[發明專利]一種采用MDEA脫碳工藝回收壓力能的裝置及回收方法

有效

• 申請號: 202110403561.6
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113082947B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 楊文輝;蘭國綱;楊亦銘
• 申請（專利權）人: 成都明瑞易能科技有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C10L3/10
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢蝶

本發明公開了一種采用MDEA脫碳工藝回收壓力能的裝置及回收方法，該裝置包括依次連接的吸收塔、加熱器HE01、加熱器HE02、一級減壓閥、初級解析塔、二級減壓閥、次級解析塔和CO₂排放/回收系統，吸收塔的上部依次連接有風冷卻器一和高壓泵，高壓泵另一端與解析塔連接，初級解析塔的上部連接有渦輪膨脹系統，渦輪膨脹系統另一端與CO₂排放/回收系統連接。通過本發明提供的裝置，可以回收MDEA從較高壓力減壓到低壓時的能力損耗，降低高溫解析后的CO₂氣體溫度，減少進入下游的CO₂中MDEA的含量，最終達到有效回收工藝過程中損耗的壓力能，有效減少工藝過程中的能耗的目的。

技術領域

本發明涉及MDEA脫碳技術領域，具體涉及到一種采用MDEA脫碳工藝回收壓力能的裝置及回收方法。

背景技術

在天然氣或煤制氣過程中，生成的含氫、CO及CO₂等的尾氣中，需要脫除CO₂使氫和CO進入下游化工生產工藝。而目前采用的CO₂脫除工藝主要為MDEA法。

在天然氣重整或煤制氣后含H₂及CO的混合氣，在較高壓力、較低溫度狀態下，混合氣進入吸收塔下部，MDEA溶液經過高壓泵加壓到工藝壓力，經冷卻到低溫狀態下，進入吸收塔上部噴淋，經填料層與混合氣進行充分的接觸，吸收混合氣中的CO₂和水，混合氣中的CO₂被充分吸收達到設計指標后，進入下游工藝。吸收了CO₂的MDEA溶液，經加熱到再生溫度后，經減壓進入解析塔，在解析塔中，CO₂從MDEA溶液中充分解析，較高溫CO₂氣體經冷卻后，與冷凝的MDEA分離后進入下游工藝。解析CO₂后的MDEA高溫低壓溶液，經泵增壓冷卻后，重新進入CO₂吸收塔，形成閉環連續工藝過程。

在MDEA脫碳工藝中，MDEA的吸收能力與壓力正相關，MDEA的吸收能力與溫度負相關，MDEA需要在較高壓力/較低溫下吸收，在較低壓力/較高溫下解析，因此吸收塔工作壓力較高、溫度較低，解析塔工作壓力較低，溫度較高。較高壓下吸收了CO₂的MDEA液體需要通過減壓閥減壓，而解析出來的含 MDEA飽和蒸汽的較高溫CO₂需要通過冷卻器降溫，冷凝蒸汽狀態下的MDEA，而在冷卻后蒸汽狀態下的MDEA將隨著CO₂進入下游工藝或進入大氣。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用MDEA脫碳工藝回收壓力能的裝置及回收方法，可以回收MDEA從較高壓力減壓到低壓時的能力損耗。

為達上述目的，本發明提供了一種MDEA脫碳工藝回收壓力能的裝置，包括依次連接的吸收塔、加熱器HE01、加熱器HE02、一級減壓閥、初級解析塔、二級減壓閥、次級解析塔和CO₂排放/回收系統，吸收塔的上部依次連接有風冷卻器一和高壓泵，高壓泵另一端與解析塔連接，初級解析塔的上部連接有渦輪膨脹系統，渦輪膨脹系統另一端與CO₂排放/回收系統連接。

采用上述方案的有益效果是：根據MDEA吸收/解析CO₂的特性，在高壓/ 低溫時吸收的CO₂，隨著MDEA/CO₂溶液溫度的升高CO₂的飽和蒸汽壓逐漸升高，吸收的CO₂逐漸被解析出來，而高溫/高壓的CO₂氣體勢能，可以通過渦輪膨脹系統回收，回收的能量可以用于發電或直接驅動動力設備。渦輪膨脹后的低溫CO₂溫度可以通過調整參數進行控制，能有效減少后續冷卻器能耗及 MDEA消耗。

進一步地，初級解析塔的上部、中部和下部分別設置有出氣口、進氣口和排液口。