分层减碳系统技术方案

本申请公开一种分层减碳系统。分层减碳系统包括吸收塔、解析塔、分相组件、混合管路、贫液管路以及富液管路。富液管路与分相组件连接，分相组件的富液输送管路与解析塔的入口连接，分相组件的贫液回收管路与混合管路的进口连接。解析塔的液体出口与贫液管路连接，贫液管路与混合管路的进口连接。混合管路的出口与吸收塔的吸收剂入口连接。分相组件用于将由富液管路输送的富液分层为贫液和富液，且分层后的富液经富液输送管路输送至解析塔中，分层后的贫液由贫液回收管路排入至混合管路中。本申请提供的技术方案能够解决现有技术中二氧化碳捕集技术在解析时需要的蒸汽耗量大，运行成本高的问题。本高的问题。本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
分层减碳系统


[0001]本申请涉及工业废气处理
，具体而言，涉及一种分层减碳系统。

技术介绍

[0002]随着全世界温室效应带来的问题日益突出，焚烧后烟气中的二氧化碳捕集以及各种化工废气的二氧化碳捕集将作为一个重要的减碳手段，尤其是各种化工废气，如制氢解析气中二氧化碳含量超过40％v,捕集下来后不管是作为采油采气的气驱、地下封存都是很好的控制二氧化碳的方法，尤其是将其作为化工产品的原料，进行生产干冰、甲醇燃料、烯烃、碳酸二甲酯、ABS树脂、可降解塑料等资源化利用不仅达到减碳的目的，同时作为持续供应的原料可增加产品的效益和使物资丰富。
[0003]目前二氧化碳捕集技术有活性炭吸附+精馏法、冷凝法、膜浓缩法、氨水溶液吸收、碳酸盐吸收、有机胺液吸收等技术手段。其中活性炭吸附+精馏方法吸附效率高，但在活性炭吸附之前需要设置多级分水系统、干燥塔，吸附塔塔后还要设置制冷机、精馏塔、再沸器等，系统流程较长，需要的塔器数量多，总体设备占地大，活性炭床易堵塞，制冷和再沸引起的能耗较高；冷凝法通过设置冷冻机组可以在获得二氧化碳的同时获得气体伴生气体产品，但二氧化碳的凝点在度
‑
78.5℃，需要的投资和运行能耗都较高；膜过滤浓缩可以选择性过滤二氧化碳或其他目标气体，可以应用在液相或气相，但是该技术目前不成熟，膜组件不耐高温，需要预处理流程较长、膜容易污堵、破损，更换频繁，装配较难，体积较大，投资成本较高；氨水溶液吸收法可以通过酸碱反应吸收二氧化碳，由于生成的碳酸铵和碳酸氢铵都是容易分解的弱酸，该方法是简单易行的方法，但是由于分解反应需要大量的热量，使氨逃逸大量增加，不仅造成氨水的浪费、使排放的CO2产品气纯度降低，还造成严重的环境污染和操作环境恶劣等不良影响。碳酸盐溶液吸收二氧化碳生成碳酸氢盐的反应，本身就是可逆反应，受影响的因素比较多，很难对吸收效率和解析效率等进行控制，该技术不成熟；使用有机胺液吸收的方法是弱酸酐处理上常用的手段，通常空间位阻胺、醇胺等都是常用的吸收剂，技术较成熟，但是缺点是解析时需要的蒸汽耗量大，装置运行成本高。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种分层减碳系统，其能够解决现有技术中二氧化碳捕集技术在解析时需要的蒸汽耗量大，运行成本高的问题。
[0005]第一方面，本技术提供一种分层减碳系统，包括吸收塔、解析塔、分相组件、混合管路、贫液管路以及富液管路；
[0006]分相组件具有贫液回收管路和富液输送管路；
[0007]吸收塔的液体出口与富液管路连接，富液管路与分相组件连接，分相组件的富液输送管路与解析塔的入口连接，分相组件的贫液回收管路与混合管路的进口连接；
[0008]解析塔的液体出口与贫液管路连接，贫液管路与混合管路的进口连接；
[0009]混合管路的出口与吸收塔的吸收剂入口连接；
[0010]分相组件用于将由富液管路输送的富液分层为贫液和富液，且分层后的富液经富液输送管路输送至解析塔中，分层后的贫液由贫液回收管路排入至混合管路中。
[0011]上述实现的过程中，多级分层减碳系统采用两相吸收剂捕集二氧化碳。下文描述的富液为吸收了二氧化碳的吸收剂，贫液为失去二氧化碳的吸收剂。含二氧化碳的废气(工艺尾气或窑炉烟气)排入吸收塔中，输送至吸收塔内的吸收剂与二氧化碳接触，将二氧化碳捕集下来，干净的废气(工艺尾气或窑炉烟气)排入大气或去下游装置；富液由吸收塔的液体出口经过富液管路，进入分相组件中；富液在分相组件中受热而分层，上层为澄清的贫液，下层为富液；上层的贫液经贫液回收管路排入混合管路，下层的富液经富液输送管路输送至解析塔。解析塔以低压蒸汽作为热源，对解析塔中的富液解析，使得使纯度较高的二氧化碳产品气解析出来，高纯度的二氧化碳产品气可作为化工原料去下游装置，也可作为下游采油采气的气驱，也可以液化后储存备用。失去二氧化碳的贫液自解析塔的出口流出，经贫液管路输送至混合管路中，与分相组件中因受热而分层获得的贫液混合后，排入吸收塔。由于采用两相吸收剂作为吸收剂捕集二氧化碳，故设置分相组件，使得由吸收塔排出的富液分层，使得去解析塔的富液含量少，可大大节省解析塔在解析时的蒸汽耗量，大大降低运行成本。
[0012]在可选的实施方式中，分相组件包括第一分相器，第一分相器的上层出口与贫液回收管路连接，第一分相器的下层出口与富液输送管路连接；
[0013]分层减碳系统还包括贫富液换热器；
[0014]贫液管路与贫富液换热器的热侧进口连接，富液管路与贫富液换热器的冷侧进口连接，贫富液换热器的热侧出口连接混合管路，贫富液换热器的冷侧出口连接第一分相器。
[0015]上述实现的过程中，在贫富液换热器中，贫液与富液发生热交换，带有热量的贫液对富液进行加热，使得富液能够在第一分相器中分层，从而降低解析塔的负荷，节省解析塔在解析时的蒸汽耗量，降低运行成本。同时，富液分层的能源来自于贫液中的热量，故采用上述设计能够有效地回收利用贫液中的热量，降低分层减碳系统的运行成本。
[0016]在可选的实施方式中，分相组件还包括第二分相器，第二分相器配有富液加热器；
[0017]第一分相器的下层出口与第二分相器连接；
[0018]富液加热器设于第一分相器和第二分相器之间，用于加热由第一分相器向第二分相器输送的富液；
[0019]第二分相器的上层出口与贫液回收管路连接，第一分相器的下层出口通过富液输送管路与解析塔连接。
[0020]上述实现的过程中，经过与贫液换热后的富液在进解析塔之前，再通过富液加热器而在第二分相器中分层，能够使得进入解析塔的富液含量越来越少，可大大节省解析时的蒸汽耗量，运行成本将大大降低。
[0021]在可选的实施方式中，解析塔配置有再沸器，再沸器的入口与解析塔的出口连接，再沸器的出口与解析塔的入口连接。
[0022]上述实现的过程中，从解析塔的塔底出口将富液引进入到再沸器中，再沸器使富液发生相变后，充分地解析二氧化碳，使得使纯度较高的二氧化碳产品气解析出来。
[0023]在可选的实施方式中，解析塔配置有塔顶冷凝器以及回流罐；
[0024]解析塔的气体出口与塔顶冷凝器的进口连接，塔顶冷凝器的出口与回流罐连接，
回流罐的液体出口与解析塔连接。
[0025]上述实现的过程中，解析塔的气体出口(塔顶出口)与塔顶冷凝器相连接，解析得到的气体因冷凝器而冷凝成液体，液体因回流罐后再次进入解析塔内进行二次解析，以提高二氧化碳的解析效果，最终解析出的二氧化碳由回流罐的气体出口收集。
[0026]在可选的实施方式中，贫液管路包括压缩机和贫液闪蒸罐；
[0027]解析塔的液体出口与贫液闪蒸罐的进口连接，贫液闪蒸罐的液体出口与混合管路连接，贫液闪蒸罐的蒸汽出口与压缩机的进口连接，压缩机的出口与解析塔连接。
[0028]上述实现的过程中，贫液自解析塔底流出至闪蒸罐，在一定温度和压力下，部分贫液闪蒸为蒸汽，经过压缩机进行加压，为蒸汽增加热量，贫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分层减碳系统，其特征在于，包括吸收塔、解析塔、分相组件、混合管路、贫液管路以及富液管路；所述分相组件具有贫液回收管路和富液输送管路；所述吸收塔的液体出口与所述富液管路连接，所述富液管路与所述分相组件连接，所述分相组件的所述富液输送管路与所述解析塔的入口连接，所述分相组件的所述贫液回收管路与所述混合管路的进口连接；所述解析塔的液体出口与所述贫液管路连接，所述贫液管路与所述混合管路的进口连接；所述混合管路的出口与所述吸收塔的吸收剂入口连接；所述分相组件用于将由所述富液管路输送的富液分层为贫液和富液，且分层后的所述富液经所述富液输送管路输送至所述解析塔中，分层后的所述贫液由所述贫液回收管路排入至所述混合管路中。2.根据权利要求1所述的分层减碳系统，其特征在于，所述分相组件包括第一分相器，所述第一分相器的上层出口与所述贫液回收管路连接，所述第一分相器的下层出口与所述富液输送管路连接；所述分层减碳系统还包括贫富液换热器；所述贫液管路与所述贫富液换热器的热侧进口连接，所述富液管路与所述贫富液换热器的冷侧进口连接，所述贫富液换热器的热侧出口连接所述混合管路，所述贫富液换热器的冷侧出口连接所述第一分相器。3.根据权利要求2所述的分层减碳系统，其特征在于，所述分相组件还包括第二分相器，所述第二分相器配有富液加热器；所述第一分相器的下层出口与所述第二分相器连接；所述富液加热器设于所述第一分相器和所述第二分相器之间，用于加热由所述第一分相器向所述第二分相器输送的富液；所述第二分相器的上层出口与所述贫液回收管路连接，所述第一分相器的下层出口通过所述富液输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王研，吴俊霞，李坤，闫东生，霍珊，王汝南，李常青，刘伟达，
申请(专利权)人：北京美斯顿科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：