[發明專利]一種分離二氧化碳的方法

有效

• 申請號: 201610918017.4
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN107970743B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 張旭;戴文松;竇雋虹;張建崢
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C01B32/50
• 代理公司: 11447 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 周建秋;耿超

本公開涉及一種分離二氧化碳的方法，該方法采用兩塔多段吸收、解吸工藝，操作方便，有效提高了二氧化碳的吸收效率和脫除效率，減少了吸收液使用量，提高了裝置的操作靈活性；采用熱量轉移技術，可以使用低品位熱源對富液加熱并得到熱轉移富液，增加了閃蒸罐脫除二氧化碳的能力，同時降低了解吸塔塔底重沸器的熱負荷，提高了吸收液吸收二氧化碳的能力，從而提升了整個脫碳系統的能量利用率；可以通過改變富液溫度和/或解吸塔底重沸器熱負荷來連鎖控制凈化氣中二氧化碳的含量，控制方案簡單高效；解吸塔頂流出物經降溫后得到的冷凝液進入吸收塔頂部，可以減少吸收劑的損失量，從而降低新鮮吸收劑和新鮮水的補充量，進一步降低裝置的運行成本。

技術領域

本公開涉及氣體的吸收分離方法，具體地，涉及一種分離二氧化碳的方法。

背景技術

二氧化碳作為含碳物種氧化的最終產物，因溫室氣體效應而受到越來越多的關注。不論是從工業生產源頭上減少二氧化碳排放，還是對含有二氧化碳混合氣體進行進一步處理，國內外在二氧化碳的捕獲、封存、利用以及儲存等領域都開展了大量的研究工作。已知的二氧化碳捕獲、分離方法較多，既有物理分離(吸附、膜分離、深冷)、化學吸收，也有物理化學共同作用的分離方式。

目前，工業上用于二氧化碳分離的方法主要有：低溫甲醇洗工藝、苯菲爾法、活化MDEA方法及混合醇胺法等。以上方法都是采用兩塔工藝，一塔吸收、一塔解吸，二氧化碳吸收與解吸交替進行，達到分離二氧化碳的目的。現有的二氧化碳分離技術雖然部分改變了二氧化碳分離性能，但還存在吸收劑吸收容量小、吸收再生能耗高、裝置操作靈敏度低及裝置投資高等問題。

發明內容

本公開的目的是提供一種分離二氧化碳的方法，該方法具有能耗低，吸收速率高、吸收量大、裝置操作靈活、易于控制等優點。

為了實現上述目的，本公開提供一種分離二氧化碳的方法，該方法包括：

a、使含有二氧化碳的混合氣體進入吸收塔與吸收液逆流接觸進行吸收，從所述吸收塔的塔頂和塔底分別得到凈化氣和富含二氧化碳的富液；

b、使所述富液經加熱后得到熱轉移富液，使所述熱轉移富液經降壓后進入低壓閃蒸罐進行氣液分離，得到閃蒸氣和閃蒸產物；

c、使所述閃蒸產物進入解吸塔頂部進行吸收液再生，從所述解吸塔的塔頂和塔底分別得到再生氣和脫除了二氧化碳的貧液；使所述貧液經降溫后進入所述吸收塔頂部，作為所述吸收液的一部分繼續吸收二氧化碳；

d、從所述解吸塔中部抽出脫除了部分二氧化碳的第一半貧液；使所述第一半貧液中的一部分經降溫后進入所述吸收塔頂部，作為所述吸收液的一部分繼續吸收二氧化碳；使其余部分的所述第一半貧液與所述貧液換熱后返回所述解吸塔中部繼續進行吸收液再生。

與現有技術比較，本公開的分離二氧化碳的方法的優點在于：

(1)采用兩塔多段吸收、解吸工藝，操作方便，有效提高了二氧化碳的吸收效率和脫除效率，降低了吸收液使用量，提高了裝置的操作靈活性；

(2)采用熱量轉移技術，可以使用低品位熱源對富液加熱并得到熱轉移富液，增加了閃蒸罐脫除二氧化碳的能力，同時降低了解吸塔塔底重沸器的熱負荷，提高了吸收液吸收二氧化碳的能力，從而提升了整個脫碳系統的能量利用率；

(3)可以通過改變富液溫度和/或解吸塔底重沸器熱負荷來連鎖控制凈化氣中二氧化碳的含量，控制方案簡單，能夠在短時間內實現對凈化氣中二氧化碳含量的調控；

(4)解吸塔頂流出物經降溫后得到的冷凝液進入吸收塔頂部，可以減少吸收劑的損失量，從而降低新鮮吸收劑和新鮮水的補充量，進一步降低裝置的運行成本；