[發明專利]一種分離CO2的化工動力多聯產能源系統及方法

無效

• 申請號: 200710100247.0
• 申請日: 2007-06-06
• 公開（公告）號: CN101318620A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 金紅光;鄭丹星;高林;韓巍
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: C01B3/02
• 分類號: C01B3/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

1、一種化工動力多聯產能源系統，其特征在于，該系統包括：

合成氣制備單元，用于將富碳原料制成含有CO和H₂的粗合成氣，并將制得的粗合成氣輸出給合成氣顯熱回收與凈化單元；

合成氣顯熱回收與凈化單元，用于對接收的粗合成氣進行降溫回收大部分顯熱，并凈化脫除含有的酸性氣體硫化物和NO_X，然后將得到的合成反應新氣輸出給化工合成單元；

化工合成單元，用于對合成反應新氣與循環氣混合后的反應氣進行合成反應制成反應產物，并將制成的反應產物輸出給閃蒸器；

閃蒸器，用于將化工合成單元輸入的反應產物分為未反應氣物流與粗產品物流，其中粗產品物流送往精餾塔，未反應氣物流進一步分為循環氣與未循環氣兩部分，循環氣與合成反應新氣混合后再次進入化工合成單元參加合成反應，未循環氣送往燃料氣脫碳單元；

精餾塔，用于將閃蒸器輸入的粗產品物流精制凈化成為最終產品；

燃料氣脫碳單元，用于對輸入的未循環氣進行水煤氣變換反應，將未循環氣中含有的CO轉化為CO₂，然后進入CO₂分離過程得到CO₂，并將脫碳后的未循環氣作為燃料氣輸出給動力發電單元；

動力發電單元，用于對輸入的燃料氣進行燃燒發電。

2、根據權利要求1所述的化工動力多聯產能源系統，其特征在于，所述化工合成單元包括：

新氣壓縮機，用于對來源于顯熱回收與凈化單元的合成反應新氣進行升壓，升壓后的氣體與循環氣混合后進入循環壓縮機；

循環壓縮機，用于對新氣壓縮機升壓后的氣體與循環氣混合后的反應氣進一步壓縮得到需要的化工合成壓力，升壓后的反應氣輸出給回熱器；

回熱器，用于將循環壓縮機輸入的反應氣進行預熱處理后輸出給化工合成反應器，并對接收自化工合成反應器的合成反應產物進行放熱處理后輸出給閃蒸器；

化工合成反應器，用于對回熱器進行預熱處理后的反應氣進行替代燃料合成，將得到的合成反應產物通過回熱器放熱后輸出給閃蒸器；

閃蒸器，用于將輸入的合成反應產物分離為粗產品和未反應氣，粗產品送往精餾過程精制，未反應氣進一步分為循環氣與未循環氣，循環氣返回循環壓縮機，未循環氣進入燃料氣脫碳單元。

3、根據權利要求1所述的化工動力多聯產能源系統，其特征在于，所述燃料氣脫碳單元包括：

加濕器，用于對化工合成單元輸入的未循環氣進行蒸汽飽和加濕，加濕后的未循環氣進入變換反應器；

變換反應器，用于對加濕器輸入的加濕后的未循環氣進行水煤氣變換反應，將CO轉化為CO₂，輸出給余熱回收器；

余熱回收器，用于對變換反應器輸入的轉化后的合成氣進行冷卻，并輸出給CO₂分離單元；

CO₂分離單元，用于對余熱回收器冷卻后的合成氣進行CO₂分離，得到高純度的CO₂與潔凈的燃料氣。

4、根據權利要求1所述的化工動力多聯產能源系統，其特征在于，該系統為甲醇-動力的多聯產系統，或為二甲醚-動力多聯產系統，或為甲醇-二甲醚-動力多聯產系統；所述富碳原料為煤，或為焦，或為重油。