[發(fā)明專利]捕集回收CO2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010630455.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113877369A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸詩(shī)建;李清方;劉建武;王智;張新軍;劉海麗;王翀;江克金;史林青;陳宏福;毛彥輝;陸胤君;于惠娟;劉海燕;柳亭;閆廣宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;中石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/18
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/18;B01D53/14
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 李巖

本發(fā)明公開(kāi)了一種捕集回收CO₂的煙囪裝置，包括：煙道，以及設(shè)置在煙道中的堿洗段和吸收段，其中：堿洗段，通過(guò)噴淋堿液，對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫脫硝，堿洗段自下而上包括：集液盤(pán)、堿液出口、氣體分布器和至少一個(gè)堿液噴頭；以及吸收段，設(shè)置在堿洗段的上方，通過(guò)噴淋貧液吸收煙氣中的CO₂，吸收段自下而上包括：第一升氣帽集液器、富液出口和數(shù)個(gè)貧液噴頭。本發(fā)明的捕集回收CO2的煙囪裝置利用了現(xiàn)有工廠的煙囪結(jié)構(gòu)，在煙囪的煙道內(nèi)設(shè)置堿洗段和吸收段，取代了現(xiàn)有技術(shù)中CO₂捕集工藝中設(shè)置的凈化塔和吸收塔的作用，減少了設(shè)備的投入成本和維護(hù)成本，有利于CO₂捕集工藝的推廣應(yīng)用，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中顯示巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CO₂的捕集領(lǐng)域，更具體地涉及一種捕集回收CO₂的煙囪裝置。

背景技術(shù)

由于溫室效應(yīng)已經(jīng)引起全球氣候變暖等氣候異常現(xiàn)象，給人類(lèi)在地球上的生活帶來(lái)了潛在的危害，因此近年來(lái)其一直是包括中國(guó)在內(nèi)的國(guó)際社會(huì)所關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。多年來(lái)聯(lián)合國(guó)一致呼吁世界各國(guó)通過(guò)團(tuán)結(jié)合作共同控制溫室氣體的排放，并加快推動(dòng)《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》。

降低大氣中的CO₂含量是解決溫室效應(yīng)的關(guān)鍵舉措。CO₂不只是造成溫室效應(yīng)、導(dǎo)致氣候變暖、污染大氣環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)祝瑫r(shí)還是一種重要的工業(yè)資源。目前把二氧化碳作為“潛在的碳資源”加以捕集開(kāi)發(fā)利用，已愈來(lái)愈受到世界各國(guó)的關(guān)注。

每年排入大氣中的CO₂約200億噸，人類(lèi)僅僅回收利用不到1億噸，而目前市場(chǎng)上對(duì)CO₂的需求量卻很大，例如用來(lái)進(jìn)行油田二次或三次采油。因此，從環(huán)保和碳資源利用的角度綜合考慮，研究既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的CO₂捕集新技術(shù)迫在眉睫。過(guò)去20年里，排放入大氣中的CO₂約3/4是由化石燃料燃燒造成的，而從燃煤電廠排放的煙氣中回收CO₂是最經(jīng)濟(jì)可觀的。

碳捕集及封存技術(shù)( Carbon Capture＆Storage，CCS) 是在不降低當(dāng)前化石燃料使用量的情況下減少排入大氣CO₂氣體量的最直接有效的方式，同時(shí)，CCS 技術(shù)也是目前中國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家積極應(yīng)對(duì)氣候變化、確保世界清潔能源領(lǐng)先地位所格外倚重的減排技術(shù)之一。CCS技術(shù)從煙氣中分離二氧化碳的方法主要包括：膜分離法、物理吸附法、低溫蒸餾法、吸收分離法等。化學(xué)吸收法捕集CO₂因其吸收速率快、吸收效率高且工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)較為成熟而被廣泛使用，其中有機(jī)胺是商業(yè)應(yīng)用最為成熟的化學(xué)吸收劑之一，比如醇胺類(lèi)中的乙醇胺（MEA）、二乙胺（DEA）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）等，有機(jī)胺類(lèi)化學(xué)吸收劑其吸收、解吸 CO₂工藝主要包括兩大單元：吸收單元和解吸單元。燃燒后煙道尾氣先經(jīng)水洗塔除塵、脫硫脫硝后由約 180℃降至 40~60℃，再由引風(fēng)機(jī)送入吸收塔中，在吸收塔內(nèi)胺液與煙氣逆向接觸，CO₂被脫除，凈化后煙氣由塔頂排出。吸收了 CO₂的胺液即富液由塔底送至解吸塔由塔上部進(jìn)入，通過(guò)蒸汽氣提解吸出 CO₂后再次成為貧液，貧液經(jīng)貧富液換熱器換熱后再經(jīng)冷卻由貧液泵送往吸收塔上部，再次吸收 CO₂。由此循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成連續(xù)循環(huán)吸收、解吸 CO₂的工藝流程。

雖然有機(jī)胺化學(xué)吸收法CO₂捕集工藝技術(shù)較為成熟，但由于整個(gè)工藝流程復(fù)雜，涉及使用的設(shè)備管線多，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，特別是從燃煤電廠排放的大量煙氣中捕獲CO₂的工業(yè)應(yīng)用中，采用有機(jī)胺化學(xué)吸收法CO₂捕集工藝存在著投入設(shè)備造價(jià)成本和設(shè)備維護(hù)成本高昂的問(wèn)題，限制了有機(jī)胺化學(xué)吸收法CO₂捕集工藝在實(shí)際工業(yè)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容