[發明專利]一種捕集燃煤電廠煙氣中SO2和CO2并生產化工產品的方法

有效

• 申請號: 201310101913.8
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103203174A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 馬雙忱;臧斌;陳公達;宋卉卉;劉席洋;郭蒙
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/75;B01D53/50;B01D53/62;C01C1/24;C01D7/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;郭紹華

技術領域

本發明涉及一種捕集煙氣并生產化工產品的方法，特別是涉及一種捕集燃煤電廠煙氣中SO₂和CO₂并生產化工產品的方法，屬于煙氣凈化技術領域。

背景技術

相關文獻調研發現，現有的研究僅僅單獨集中于碳減排的環保側與碳銨或純堿生產的化工側，并未有將兩者結合起來的相關研究和應用實例。電廠方面僅僅是將CO₂捕集并且封存，未能有效利用CO₂，這造成碳捕集的高成本，國內幾家碳捕集示范項目面臨的高昂的運行成本已經證明，現階段走“碳捕集+封存”的道路在經濟上很難行得通。實際上，CO₂也是一種寶貴的碳資源，而化工生產方面僅僅考慮了傳統純堿生產過程，CO₂的利用也僅限于化工企業的高濃度CO₂排氣，而忽略了燃煤電廠這一最大的碳源，或按照化工方面的傳統觀念，認為低濃度CO₂難以制備純堿或碳酸氫銨。

在碳捕集技術方面，中國專利CN101314102提出了“一種燃煤電廠煙氣中CO₂捕集方法和裝置”，它由煙氣預處理系統、吸收塔、再生塔、排氣洗滌系統、溶液加熱回收器、產品氣處理系統(包括冷凝器、氣液分離器、壓縮機)組成，但該專利只適用于單純碳捕集。中國專利CN101703880A提出了“一種電廠煙道氣脫硫脫碳一體化凈化系統”，該專利包括煙道氣余熱利用系統、捕集CO₂和SO₂系統、壓縮機級間冷卻熱量利用系統三部分，它也只適用于CO₂和SO₂的吸收和再生過程工藝，采用常規的乙醇胺作為吸收劑，產物僅為再生出的CO₂和SO₂。中國專利CN201603511U提出了“一種燃煤電廠煙氣中二氧化碳捕集系統”，它包括吸收塔和再生塔，還包括再生氣冷凝器、貧富液換熱器、CO₂分離器和CO₂壓縮機，該專利只適用于單獨以碳減排為目的的工程，是使用乙醇胺為吸收液，后續化工工序使用聯合制堿法的氯化銨工藝。

在氨法脫硫方面，中國專利CN101579602提出了一種節能高品質硫酸銨回收的氨法脫硫工藝，其工藝采用氨水作為脫硫劑，氨水與煙氣充分脫硫后生成亞硫酸銨，將亞硫酸銨在塔內強制氧化生成硫酸銨，將硫酸銨溶液過濾除去雜質，濾液在脫硫塔內與高溫煙氣接觸換熱，使煙氣降溫的同時，硫酸銨溶液升溫飽和，飽和硫酸銨溶液分離一段時間后，經離心脫水干燥制成高品質硫酸銨，該專利適用于脫硫，未考慮脫碳問題。

在化工生產方面，在早期有侯氏制堿法，不過侯氏法使用的是高濃度的CO₂工業產氣，在工藝流程中有對逃逸CO₂的回收再利用，但是并不適用于完全的電廠煙氣回收；中國專利CN85102466，一種連續生產純堿和氯化銨的新聯合制堿法，是屬于聯合制堿法的一種新工藝技術，以碳酸氫銨和食鹽做原料，在反應液中加入一種中間鹽，促使重堿和氯化銨在常溫常壓條件下的分離，該專利僅僅適用于化工廠，需要較高的CO₂。

由此可見，現有電廠環保與化工生產不能有效結合，無法真正實現資源再利用再循環。因此，需要開發一種使廢物再行利用、減少二次污染，既達到減排的目的，又真正做到資源再利用的捕集煙氣污染物并生產化工產品的方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術之缺陷、提供一種捕集燃煤電廠煙氣中SO₂和CO₂并生產化工產品的方法，所述方法以氨水為吸收劑脫碳脫硫并生產純堿等化工產品，它不僅減排，而且有效利用了煙氣中的待減排成分，將廢物重新利用，在很大程度上減少了二次污染，實現資源再利用，為燃煤電廠增加經濟收益。

本發明所述技術問題是由以下技術方案實現的。

一種捕集燃煤電廠煙氣中SO₂和CO₂并生產化工產品的方法，它包括以下步驟：

A.聯合吸收工藝：

A-1.脫硫工序：預洗滌塔后的煙氣進入主塔的脫硫層，與脫硫氨吸收液以鼓泡形式接觸脫除SO₂，脫硫氨吸收液于塔底經空氣氧化后抽出，得到以硫酸銨為主的脫硫母液Ⅰ，進入下一步的硫副產物回收工藝；