CN201894900U - 一种富集回收二氧化碳气体的装置 - Google Patents

一种富集回收二氧化碳气体的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201894900U
CN201894900U CN2010201429420U CN201020142942U CN201894900U CN 201894900 U CN201894900 U CN 201894900U CN 2010201429420 U CN2010201429420 U CN 2010201429420U CN 201020142942 U CN201020142942 U CN 201020142942U CN 201894900 U CN201894900 U CN 201894900U
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
carbon dioxide
pipeline
heat exchanger
flash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2010201429420U
Other languages
English (en)
Inventor
张永春
陈绍云
李桂民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN2010201429420U priority Critical patent/CN201894900U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201894900U publication Critical patent/CN201894900U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

一种富集回收二氧化碳气体的装置，属于气体分离技术领域。其特征是该装置包括气体换热器、分水器、吸收塔、吸附罐、闪蒸塔、真空泵、中间储槽、贫液泵、氨冷器、压缩机，装置采用的溶剂是聚乙二醇二甲醚(NHD)，其中加入缓蚀剂、抗降解剂、阻凝剂。本实用新型采用的NHD利用效率高、工艺简单、能耗低，适合制氢气、天然气、变换气、合成氨气、甲醇合成气等具有较高压力的气源中的二氧化碳富集回收。本实用新型的效果和益处是改进了传统的NHD工艺，二氧化碳制回收浓度可达98％以上，具有广阔的应用前景。

Description

一种富集回收二氧化碳气体的装置
技术领域
本实用新型属于气体分离技术领域，涉及到一种富集回收二氧化碳气体的装置。
背景技术
由于二氧化碳的大量排放而引起的温室效应，已经使得地球的气候环境日益恶劣。“哥本哈根气候大会”的召开预示着二氧化碳减排已到了迫在眉睫的程度。然而目前全球的主要能源消耗仍然是化石能源，还没找到可完全替代的清洁能源，为此减缓二氧化碳的排放是现阶段的主要任务，而二氧化碳的分离回收、储存、利用是控制碳排放的一个行之有效的办法。
二氧化碳的分离回收的方法主要有：吸收法、吸附法、膜分离法等。其中吸收法主要分为化学溶剂吸收法和物理溶剂吸收法，前者主要应用于气源情况复杂的烟道气中低浓度二氧化碳的回收，采用加热的方法再生循环，需要进行脱硫脱氮，工艺比较复杂；后者主要针对气体组成简单且具有较高压力的二氧化碳气源，采用在压吸收、降压解吸的方法再生循环，工艺比较简单、实用，能耗较低，应用范围广。
传统工艺中使用的物理溶剂吸收法所采用的溶剂为聚乙二醇二甲醚(NHD)，该溶剂具有很强的亲水性，因此回收的工艺气体中需要进行脱水；吸收剂在高压下进行二氧化碳吸收，通过闪蒸罐和气提塔进行减压和空气吹扫再生。
实用新型专利ZL200820069819.3，提供了一种以NHD为溶剂回收烟道气中 二氧化碳的工艺装置，该装置在脱硫和再生工艺中会引入较多的水，这会降低NHD溶剂对二氧化碳的吸收效率。
发明专利ZL200310106564.5，提供了一种高压脱除硫化物和二氧化碳方法，该工艺中也采用了脱硫塔和气提塔，也会引入大量水分；所采用的NHD配方中没有考虑溶剂吸收过程中对设备的腐蚀作用、溶剂的降解以及溶剂的凝聚，一定程度上限制了其针对二氧化碳富集回收的应用。
因此，减少装置外水分的进入、提高装置NHD溶剂的利用效率、降低系统运行的能耗是目前NHD物理溶剂法回收二氧化碳装置中有待改进的地方。
发明内容
本实用新型的目的在于简化目前工业上以聚乙二醇二甲醚(NHD)为物理吸收溶剂的二氧化碳回收装置，降低系统能量消耗，提高二氧化碳回收效率，扩大其应用范围。
本实用新型的技术方案是：富集回收二氧化碳气体的装置由气体换热器1、分水器2、15、吸收塔3、吸附罐4、闪蒸塔5、真空泵6、中间储槽7、贫液泵8、氨冷器9、压缩机10、液体分离罐11、12、13、14组成；各部件的连接关系是：原料气首先在分水器15分水，分水出气口管道与气体换热器1连接，气体换热器1出气口管道与分水器2进气口连接，分水器2出气口管道与吸收塔3底部进气口连接，吸收塔底部溶剂出口管道与闪蒸塔5中下部连接，吸收塔3顶部出口管道与吸附罐4连接，吸附罐4出气口管道与换热器1连接，闪蒸塔5中上部的出口管道与真空泵6连接，闪蒸塔顶部的出气口管道与换热器1连接，闪蒸塔中下部出口管道与中间储槽7连接，中间储槽出口管道与贫液泵8连接，贫液泵出口管道与氨冷器9连接，氨冷器出口管道与吸收塔上端进口管道连接，闪蒸塔顶部的出口管道与真空泵出口管道通过三通连接后再与压缩机10连接； 其中，闪蒸塔上中下三个部分分别为低压闪蒸罐、真空闪蒸罐、高压闪蒸罐；高压闪蒸罐下部与低压闪蒸罐上部连接，低压闪蒸罐下部与真空闪蒸罐上部连接；闪蒸塔5中下部的出口管道为高压闪蒸气管道，管道上连接有液体分离罐11；吸收塔顶出口管道与液体分离罐14连接，液体分离罐14与吸附罐4相连，顺吸附罐进入换热器1后出来的管道为脱碳气管道；真空泵6出口管道为真空闪蒸气管道，真空泵与真空闪蒸塔间连有液体分离罐12；闪蒸塔5顶部出口管道为低压闪蒸气管道，管道上连接有液体分离罐13，低压闪蒸气管道与换热器1连接；流程中没有气提塔、脱水塔、空气鼓风机和换热器；整个过程构成富集回收二氧化塔的装置。
本实用新型主要应用于制氢气、天然气、变换气、合成氨气、甲醇合成气等具有较高压力的气源中的二氧化碳富集回收。溶剂采用单体数为2至8的聚乙二醇二甲醚(NHD)并加入一定量的缓蚀剂、抗降解剂和阻凝剂，提高设备的抗腐蚀能力，提高NHD的使用寿命以及低温下的使用性能。
本实用新型省去了传统工艺中的气提塔，杜绝了空气中的水分、热量和灰尘的带入，同时也省去了鼓风机、空气过滤器、空气冷却器，脱水装置。这样大大降低了整个系统的投资和能耗。
本实用新型的效果和益处是：工艺过程简单，所用溶剂对二氧化碳的吸收效率有所提高，溶剂稳定性和应用性得到加强，相对传统工艺降低了系统的能耗，具有广阔的应用前景。
附图说明
附图是一种富集回收二氧化碳气体的装置的结构示意图。
图中：1气体换热器；2分水器；3吸收塔；4吸附罐；5闪蒸塔；6真空泵；7中间储槽；8贫液泵；9氨冷器；10压缩机；11液体分离罐；12液体分离罐； 13液体分离罐；14液体分离罐；15分水器。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施方式。
实施例
回收制氢气中二氧化碳，二氧化碳气源来自变压吸附制氢气气源的分流管道，压力为2.5MPa，温度：40℃，气量21000Nm3/h，气体组成如下：
  组分   H2   CO   CO2   CH4   H2O   总计
  ％(v)   71.23   2.5   21.73   4.32   0.22   100.00
原料气首先经过分水器15分水后经过换热器1降温，进入分水器2脱除大部分水后进入吸收塔3，脱碳气从塔顶出去后进入液体分离罐14，在进入吸附罐4进行脱水，然后经过换热器1出来后回到变压吸附制氢气入口；吸收饱和的NHD首先进入闪蒸塔5底部的高压闪蒸罐进行闪蒸，释放的闪蒸汽为高压闪蒸气，高压闪蒸汽经过液体分离罐11，也回到变压吸附制氢气的入口用于制氢，从高压闪蒸罐出来的NHD进入闪蒸塔5顶部的低压闪蒸罐进行低压闪蒸，从低压闪蒸罐出来的低压闪蒸气经过经过液体分离罐13换热器1后进入压缩机10；从低压闪蒸罐底部出来的NHD进入真空闪蒸罐，NHD最后从真空闪蒸罐出来进入中间储槽7，中间储槽中的NHD通过贫液泵8经过氨冷器9从吸收塔3顶部进入；真空闪蒸罐气体出口气进入液体分离罐12出口与真空泵6相连，抽出的真空闪蒸气与从换热器1出来的低压闪蒸气会合后进入二氧化碳压缩机，从压缩机出来的为高浓度的二氧化碳气体。
根据计算，同类型同规模的NHD装置采用气提再生时的冷耗为1296100kJ/h，而本系统需要冷耗814600kJ/h，折合节约用电57.7kW。另外本流程省去了传统工艺中的水蒸汽，节约蒸汽116kg/h。
装置采用的NHD主要为四、五、六聚乙二醇二甲醚，含量85％，加入缓蚀剂4％、抗降解剂4％、阻凝剂7％，组成的溶剂通过调节气液比使得脱碳塔底的二氧化碳饱和度控制在70-80％。
高压闪蒸汽中氢气浓度为35.8％，压力为0.7MPa；低压闪蒸罐和真空闪蒸罐出来的二氧化碳总浓度为98.28％(干基)。

Claims (5)

1.一种富集回收二氧化碳气体的装置，其特征在于：富集回收二氧化碳气体的装置由气体换热器(1)、分水器(2、15)、吸收塔(3)、吸附罐(4)、闪蒸塔(5)、真空泵(6)、中间储槽(7)、贫液泵(8)、氨冷器(9)、压缩机(10)、液体分离罐(11、12、13、14)组成；各部件的连接关系是：原料气首先在分水器(15)分水，分水出气口管道与气体换热器(1)连接，气体换热器(1)出气口管道与分水器(2)进气口连接，分水器(2)出气口管道与吸收塔(3)底部进气口连接，吸收塔底部溶剂出口管道与闪蒸塔(5)中下部连接，吸收塔(3)顶部出口管道与吸附罐(4)连接，吸附罐(4)出气口管道与换热器(1)连接，闪蒸塔(5)中上部的出口管道与真空泵(6)连接，闪蒸塔顶部的出气口管道与换热器(1)连接，闪蒸塔中下部出口管道与中间储槽(7)连接，中间储槽出口管道与贫液泵(8)连接，贫液泵出口管道与氨冷器(9)连接，氨冷器出口管道与吸收塔上端进口管道连接，闪蒸塔顶部的出口管道与真空泵出口管道通过三通连接后再与压缩机(10)连接，整个过程构成富集回收二氧化塔的装置。
2.根据权利要求1所述的一种富集回收二氧化碳气体的装置，其特征在于富集回收二氧化碳气体的装置以单体数为2至8的聚乙二醇二甲醚(NHD)为二氧化碳吸收溶剂。
3.根据权利要求1所述的一种富集回收二氧化碳气体的装置，其特征在于闪蒸塔上中下三个部分分别为低压闪蒸罐、真空闪蒸罐、高压闪蒸罐；高压闪蒸罐下部与低压闪蒸罐上部连接，低压闪蒸罐下部与真空闪蒸罐上部连接。
4.根据权利要求1所述的一种富集回收二氧化碳气体的装置，其特征在于闪蒸塔(5)中下部的出口管道为高压闪蒸气管道，管道上连接有液体分离罐(11)； 吸收塔顶出口管道与液体分离罐(14)连接，液体分离罐(14)与吸附罐(4)相连，顺吸附罐进入换热器(1)后出来的管道为脱碳气管道；真空泵(6)出口管道为真空闪蒸气管道，真空泵与真空闪蒸塔间连有液体分离罐(12)；闪蒸塔(5)顶部出口管道为低压闪蒸气管道，管道上连接有液体分离罐(13)，低压闪蒸气管道与换热器(1)连接。
5.根据权利要求1所述的一种富集回收二氧化碳气体的装置，其特征在于流程中没有气提塔、脱水塔、空气鼓风机和换热器。 
CN2010201429420U 2010-03-24 2010-03-24 一种富集回收二氧化碳气体的装置 Expired - Lifetime CN201894900U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201429420U CN201894900U (zh) 2010-03-24 2010-03-24 一种富集回收二氧化碳气体的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201429420U CN201894900U (zh) 2010-03-24 2010-03-24 一种富集回收二氧化碳气体的装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201894900U true CN201894900U (zh) 2011-07-13

Family

ID=44252819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010201429420U Expired - Lifetime CN201894900U (zh) 2010-03-24 2010-03-24 一种富集回收二氧化碳气体的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201894900U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101837222A (zh) * 2010-03-24 2010-09-22 大连理工大学 一种富集回收二氧化碳气体的装置
CN117065503A (zh) * 2023-08-22 2023-11-17 山东福富新材料科技有限公司 一种大规模碳捕集方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101837222A (zh) * 2010-03-24 2010-09-22 大连理工大学 一种富集回收二氧化碳气体的装置
CN117065503A (zh) * 2023-08-22 2023-11-17 山东福富新材料科技有限公司 一种大规模碳捕集方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102806000B (zh) 节能型一步法低温甲醇洗方法
CN104399356B (zh) 一种二氧化碳捕集系统
CN101492616B (zh) 一种聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳合一吸收工艺
CN106281476B (zh) 一种低温甲醇洗装置及一种脱除合成气中酸性气的方法
CN105664671B (zh) 一种零碳排放工艺气净化方法及装置
CN203183905U (zh) 工业废气中低含量二氧化碳吸收及解析系统
CN203803335U (zh) 一种多级分流再生的二氧化碳捕集系统
CN104745260B (zh) 一种沼气制取高品质天然气并储存的方法及其设备
CN101837222A (zh) 一种富集回收二氧化碳气体的装置
US20210106943A1 (en) Method for recovering co2 in the rectisol process and recovery system
CN101724479B (zh) 一种沼气变压吸附提浓的方法
CN103157346B (zh) 低温甲醇洗与co2捕集耦合方法及系统
CN201990641U (zh) 一种焦炉煤气脱硫脱氨联合的净化方法的专用装置
CN201894900U (zh) 一种富集回收二氧化碳气体的装置
CN102321525B (zh) 一种车用压缩生物天然气生产设备
CN105498449B (zh) 一种co2吸收溶液
CN204337980U (zh) 一种二氧化碳捕集装置
CN106693614B (zh) 氨-水第二类吸收式热泵驱动的紧凑型氨法碳捕集系统
CN102321676A (zh) 沼气工程两气一肥复合方法
CN202036906U (zh) Nhd脱硫、脱碳冷凝液回收系统
CN102698566A (zh) 一种用于烟气脱碳的高、中压再生系统
CN217410286U (zh) 一种回收余热的烟气深度碳捕集装置
CN103113947A (zh) 一种沼气分离净化装置及其碱法吸收co2净化沼气的方法
CN202605975U (zh) 一种用于烟气脱碳的高、中压再生装置
CN101015761A (zh) 不带真空泵变压吸附吹扫再生方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20110713

CX01 Expiry of patent term