[實用新型]一種中高壓氣源中二氧化碳的分離系統

有效

• 申請號: 201920583557.0
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN210410096U
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 郭東方;汪世清;王金意;劉練波;郜時旺
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型提供的一種中高壓氣源中二氧化碳的分離系統，包括吸收塔、閃蒸罐、高壓解吸塔、高壓解吸再沸器、低壓解吸塔、第二低壓解吸再沸器、解吸氣冷卻器和氣液分離器；來自吸收塔的CO₂富液通過閃蒸、高壓解吸、低壓解吸等方式逐級減壓再生，充分利用了CO₂氣源的壓力較高的特點，減少了外來熱耗的輸入；滿足了低能耗和低成本要求。

技術領域

本實用新型屬于氣體分離技術、二氧化碳減排技術領域，具體涉及一種中高壓氣源中二氧化碳的分離系統。

背景技術

全球氣候變化已經嚴重威脅到人類社會、生存環境以及經濟的可持續發展。2013年，政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布的“第五次氣候變化評估報告”指出，溫室氣體濃度的增加是氣候變化的主要驅動因子，CO₂是對溫升效應貢獻最大的溫室氣體，控制氣候變化需要大幅度和持續地減少CO₂排放。2018年，IPCC再次對全球氣候變暖提出嚴重警告，CO₂排放控制刻不容緩，并將全球氣候升溫目標從控制在工業化前水平2℃以內提高到控制在1.5℃以內。

燃煤電廠是我國CO₂集中穩定的排放源，約占全國CO₂總排放量的35％。此外，合成氨、制氫、煤氣化、煤化工等工業領域也存在大量CO₂捕集或分離過程。相比燃煤電廠煙道氣，這些領域的脫碳工序所需處理的氣體壓力高(2MPa～5MPa)，CO₂濃度高(25～60％)。傳統常壓CO₂分離工藝一般通過低溫吸收、高溫解吸的方法實現CO₂脫除，或者通過熱泵、機械蒸汽再壓縮等手段回收部分熱量，達到節能降耗的目的。但對于中高壓CO₂氣源來說，常壓CO₂分離工藝無法充分利用中高壓氣源特點，很難充分滿足其低能耗和低成本要求。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種中高壓氣源中二氧化碳的分離系統，解決了現有的常壓CO₂分離工藝無法實現中高壓CO₂的脫除。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型提供的一種中高壓氣源中二氧化碳的分離系統，包括吸收塔、閃蒸罐、高壓解吸塔、高壓解吸再沸器、低壓解吸塔、第二低壓解吸再沸器、解吸氣冷卻器和氣液分離罐，其中，吸收塔的底部CO₂富液出口連接閃蒸罐的入口，閃蒸罐的頂部解吸氣體出口通過解吸氣冷卻器連接氣液分離罐的入口；

閃蒸罐的底部液相出口分為兩路，一路連接高壓解吸塔的入口；另一路連接低壓解吸塔的入口；

高壓解吸塔的底部熱貧液出口連接吸收塔的頂部入口；高壓解吸塔的頂部解吸氣體出口依次通過第二低壓解吸再沸器和解吸氣冷卻器連接氣液分離罐的入口；

高壓解吸塔連接高壓解吸再沸器；

低壓解吸塔的底部半貧液出口連接吸收塔的中部入口；低壓解吸塔的頂部解吸氣體出口通過解吸氣冷卻器連接氣液分離罐的入口；

低壓解吸塔連接第二低壓解吸再沸器；

氣液分離器的底部冷凝液出口分別連接高壓解吸塔和低壓解吸塔的入口，氣液分離器的頂部設置有CO₂產品氣出口。

優選地，吸收塔的頂部設置有凈化氣出口。

優選地，高壓解吸塔的底部熱貧液出口和吸收塔之間設置有貧液換熱設備。

優選地，貧液換熱設備包括貧液換熱器，其中，閃蒸罐底部液相出口的一路連接貧液換熱器的冷端入口，貧液換熱器的冷端出口連接高壓解吸塔的入口；高壓解吸塔的底部熱貧液出口連接貧液換熱器的熱端入口，貧液換熱器的熱端出口連接吸收塔的頂部入口。