能，避免了传统冷却装置的电能消耗；另一方面通过变速箱带动发电机14实现压力能回收。分馏后的CO2去管输或回注，重烃组分(C3及以上烃液)去管输或再分馏，分离后的气态轻烃组分去管输并部分用作再沸器8燃料。如此设置，可取代传统CO2驱油地面工程中的CO2捕集工艺，分馏得到的高压CO2可用于管输和回注的同时，回收部分压力能提高经济效益。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (14)
1.一种用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分；
从含有CO2的重烃组分中分离出CO2；
对气态轻烃组分进行加热；
利用加热后的气态轻烃组分膨胀发电并产生冷能；
利用产生的冷能参与采出气的分离。
2.根据权利要求1所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，其特征在于，
所述从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分具体包括：
对采出气进行脱水，以降低水的析出温度；
对脱水后的采出气加压；
对加压后的采出气进行冷却；
从冷却后的采出气分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分。
3.根据权利要求1所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，其特征在于，
所述从含有CO2的重烃组分中分离出CO2具体包括：
对含有CO2的重烃组分进行分馏；
对分馏后的塔顶气进行冷却；
从冷却后的塔顶气中分离出CO2。
4.根据权利要求3所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，其特征在于，
对分馏后的塔顶气进行冷却时，使气态轻烃组分与塔顶气之间进行换热，以使气态轻烃组分被加热，塔顶气被冷却。
5.根据权利要求3所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，其特征在于，
从冷却后的塔顶气中分离出CO2时，对过冷的流体重新进行分馏。
6.根据权利要求3所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，其特征在于，还包括：
对分馏后流出的重烃组分进行再沸，以获取C3及以上烃液。
7.根据权利要求6所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，其特征在于，还包括：
对再沸时产生的气体重新进行分馏。
8.根据权利要求2所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，其特征在于，
所述利用产生的冷能参与采出气的分离时，使膨胀后的气态轻烃组分与加压后的采出气之间进行换热，以使加压后的采出气被冷却，膨胀后的气态轻烃组分被加热。
9.根据权利要求8所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用方法，其特征在于，还包括：
将加热后的气态轻烃组分作为重烃组分再沸时的燃料。
10.一种用于CO2捕集的余压发电冷能利用系统，其特征在于，包括：
一级分离单元，用于从采出气中分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分；
二级分离单元，与所述一级分离单元相连，用于从含有CO2的重烃组分中分离出CO2，并对流经的气态轻烃组分进行加热；
发电制冷单元，与所述一级分离单元及所述二级分离单元均相连，利用加热后的气态轻烃组分膨胀发电并产生冷能，并利用产生的冷能参与采出气的分离。
11.根据权利要求10所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用系统，其特征在于，
所述一级分离单元包括相连的脱水塔、压缩机组、第一换热器以及第一分离器；
所述脱水塔连接外部的气源，在所述脱水塔中对采出气进行脱水，以降低水的析出温度；
在所述压缩机组中对脱水后的采出气加压；
在所述第一换热器中对加压后的采出气进行冷却；
在所述第一分离器中从冷却后的采出气分离出气态轻烃组分与含有CO2的重烃组分。
12.根据权利要求11所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用系统，其特征在于，
所述二级分离单元包括相连的分馏塔、第二换热器以及第二分离器；
其中，所述分馏塔与所述第二换热器均与所述第一分离器相连；
在所述分馏塔中对含有CO2的重烃组分进行分馏；
在所述第二换热器中使气态轻烃组分与所述分馏塔的塔顶气之间进行换热，以使气态轻烃组分被加热，塔顶气被冷却；
在所述第二分离器中从冷却后的塔顶气中分离出CO2。
13.根据权利要求12所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用系统，其特征在于，
所述二级分离单元还包括再沸器，所述再沸器与所述分馏塔相连；
在所述再沸器中对从所述分馏塔分馏后流出的重烃组分进行再沸，以获取C3及以上烃液。
14.根据权利要求12所述的用于CO2捕集的余压发电冷能利用系统，其特征在于，
所述发电制冷单元包括相连的膨胀机入口转速调节阀组、膨胀机组以及发电机；其中，所述第二换热器与所述膨胀机入口转速调节阀组相连，所述膨胀机组与所述第一换热器相连；
在所述膨胀机组中使加热后的气态轻烃组分膨胀产生冷能；
在所述发电机中将气态轻烃组分的膨胀功转化为电能；
在所述第一换热器中，使膨胀后的气态轻烃组分与加压后的采出气之间进行换热，以使加压后的采出气被冷却，膨胀后的气态轻烃组分被加热。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090090049A1 (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-09 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for producing liqefied natural gas from high co2 natural gas |
| US20100050687A1 (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-04 | Alstom Technology Ltd | Liquefaction of gaseous carbon-dioxide remainders during anti-sublimation process |
| CN201521288U (zh) * | 2009-09-19 | 2010-07-07 | 中国石油化工集团公司 | 一种简易型综合录井仪 |
| CN102099316A (zh) * | 2008-07-18 | 2011-06-15 | Grt股份有限公司 | 天然气转化为液体烃的连续方法 |
| CN203420766U (zh) * | 2013-07-24 | 2014-02-05 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种压缩天然气发动机余热综合利用系统 |
| CN106833691A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-13 | 华中农业大学 | 重金属收获物中重金属与能量元素切割回收装置及方法 |
| CN111717915A (zh) * | 2019-03-19 | 2020-09-29 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种可提高油田二氧化碳驱采出气中二氧化碳捕集率的方法及装置 |
| CN213238005U (zh) * | 2020-09-23 | 2021-05-18 | 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 | 一种补气增焓冷媒系统及冷水机组 |
| CN114405822A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-29 | 东南大学 | 一种适用于高通量煤化学链燃烧的载氧体/煤焦定向分离装置 |
-
2022
- 2022-07-29 CN CN202210911055.2A patent/CN115253585B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090090049A1 (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-09 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for producing liqefied natural gas from high co2 natural gas |
| CN102099316A (zh) * | 2008-07-18 | 2011-06-15 | Grt股份有限公司 | 天然气转化为液体烃的连续方法 |
| US20100050687A1 (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-04 | Alstom Technology Ltd | Liquefaction of gaseous carbon-dioxide remainders during anti-sublimation process |
| CN201521288U (zh) * | 2009-09-19 | 2010-07-07 | 中国石油化工集团公司 | 一种简易型综合录井仪 |
| CN203420766U (zh) * | 2013-07-24 | 2014-02-05 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种压缩天然气发动机余热综合利用系统 |
| CN106833691A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-13 | 华中农业大学 | 重金属收获物中重金属与能量元素切割回收装置及方法 |
| CN111717915A (zh) * | 2019-03-19 | 2020-09-29 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种可提高油田二氧化碳驱采出气中二氧化碳捕集率的方法及装置 |
| CN213238005U (zh) * | 2020-09-23 | 2021-05-18 | 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 | 一种补气增焓冷媒系统及冷水机组 |
| CN114405822A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-29 | 东南大学 | 一种适用于高通量煤化学链燃烧的载氧体/煤焦定向分离装置 |
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