本实用新型专利技术属于煤化工节能减排技术领域，特别涉及一种利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统。本实用新型专利技术的利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统包括压缩机系统、二氧化碳液化提纯系统、低温空气分离系统、合成氨系统、电解制氢系统和尿素合成系统；所述二氧化碳液化提纯系统分别与所述压缩机系统、低温空气分离系统、电解制氢系统连接和尿素合成系统连接；所述合成氨系统分别与所述电解制氢系统、低温空气分离系统和尿素合成系统连接。优点：系统结构简单，不但降低碳排放，还充分利用新能源，带来相关经济、环余境效益。系统制造容易，使用安全可靠，便于实施推广应用。应用。应用。
【技术实现步骤摘要】
一种利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统
[0001]本技术属于煤化工节能减排
，特别涉及一种利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统。
技术介绍
[0002]目前，减少碳排放会对世界生态环境产生重大影响，特别是在石化和化工行业，尤其是氮肥、甲醇碳排放企业对此十分重视，非常关注世界碳减排形势。将CO2转化为化学品实现碳回收利用，是末端降低碳排放的重要手段。尿素就是利用CO2的传统化工产品，每吨尿素消耗二氧化碳0.75t，每年尿素生产消耗二氧化碳超过4200万t。此外，可能会被大量采用，可以彻底扭转行业对化石能源的路径依赖，大大减轻行业碳减排压力。
[0003]因此，以可再生能源发展氮肥工业可能将是行业的长期发展战略。总之，基于碳达峰碳中和总体目标已经确定，氮肥行业任务繁重而又艰巨，既要做好高质量发展的加法，又要做好碳减排的减法，必须以创新驱动碳减排，以节能降耗助力碳减排，以行业高质量发展带动碳减排，为实现行业绿色低碳转型发展做出更大的贡献。
[0004]基于此，需要研发一系列针对二氧化碳转化的减排系统。
技术实现思路
[0005]本技术所要解决的技术问题是提供一种利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统，有效的克服了现有技术的缺陷。
[0006]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0007]一种利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统，包括压缩机系统、二氧化碳液化提纯系统、低温空气分离系统、合成氨系统、电解制氢系统和尿素合成系统；上述二氧化碳液化提纯系统分别与上述压缩机系统、低温空气分离系统、电解制氢系统连接和尿素合成系统连接；上述合成氨系统分别与上述电解制氢系统、低温空气分离系统和尿素合成系统连接；上述压缩机系统用于压缩烟气；上述二氧化碳液化提纯系统用于吸收、提纯上述压缩机系统输送至的烟气中的二氧化碳，并在提纯后将二氧化碳及产出的水质分别输送向上述尿素合成系统和电解制氢系统，且将烟气的剩余气体输送向上述低温空气分离系统；上述电解制氢系统用于吸收水质并制备纯水，并将纯水电解产出氢气和氧气，且将产出的氢气输送向上述合成氨系统，上述低温空气分离系统用于分离进入其的空气中的氧气和氮气，并将氮气输送向上述合成氨系统；上述尿素合成系统用于通过输送至的合成氨及二氧化碳制备产出尿素。
[0008]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0009]进一步，上述压缩机系统包括烟气管线、烟气前置过滤器、一级压缩机和二级压缩机，上述烟气管线、烟气前置过滤器、一级压缩机的进口及出口、二级压缩机的进口及出口顺次连接。
[0010]进一步，上述二氧化碳液化提纯系统包括二氧化碳汽化器、冷凝水换热器、5℃冷
水换热器、汽水分离器、二氧化碳吸收塔、液态二氧化碳储罐、冷凝水储罐和二氧化碳提纯塔；上述二级压缩机的出口、二氧化碳汽化器的壳程入口及出口、冷凝水换热器的壳程入口及出口、5℃冷水换热器的壳程入口及出口、汽水分离器的入口及气相出口、二氧化碳吸收塔的入口顺次连接；上述冷凝水储罐的出口和冷凝水换热器的管程入口连接，上述冷凝水换热器的管程出口与上述电解制氢系统连接；上述冷凝水储罐的进口分别连接上述汽水分离器的液相出口以及上述二氧化碳提纯塔的底部出口；上述液态二氧化碳储罐的出口和二氧化碳汽化器的管程入口连接，上述二氧化碳汽化器的管程出口与上述尿素合成系统连接；上述液态二氧化碳储罐的进口连接上述二氧化碳提纯塔的顶部出口；上述二氧化碳提纯塔的入口连接上述二氧化碳吸收塔的底部出口；上述二氧化碳吸收塔的顶部出口与上述低温空气分离系统连接。
[0011]进一步，上述5℃冷水换热器的管程入口及出口分别连接5℃循环冷水水路。
[0012]进一步，上述低温空气分离系统包括分子筛吸附器、低温空分装置、氮气储罐和富氧空气储罐，上述二氧化碳吸收塔的顶部出口、分子筛吸附器的进口及出口、低温空分装置的入口及氮气出口、氮气储罐的进口顺次连接，上述氮气储罐的出口与上述合成氨系统连接，上述低温空分装置的氧气出口连接上述富氧空气储罐。
[0013]进一步，上述合成氨系统包括合成氨装置，上述合成氨装置的氢气进口及氮气进口分别与上述电解制氢系统和上述氮气储罐的出口连接，上述合成氨装置的合成氨出口与上述尿素合成系统连接。
[0014]进一步，上述电解制氢系统包括电解制氢装置、氢气储罐、氧气储罐和制纯水装置，上述冷凝水换热器的管程出口、制纯水装置的进口及出口、电解制氢装置的水质入口顺次连接，上述电解制氢装置的氢气出口、氢气储罐的进口及出口、合成氨装置的氢气进口顺次连接，上述电解制氢装置的氧气出口连接上述氧气储罐。
[0015]进一步，上述二氧化碳吸收塔的顶部出口连接上述富氧空气储罐。
[0016]进一步，上述氧气储罐连接锅炉的二次风入口。
[0017]进一步，还包括汽轮机，上述汽轮机与所述一级压缩机传动连接，上述富氧空气储罐连接上述汽轮机的进口，上述汽轮机的出口连接二次风入口。
[0018]本技术的有益效果是：系统结构简单，不但降低碳排放，还充分利用新能源，带来相关经济、环余境效益。且该系统制造容易，使用安全可靠，便于实施推广应用，具有一定的实际应用前景。
附图说明
[0019]图1为本技术的利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统的结构示意图。
[0020]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0021]1、烟气前置过滤器；2、一级压缩机；3、二级压缩机；4、二氧化碳汽化器；5、冷凝水换热器；6、5℃冷水换热器；7、二氧化碳提纯塔；8、冷凝水储罐；9、液态二氧化碳储罐；10、二氧化碳吸收塔；11、分子筛吸附器；12、低温空分装置；13、氮气储罐；14、合成氨装置；15、氧气储罐； 16、制纯水装置；17、电解制氢装置；18、氢气储罐；20、富氧空气储罐； 30、汽水分离器。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0023]实施例：如图1所示，本实施例的利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统包括压缩机系统、二氧化碳液化提纯系统、低温空气分离系统、合成氨系统、电解制氢系统和尿素合成系统；上述二氧化碳液化提纯系统分别与上述压缩机系统、低温空气分离系统、电解制氢系统连接和尿素合成系统连接；上述合成氨系统分别与上述电解制氢系统、低温空气分离系统和尿素合成系统连接；
[0024]具体地，本实施例中，上述压缩机系统用于压缩烟气；上述二氧化碳液化提纯系统用于吸收、提纯上述压缩机系统输送至的烟气中的二氧化碳，并在提纯后将二氧化碳及产出的水质分别输送向上述尿素合成系统和电解制氢系统，且将烟气的剩余气体输送向上述低温空气分离系统；上述电解制氢系统用于吸收水质并制备纯水，并将纯水电解产出氢气和氧气，且将产出的氢气输送向上述合成氨系统，上述低温空气分离系统用于分离进入其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统，其特征在于：包括压缩机系统、二氧化碳液化提纯系统、低温空气分离系统、合成氨系统、电解制氢系统和尿素合成系统；所述二氧化碳液化提纯系统分别与所述压缩机系统、低温空气分离系统、电解制氢系统连接和尿素合成系统连接；所述合成氨系统分别与所述电解制氢系统、低温空气分离系统和尿素合成系统连接；所述压缩机系统用于压缩烟气；所述二氧化碳液化提纯系统用于吸收、提纯所述压缩机系统输送至的烟气中的二氧化碳，并在提纯后将二氧化碳及产出的水质分别输送向所述尿素合成系统和电解制氢系统，且将烟气的剩余气体输送向所述低温空气分离系统；所述电解制氢系统用于吸收水质并制备纯水，并将纯水电解产出氢气和氧气，且将产出的氢气输送向所述合成氨系统，所述低温空气分离系统用于分离进入其的空气中的氧气和氮气，并将氮气输送向所述合成氨系统；所述尿素合成系统用于通过输送至的合成氨及二氧化碳制备产出尿素。2.根据权利要求1所述的一种利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统，其特征在于：所述压缩机系统包括烟气管线、烟气前置过滤器(1)、一级压缩机(2)和二级压缩机(3)，所述烟气管线、烟气前置过滤器(1)、一级压缩机(2)的进口及出口、二级压缩机(3)的进口及出口顺次连接。3.根据权利要求2所述的一种利用烟气中二氧化碳和电解制氢耦合的碳减排系统，其特征在于：所述二氧化碳液化提纯系统包括二氧化碳汽化器(4)、冷凝水换热器(5)、5℃冷水换热器(6)、汽水分离器(30)、二氧化碳吸收塔(10)、液态二氧化碳储罐(9)、冷凝水储罐(8)和二氧化碳提纯塔(7)；所述二级压缩机(3)的出口、二氧化碳汽化器(4)的壳程入口及出口、冷凝水换热器(5)的壳程入口及出口、5℃冷水换热器(6)的壳程入口及出口、汽水分离器(30)的入口及气相出口、二氧化碳吸收塔(10)的入口顺次连接；所述冷凝水储罐(8)的出口和冷凝水换热器(5)的管程入口连接，所述冷凝水换热器(5)的管程出口与所述电解制氢系统连接；所述冷凝水储罐(8)的进口分别连接所述汽水分离器(30)的液相出口以及所述二氧化碳提纯塔(7)的底部出口；所述液态二氧化碳储罐(9)的出口和二氧化碳汽化器(4)的管程入口连接，所述二氧化碳汽化器(4)的管程出口与所述尿素合成系统连接；所述液态二氧化碳储罐(9)的进口连接所述二氧化碳提纯塔(7)的顶部出口；所述二氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员：周广权，采有林，王勇，宋端阳，田建明，姜岸，
申请(专利权)人：北京清新环境技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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