【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于二氧化碳尾气资源化处理与利用，具体涉及一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用装置及方法。
技术介绍
1、目前日益增长的co2排放使全球气候变暖已成为国际社会必须面对的焦点问题。电力、钢铁、化工等各个行业的节能减排工作正在持续推进。有效控制并降低二氧化碳的排放意义重大。
2、转炉煤气是钢铁行业转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和氧气反应生成一氧化碳、二氧化碳等的混合气体，同时铁水中的硫、磷等元素也与氧气反应生成羰基硫、硫化氢等含硫化合物。正常工况下，转炉煤气含一氧化碳(40％～50％)、二氧化碳(15％～20％)、氢气(0.5％～1.0％)、氮气(35％～40％)、氧气、羰基硫等气体。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡，成分也有变化。
3、目前转炉煤气的利用方式主要有两种，一种是将转炉煤气作为优质燃料，用于自备电厂、高炉热风炉、冷轧加热炉等工序使用。另一种是作为原料使用，将转炉煤气经过压缩、净化后，将转炉煤气中的一氧化碳提纯，用于生产甲醇、乙二醇等化工产品。
4、目前两种利用工艺均存在一定的局限性，主要体现在以下几点：
5、一是转炉煤气中的二氧化碳均没有资源化利用，以废气形式排放到环境中，产生温室效应，污染环境。
6、二是转炉煤气中的一氧化碳浓度较低，造成一氧化碳提纯工序能量消耗较高，效率低。
7、三是回收的转炉煤气流量低，不利于大规模工业化利用。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述问题提供了一
2、为达到上述目的本专利技术采用了以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用装置，包括：
4、二氧化碳捕集装置的co2出气口与预冷器的热介质入口连接，所述预冷器的热介质出口与入口分离器的入口连接，所述入口分离器的底部出口输出冷凝下来的废液，所述入口分离器的顶部出口与压缩机的一段入口连接，所述压缩机的一段出口与一段冷却器的热介质入口连接，所述一段冷却器的热介质出口与压缩机的二段入口连接，所述压缩机的二段入口连接有空气补入口，所述压缩机的二段出口与二段冷却器的热介质入口连接，所述二段冷却器的热介质出口与压缩机的三段入口连接，所述压缩机的三段出口与进出料换热器的冷介质入口连接，所述进出物料换热器的冷介质出口与脱烃反应器的顶部入口连接，所述脱烃反应器的底部出口与进出物料换热器的热介质入口连接，所述进出物料换热器的热介质出口与产品换热器的冷介质入口连接，所述产品换热器的冷介质出口与聚结器的入口连接，所述聚结器的出口与一号四通阀的a端口连接，所述一号四通阀的b端口与c干燥塔的顶部入口连接，所述一号四通阀的d端口与二号四通阀的b端口连接，所述二号四通阀的a端口和c端口分别与a干燥塔、b干燥塔的顶部入口连接，所述聚结器的出口与二号四通阀的d端口连接，所述一号四通阀的c端口与再生气冷却器热介质入口连接，所述再生气冷却器热介质出口经再生气分离器与二号四通阀的d端口连接，所述c干燥塔的底部出口与再生气加热器的冷介质入口连接，所述再生气加热器的冷介质出口与三号四通阀的b端口连接，所述a干燥塔、b干燥塔的底部出口分别与三号四通阀的a端口和c端口连接，所述三号四通阀的d端口与产品换热器的热介质入口连接，所述产品换热器的热介质出口分别与a缓冲罐和b缓冲罐的入口连接，所述a缓冲罐和b缓冲罐的出口输出产品co2气，去转炉工序回收利用。
5、进一步，所述入口分离器的顶部出口与压缩机的二段入口连接。
6、进一步，所述入口分离器的顶部出口与压缩机的三段入口连接。
7、本专利技术还提供了一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，包括以下步骤：
8、步骤1，来自二氧化碳捕集装置的原料co2气经预冷器冷凝后，进入入口分离器，分离掉其中的有机胺溶液和水分，回收至脱碳工序利用；
9、步骤2，入口分离器分离的气相进入压缩机的一段升压，经过一段冷却器冷却，与补入空气混合后进入压缩机的二段升压，经过二段冷却器冷却后，进入压缩机的三段升压，进入进出料换热器升温，进入脱烃反应器；
10、步骤3，在脱烃反应器内催化剂的作用下，二氧化碳中的氢气及烃类得到净化，经过脱烃反应器的co2气进入进出料换热器，经过回收热量后，进入聚结器分离杂质；
11、步骤4，经过聚结器分离后的气体经过一号四通阀、二号四通阀以及进气支管线后，交替进入a干燥塔、b干燥塔、c干燥塔，其中一台干燥塔进行吸附净化，在干燥塔内吸附剂及分子筛床层的吸附作用下，co2气中的水分及杂质得到吸附净化，另外两台干燥塔进行再生，干燥塔的再生气源为净化co2气，通过等压干燥再生的模式对干燥塔进行再生；
12、步骤5，经过干燥塔净化后的净化co2气经过产品换热器后，交替进入a缓冲罐、b缓冲罐，经过a缓冲罐、b缓冲罐稳压后，净化后的co2气送入转炉工序，最终实现二氧化碳减排与资源化循环利用。
13、进一步，所述步骤1中，原料co2气的流量为2500～6500nm3/h，温度40℃，压力30mpa-50mpa，预冷器冷凝到8～10℃。
14、进一步，所述步骤2中，压缩机的一段升压到0.3mpag，温度达到145～155℃；一段冷却器冷却到35℃；压缩机的二段升压到0.9mpa，温度达到165℃；压缩机的三段升压到2.9mpa，温度达到165℃；进入进出料换热器升温到210℃；补入空气的补入量为150～250nm3/h。
15、进一步，所述步骤3中，在脱烃反应器内上部装填3～5m3的氧化锌深度脱硫剂，在脱烃反应器下部装填5～8m3的脱烃催化剂。
16、再进一步，经过所述脱烃反应器后，气体中的总烃含量达到≤200ppm。
17、进一步，所述步骤4中，通过等压干燥再生的模式对干燥塔进行再生，具体为：部分净化co2气经过再生气加热器加热后，经过三号四通阀进入待再生的干燥塔，经过干燥塔内的再生分子筛后，进入再生气冷却器，经过冷却后进入再生气分离器，分离水分后，再生气进入干燥塔，最终实现干燥塔的再生。
18、与现有技术相比本专利技术具有以下优点：
19、1、原料二氧化碳进入压缩机之前，设置预冷器，一是回收了有机胺溶液，二是降低了原料气中饱和水的分压，降低了压缩机的能耗。
20、2、充分利用气体的压缩热及氧化还原反应热，根据装置内物流的温度、压力条件不同，设置换热网络，使其能量得到充分利用，降低装置运行能耗，将原料气换热至接近反应温度，节约能耗，降低运行成本。
21、3、根据原料二氧化碳气体的组分特性及终端利用工艺，采用贵金属催化氧化工艺串联分子筛提纯工艺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用装置，其特征在于，所述入口分离器的顶部出口与压缩机的二段入口连接。
3.根据权利要求1所述的一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用装置，其特征在于，所述入口分离器的顶部出口与压缩机的三段入口连接。
4.一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤1中，原料CO2气的流量为2500～6500Nm3/h，温度40℃，压力30MPa-50MPa，预冷器冷凝到8～10℃。
6.根据权利要求5所述的一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤2中，压缩机的一段升压到0.3MPaG，温度达到145～155℃；一段冷却器冷却到35℃；压缩机的二段升压到0.9MPa，温度达到165℃；压缩机的三段升压到2.9MPa，温度达到165℃；进入进出料换热器升温到210℃；补入空气的补入量为150～25
7.根据权利要求4所述的一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤3中，在脱烃反应器内上部装填3～5m3的氧化锌深度脱硫剂，在脱烃反应器下部装填5～8m3的脱烃催化剂。
8.根据权利要求7所述的一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，其特征在于，经过所述脱烃反应器后，气体中的总烃含量达到≤200ppm。
9.根据权利要求4所述的一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤4中，通过等压干燥再生的模式对干燥塔进行再生，具体为：部分净化CO2气经过再生气加热器加热后，经过三号四通阀进入待再生的干燥塔，经过干燥塔内的再生分子筛后，进入再生气冷却器，经过冷却后进入再生气分离器，分离水分后，再生气进入干燥塔，最终实现干燥塔的再生。
...【技术特征摘要】
1.一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用装置，其特征在于，所述入口分离器的顶部出口与压缩机的二段入口连接。
3.根据权利要求1所述的一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用装置，其特征在于，所述入口分离器的顶部出口与压缩机的三段入口连接。
4.一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤1中，原料co2气的流量为2500～6500nm3/h，温度40℃，压力30mpa-50mpa，预冷器冷凝到8～10℃。
6.根据权利要求5所述的一种富含二氧化碳尾气资源化回收利用方法，其特征在于，所述步骤2中，压缩机的一段升压到0.3mpag，温度达到145～155℃；一段冷却器冷却到35℃；压缩机的二段升压到0....
【专利技术属性】
技术研发人员：师少杰，李永强，李小勇，
申请(专利权)人：山西沃能化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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