[發(fā)明專利]一種采用甲基環(huán)硅氧烷脫除中高壓條件下CO2的工藝及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410002263.6
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103752133A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 桂霞;湯志剛;云志;郭棟
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué);清華大學(xué)
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種采用甲基環(huán)硅氧烷脫除中高壓條件下CO₂的工藝，其特征在于：包括如下步驟：

（1）CO₂吸收

含有CO₂的原料氣與從吸收塔（3）頂部出來的脫碳氣在第一換熱器（1）中換熱后，從塔底進入吸收塔（3），來自儲罐的甲基環(huán)硅氧烷與來自氮氣解吸塔（9）、三級氣液分離罐（13）底部的吸收劑貧液在第二換熱器（2）中換熱后從吸收塔（3）頂部進入，原料氣與甲基環(huán)硅氧烷在吸收塔（3）內(nèi)逆流接觸并發(fā)生吸收傳質(zhì)，吸收塔溫度控制在27～46℃，壓力控制在2800~3527KPa，吸收塔（3）塔頂脫碳氣與原料氣換熱后降溫至25～30℃后排出；富含CO₂的吸收液經(jīng)一級節(jié)流閥（4）和二級節(jié)流閥（7）實現(xiàn)節(jié)流降壓；

（2）節(jié)流降壓

吸收塔（3）底部流出的CO₂吸收富液經(jīng)一級節(jié)流閥（4）降壓至800~1000KPa，降溫至35.5～40.5℃后，進入一級氣液分離罐（5）進行氣液分離，其中氣相進入第一壓縮機（6）壓縮后返回吸收塔（3），液相進入二級節(jié)流閥（7）降壓至150KPa，降溫至26～32℃后，進入二級氣液分離罐（8）進行氣液分離，其中氣相進入第一混合器（10），液相送入氮氣解吸塔（9）進行吸收劑再生；

（3）氮氣解吸

來自二級氣液分離罐（8）的液相從氮氣解吸塔（9）頂部送入，與塔底部通入的氮氣在塔內(nèi)逆流接觸，解吸溫度控制在25.5～33.5℃，壓力控制在130~150KPa，氮氣解吸塔（9）塔頂解吸氣送入第一混合器（10），塔底流出的吸收劑貧液送入第二混合器（15），經(jīng)液體泵升壓至2842~3502KPa，與進入吸收塔（3）的甲基環(huán)硅氧烷經(jīng)第二換熱器（2）換熱后溫度升高至28.2～31℃后，送回吸收劑儲罐作為吸收劑循環(huán)使用；

（4）壓縮

氮氣解吸塔（9）頂氣相和二級氣液分離罐（8）氣相送入第一混合器（10）后、經(jīng)第二壓縮機（11）壓縮壓縮至500KPa后，與來自氮氣解吸塔（9）頂部分氣相經(jīng)第三換熱器（12）降溫后，送入三級氣液分離罐（13）進行氣液分離，其中塔頂氣相進入水洗塔（14），液塔流出的吸收劑貧液送入第二混合器（15），經(jīng)液體泵升壓至2842~3502KPa，與進入吸收塔（3）的甲基環(huán)硅氧烷經(jīng)第二換熱器（2）換熱后溫度升高至28.2～31℃后，送回吸收劑儲罐作為吸收劑循環(huán)使用；

（5）尾氣凈化

三級氣液分離罐（13）氣相從底部進入水洗塔（14），與從塔頂部進入的洗滌水在塔內(nèi)逆流接觸，水洗塔（14）溫度控制在43～47.5℃，壓力控制在140~145.5KPa，氣相經(jīng)過水洗進一步脫去吸收劑后排出界區(qū)，液相送出界區(qū)后經(jīng)過后續(xù)分離過程回收水洗液中的吸收劑。

2.一種采用甲基環(huán)硅氧烷脫除中高壓條件下CO₂的裝置，其特征在于：包括第一換熱器（1）、第二換熱器（2）、吸收塔（3）、一級節(jié)流閥（4）、一級氣液分離罐（5）、第一壓縮機（6）、二級節(jié)流閥（7）、二級氣液分離罐（8）、氮氣解吸塔（9）、第一混合器（10）、第二壓縮機（11）、第三換熱器（12）、三級氣液分離罐（13）、水洗塔（14）、第二混合器（15）；其中，第一換熱器（1）連接吸收塔（3）底部，吸收塔（3）頂部連接第一換熱器（1），底部通過一級節(jié)流閥（4）連接一級氣液分離罐（5）；一級氣液分離罐（5）的頂部通過第一壓縮機（6）連接吸收塔（3）底部，底部通過二級節(jié)流閥（7）連接二級氣液分離罐（8）；二級氣液分離罐（8）的頂部連接第一混合器（10），底部連接氮氣解吸塔（9）頂部；氮氣解吸塔（9）頂部連接第一混合器（10），底部連接第二混合器（15）；第一混合器（10）連接第二壓縮機（11），第二壓縮機（11）連接第三換熱器（12）；第三換熱器（12）分別連接氮氣解吸塔（9）和三級氣液分離罐（13）；三級氣液分離罐（13）頂部連接水洗塔（14），底部連接第二混合器（15）；第二混合器（15）連接第二換熱器（2），第二換熱器（2）連接吸收塔（3）頂部。

3.如權(quán)利要求2所述的采用甲基環(huán)硅氧烷脫除中高壓條件下CO₂的裝置，其特征在于：第二混合器（15）通過液體泵（16）連接第二換熱器（2）。