【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳捕集，具体地涉及一种富液再生的节能系统和方法。
技术介绍
1、碳减排已成为全国各行业关注的焦点，尽管碳减排的技术多种多样，但多家权威机构的研究表明：二氧化碳捕集、利用和封存(ccus)，作为碳减排技术的重要组成部分，是实现碳中和的必由路径之一。其中，二氧化碳捕集是ccus技术的首要步骤。由于目前国内二氧化碳的最大排放源是烟道气，因此，烟气二氧化碳捕集技术的开发受到了广泛的关注。
2、目前，以醇胺为代表的吸收法是烟气碳捕集领域应用最广泛的技术，其主要利用溶剂在低温下对原料气中的二氧化碳进行吸收，在高温下将溶剂中吸收的二氧化碳再生出来。因此，再生过程中加热所导致的蒸汽消耗是烟气碳捕集工艺的主要运行成本，限制了吸收法烟气碳捕集技术的大规模推广应用。通常，溶剂再生的高温由再生塔底部的再沸器提供，为整个再生过程提供热量。
3、cn114272735a公开了一种烟气余热利用与碳捕集一体化系统，所述吸收塔第一入口用于通入烟气，所述吸收塔第一出口与所述贫富液换热器第一入口连接，所述吸收塔第二入口与所述一级第一吸收式热泵第一出口连接，所述贫富液换热器第一出口与所述一级第一类吸收式热泵第一入口连接，所述贫富液换热器第二出口与所述再生塔第一入口连接，所述贫富液换热器第二入口与所述再生塔第一出口连接，所述再生塔第二入口与所述煮沸器出口连接，所述再生塔第二出口与所述煮沸器入口连接，所述一级第一类吸收式热泵第二入口用于热源进入。
4、cn114247272a公开了一种基于二氧化碳捕集技术的节能系统，
5、cn114405235a公开了一种节能型二氧化碳捕集系统，包括洗涤水处理回路、脱盐水/再生气冷凝水处理回路、碱液处理回路、碱液处理回路及烟道气处理回路。
6、cn114522513a公开了一种低分压二氧化碳捕集工艺，工厂烟气由烟囱经由管道输送进入洗涤塔中，洗涤水经洗涤水泵加压送至洗涤水冷却器冷却后返回下段循环使用。上段通过碳酸钠循环洗涤除去烟气中的硫，碱液循环吸收，饱和后含硫废液外排，补充新的碱液。洗涤净化后的烟气由洗涤塔顶部通过管道进入引风机。
7、尽管现有记载针对吸收法烟气碳捕集过程再生节能提出了余热回收、富液分流等多种工艺，但整个再生塔的能量利用效率较低，节能效果一般。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中吸收法烟气二氧化碳捕集再生过程能耗大的问题，提供一种富液再生的节能系统和方法，具有减少吸收法烟气碳捕集工艺再生过程中的能耗，降低烟气二氧化碳捕集过程的蒸汽消耗成本，提高碳捕集技术的经济性。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种富液再生的节能系统包括：再生单元，设置有富液进口、再生气出口和贫液出口，所述富液进口和贫液出口之间沿高度方向设置有多段填料段；
3、加热单元，连通所述再生单元，且设置有与所述再生单元不连通的换热管，所述换热管两端开口设置为换热介质入口和换热介质出口，所述换热管用于流通能够为富液再生提供再生热量的换热介质；
4、气体升温单元，包括连通至少一段填料段和/或再生气出口的热量提升装置，所述热量提升装置用于将再生气出口排出的再生气和/或至少一段填料段中的采出气体进行机械压缩形成热源；
5、液体升温单元，包括连通至少一段所述填料段的液体加热装置，所述液体加热装置用于将至少一段填料段中的液体采出加热后回流至所述再生单元，其中，所述液体加热装置的热源进口连通所述热量提升装置或所述换热管的换热介质出口。
6、优选地，所述再生单元包括再生塔，所述富液进口和再生气出口设置在所述再生塔顶端，所述贫液出口设置在所述再生塔底端，位于所述富液出口和贫液出口之间的再生塔由上至下间隔设置有2～7段所述填料段。
7、优选地，所述富液进口连通富液进料管线，每段所述填料段的上方设置有连通所述富液进料管线的富液分进口，用于将富液分段进料。
8、优选地，相邻两段填料段之间设置有升气帽和集液盘。
9、优选地，所述再生加热单元包括塔底再沸器，所述塔底再沸器的壳体连通再生塔的底端，所述换热管设置在所述壳体内部并形成所述塔底再沸器的管程，所述换热介质入口和换热介质出口伸出所述壳体。
10、优选地，所述再生塔上沿高度方向间隔设置有多个连通热量提升装置的气体采出管和多个连通液体加热装置的液体采出管和液体回流管。
11、优选地，所述气体采出管的数量为1～6，更优选2～4。
12、优选地，所述液体采出管和液体回流管的数量为1～6，更优选2～4。
13、优选地，相邻两段所述填料段之间各自设置有连通热量提升装置的气体采出管线和气体回流管，且所述热量提升装置连通所述液体加热装置，用于将温度提升后的气体分成两股，一股回流至再生塔，另一股流向液体加热装置用于加热从再生塔中采出的液体。
14、优选地，所述热量提升装置设置多个，每段所述填料段配置有连通各自采出管和回流管的热量提升装置；
15、更优选所述热量提升装置选自机械式蒸汽再压缩蒸发器或热泵。
16、优选地，液体加热装置设置有多个，每段填料段配置连通各自液体采出管和液体回流管的液体加热装置。
17、优选地，所述液体加热装设置为中间再沸器，中间再沸器的壳程连通所述液体采出管和液体回流管，设置在所述中间再沸器的管程上的热源进口连通机械式蒸汽再压缩蒸发器或热泵。
18、本专利技术另一方面提供一种富液再生的节能方法，该节能方法在本专利技术所述的节能系统中进行，包括以下：
19、向富液进口进料富液，向所述换热介质入口进料换热介质，使得富液经过多段所述填料段流向加热单元，进行再生后生成贫液和返回再生单元的再生气；
20、其中，将再生气出口排出的再生气和/或至少一段所述填料段的气体采出经过热量提升装置进行机械压缩形成热源；
21、将至少一段所述填料段的采出液体经过液体加热装置加热后回流至所述再生单元；
22、其中，所述液体加热装置的热源来自从所述换热介质出口排出的换热介质和/或经过所述热量提升装置机械压缩后的采出气体和/或经过所述热量提升装置机械压缩后的再生气。
23、优选地，所述富液通过设置在再生塔上的富液分进口分段进料到各填料段；更优选各富液分进口的流量为进料到再生塔总富液流量的1/8～2/3。
24、优选地，所述液体通过液体采出管从集液盘中采出，经过中间再沸器加热后通过液体回流管返回再生塔。
25、优选地，所述气体通过气体采出管采出并通过机械式蒸汽再压缩蒸发器或热泵升温后分成两股，一股通过气体回流管返回至再生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种富液再生的节能系统，其特征在于，所述节能系统包括：
2.根据权利要求1所述的节能系统，其特征在于，所述再生单元包括再生塔(1)，所述富液进口和再生气出口设置在所述再生塔(1)顶端，所述贫液出口设置在所述再生塔(1)底端，位于所述富液出口和贫液出口之间的再生塔由上至下间隔设置有2～7段所述填料段。
3.根据权利要求2所述的节能系统，其特征在于，所述富液进口连通富液进料管线(101)，每段所述填料段的上方设置有连通所述富液进料管线(101)的富液分进口，用于将富液分段进料。
4.根据权利要求3所述的节能系统，其特征在于，相邻两段填料段之间设置有升气帽和集液盘。
5.根据权利要求1所述的节能系统，其特征在于，所述再生加热单元包括塔底再沸器(2)，所述塔底再沸器(2)的壳体连通再生塔的底端，所述换热管设置在所述壳体内部并形成所述塔底再沸器的管程，所述换热介质入口(104)和换热介质出口(105)伸出所述壳体。
6.根据权利要求2所述的节能系统，其特征在于，所述再生塔(1)上沿高度方向间隔设置有多个连通热量提升装置(3)的
7.根据权利要求6所述的节能系统，其特征在于，所述气体采出管的数量为1～6，优选2～4；
8.根据权利要求6或7所述的节能系统，其特征在于，相邻两段所述填料段之间各自设置有连通热量提升装置(3)的气体采出管线和气体回流管，且所述热量提升装置(3)连通所述液体加热装置(4)，用于将温度提升后的气体分成两股，一股回流至再生塔，另一股流向液体加热装置用于加热从再生塔中采出的液体。
9.根据权利要求8所述的节能系统，其特征在于，所述热量提升装置(3)设置多个，每段所述填料段配置有连通各自采出管和回流管的热量提升装置(3)；
10.根据权利要求7所述的节能系统，其特征在于，液体加热装置(4) 设置有多个，每段填料段配置连通各自液体采出管和液体回流管的液体加热装置。
11.根据权利要求10所述的节能系统，其特征在于，所述液体加热装置(4)设置为中间再沸器，中间再沸器的壳程连通所述液体采出管和液体回流管，设置在所述中间再沸器的管程上的热源进口连通机械式蒸汽再压缩蒸发器或热泵。
12.一种富液再生的节能方法，其特征在于，该节能方法在权利要求1-11中任意一项所述的节能系统中进行，包括以下：
13.根据权利要求12所述的节能方法，其中，所述富液通过设置在再生塔上的富液分进口分段进料到各填料段；
14.根据权利要求13所述的节能方法，其中，所述采出气的温度被提升至10～60℃，优选20～40℃；
...【技术特征摘要】
1.一种富液再生的节能系统，其特征在于，所述节能系统包括：
2.根据权利要求1所述的节能系统，其特征在于，所述再生单元包括再生塔(1)，所述富液进口和再生气出口设置在所述再生塔(1)顶端，所述贫液出口设置在所述再生塔(1)底端，位于所述富液出口和贫液出口之间的再生塔由上至下间隔设置有2～7段所述填料段。
3.根据权利要求2所述的节能系统，其特征在于，所述富液进口连通富液进料管线(101)，每段所述填料段的上方设置有连通所述富液进料管线(101)的富液分进口，用于将富液分段进料。
4.根据权利要求3所述的节能系统，其特征在于，相邻两段填料段之间设置有升气帽和集液盘。
5.根据权利要求1所述的节能系统，其特征在于，所述再生加热单元包括塔底再沸器(2)，所述塔底再沸器(2)的壳体连通再生塔的底端，所述换热管设置在所述壳体内部并形成所述塔底再沸器的管程，所述换热介质入口(104)和换热介质出口(105)伸出所述壳体。
6.根据权利要求2所述的节能系统，其特征在于，所述再生塔(1)上沿高度方向间隔设置有多个连通热量提升装置(3)的气体采出管和多个连通液体加热装置(4)的液体采出管和液体回流管。
7.根据权利要求6所述的节能系统，其特征在于，所述气体采出管的数量为1～6，优选2～4；
8...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭本帅，周志斌，叶宁，陈曦，季燕，黄汉根，赵静妍，毛松柏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。