[發(fā)明專利]一種煤制甲醇過程二氧化碳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110492052.5
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113200818B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉蓉;王琪;李旭;劉練波;郜時(shí)旺
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司;華能國際電力股份有限公司
• 主分類號: C07C29/152
• 分類號: C07C29/152;C07C31/04;C07C29/151;C01F5/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發(fā)明公開的一種煤制甲醇過程二氧化碳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及其工作方法，屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域。包括備煤單元、煤氣化單元、水煤氣變換單元、合成氣冷卻單元、低溫甲醇洗單元、第一制甲醇單元、水處理單元、鎂粉儲存單元、第二制甲醇單元、甲醇精制單元、碳酸鎂精制單元和碳酸鎂回收單元。本發(fā)明將煤制甲醇過程產(chǎn)生的CO₂就地轉(zhuǎn)化為甲醇產(chǎn)品，不僅提高了煤制甲醇產(chǎn)品產(chǎn)量，而且實(shí)現(xiàn)了CO₂低排放。CO₂就地轉(zhuǎn)化，減少了CO₂捕集設(shè)備的成本投入；CO₂轉(zhuǎn)化產(chǎn)品為甲醇，無需增加新的提純設(shè)備，可直接利用現(xiàn)有的制甲醇單元，減少設(shè)備投資。本系統(tǒng)能夠在常溫常壓下進(jìn)行CO₂捕集，并且將CO₂轉(zhuǎn)化成為具有資源化利用價(jià)值的碳酸鎂，達(dá)到以廢治廢的目的，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤制甲醇過程二氧化碳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)

目前，在大型煤制甲醇項(xiàng)目中，大量尾氣中的CO₂由于濃度較低被直接放空，不僅造成大量溫室氣體排放，且造成CO₂資源的浪費(fèi)。為了回收尾氣中排放的CO₂，可采用PSA回收或MEA、MDEA等回收，甚至可直接壓縮返回原料氣中，但這需要另外增加捕集設(shè)備，并且能耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種煤制甲醇過程二氧化碳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及其工作方法，能夠在常溫常壓下進(jìn)行CO₂捕集，并且將CO₂轉(zhuǎn)化成為具有資源化利用價(jià)值的碳酸鎂，達(dá)到以廢治廢的目的。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開了一種煤制甲醇過程二氧化碳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，包括備煤單元、煤氣化單元、水煤氣變換單元、合成氣冷卻單元、低溫甲醇洗單元、第一制甲醇單元、水處理單元、鎂粉儲存單元、第二制甲醇單元、甲醇精制單元、碳酸鎂精制單元和碳酸鎂回收單元；

備煤單元的出口與煤氣化單元的煤原料入口連接，煤氣化單元的氧氣進(jìn)氣口連接有氧氣進(jìn)氣管，進(jìn)水口連接有進(jìn)水管；煤氣化單元的煤氣出口與水煤氣變換單元的入口連接，水煤氣變換單元的合成氣出口與合成氣冷卻單元的入口連接，合成氣冷卻單元的出口與低溫甲醇洗單元的入口連接，低溫甲醇洗單元的CO₂出口與第二制甲醇單元的CO₂入口連接，低溫甲醇洗單元的CO出口與第一制甲醇單元的入口連接，第一制甲醇單元的出口與甲醇精制單元連接；煤氣化單元的廢水出口與水處理單元的入口連接，水處理單元的出口與第二制甲醇單元的水入口連接，鎂粉儲存單元與第二制甲醇單元的鎂粉入口連接；第二制甲醇單元的粗甲醇出口與甲醇精制單元連接，第二制甲醇單元的碳酸鎂溶液出口與碳酸鎂精制單元連接，碳酸鎂精制單元與碳酸鎂回收單元連接；甲醇精制單元的出口連接有甲醇產(chǎn)品儲存裝置。

優(yōu)選地，低溫甲醇洗單元與第二制甲醇單元之間設(shè)有二氧化碳收集單元，低溫甲醇洗單元的CO₂出口與二氧化碳收集單元的入口連接，二氧化碳收集單元的出口與第二制甲醇單元的CO₂入口連接。

進(jìn)一步優(yōu)選地，二氧化碳收集單元包括液壓儲罐，液壓儲罐上設(shè)有溫度表、壓力表和安全閥。

優(yōu)選地，水處理單元的水出口連接有兩條支路，一條支路與第二制甲醇單元的水入口連接，另一條支路與煤氣化單元的進(jìn)水口連接。

優(yōu)選地，低溫甲醇洗單元的CO₂出口與第二制甲醇單元的CO₂入口之間的連接管路上設(shè)有CO₂流量監(jiān)測與控制裝置，鎂粉儲存單元與第二制甲醇單元的鎂粉入口之間的連接管路上設(shè)有鎂粉進(jìn)料量控制閥。

優(yōu)選地，碳酸鎂精制單元包括依次連接的加熱裝置、過濾裝置、洗滌裝置和干燥裝置，加熱裝置與第二制甲醇單元的碳酸鎂溶液出口連接，干燥裝置與碳酸鎂回收單元連接。