【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳捕集领域，尤其涉及一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳装置及方法。
技术介绍
1、为实现全球1.5℃的温控目标，到2050年全球二氧化碳减排必须达到80%以上。碳捕集利用与封存（ccus）是实现这一目标的必要技术手段，预计到2050年ccus将抵消当前全球碳排放量的10%-20%。在液体吸收、固体吸附、膜分离和低温分离等碳捕集方法中，液化天然气（lng）拥有巨大的冷能，如能够充分、高效地利用冷能资源将烟气中的二氧化碳液化、分离、封存，将会减少成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳装置及方法，充分利用液化天然气的冷能捕集、液化烟气中的二氧化碳，充分利用液化天然气冷能生成烟气水合物，通过水合物法提高烟气的压力与其中的二氧化碳比例；降低烟气的压缩成本和水合物生成能量成本，生成的烟气水合物既可以借助液化天然气冷能用于捕集液态二氧化碳，也可以直接深海封存。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳方法，包括以下步骤：
4、1）使烟气进入到烟气增压模块，利用生成烟气水合物残余气压缩能作为驱动力，通过增压将烟气增压至2.5～4.0mpa，烟气温度有所升高，而后利用增压烟气加热烟气水合物至室温分解，将烟气热量传递给烟气水合物以及低温的烟气水合物生成残余气后，将高压烟气与
5、2）通过烟气与液化天然气换热模块将液化天然气气化升温至10～15℃外输，将高压烟气降温至-75～-70℃，使部分二氧化碳液化流出换热器，流入液态二氧化碳捕集模块，将剩余高压低温烟气输送至烟气水合物生成模块。
6、3）烟气水合物生成模块利用从液化天然气中吸收的冷能直接生成烟气水合物，避免常规烟气水合物法捕集烟气中二氧化碳额外所需冷能，降低了烟气水合物生成成本，烟气水合物生成模块所含阀门调节高压低温烟气流向，能够与烟气水合物分解模块相互切换，捕集高浓度二氧化碳的烟气，将高压低温烟气水合物生成残余气输送至生成烟气水合物残余气冷能与压缩能回收模块，烟气水合物生成完成后，部分烟气水合物容器利用压缩烟气加热分解烟气水合物，烟气水合物生成模块转变成烟气水合物分解模块，其余烟气水合物容器可转移至船舶，运输至海上，直接转变成烟气水合物深海封存模块。
7、4）烟气水合物分解模块由烟气水合物生成模块部分容器转变而来，从压缩烟气吸收热能，促使烟气水合物分解出高压高浓度二氧化碳的烟气，并将高压高浓度二氧化碳烟气与初始压缩烟气混合，提高烟气压力与二氧化碳比例，输送至烟气与液化天然气换热模块，提高二氧化碳液化率。
8、5）利用生成烟气水合物残余气冷能与压缩能回收模块先预冷增压的烟气，然后进入增压烟气的动力驱动系统，驱动压缩机增压初始烟气，降低烟气压缩能和冷能损耗。
9、6）通过液态co2捕集模块捕集从烟气与液化天然气换热模块的流出的液态二氧化碳，并将液态二氧化碳储存。
10、第二方面，一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳装置，包括烟气增压模块、烟气与液化天然气换热模块、烟气水合物生成模块和烟气水合物分解模块、生成烟气水合物残余气冷能与压缩能回收模块和液态co2捕集模块。
11、所述烟气增压模块包括烟气水合物生成分解容器组的部分容器内套管和烟气压缩机，所述烟气压缩机连接烟气来流管道，所述烟气压缩机与烟气水合物生成分解容器组的部分容器内套管一端连接。
12、所述烟气与液化天然气换热模块包括止回阀、电动三通阀、烟气与液化天然气换热器、液化天然气增压泵和天然气压缩机，所述止回阀与电动三通阀连接，所述电动三通阀与烟气与液化天然气换热器连接，所述烟气与液化天然气换热器与液化天然气增压泵、天然气压缩机均连接。
13、所述烟气水合物生成模块和烟气水合物分解模块包括烟气水合物生成分解容器组的部分容器，所述烟气水合物生成分解容器组的部分容器与烟气与液化天然气换热器连接，所述烟气水合物生成分解容器组的部分容器与电动三通阀连接。
14、所述生成烟气水合物残余气冷能与压缩能回收模块包括烟气与烟气残余气换热器，所述烟气与烟气残余气换热器与烟气水合物生成分解容器组的部分容器内套管另一端连接，所述烟气与烟气残余气换热器与止回阀、烟气水合物生成分解容器组的内部所有容器均连接。
15、所述液态co2捕集模块包括低温液态二氧化碳泵和液态二氧化碳容器，所述低温液态二氧化碳泵与烟气与液化天然气换热器连接，所述液态二氧化碳容器与低温液态二氧化碳泵连接。
16、进一步地，所述烟气水合物深海封存模块包括烟气水合物生成分解容器组的其余容器和烟气水合物容器运输船舶，所述烟气水合物生成分解容器组的其余容器与烟气与液化天然气换热器连接，所述烟气水合物生成分解容器组的其余容器能够在烟气水合物容器运输船舶转移。
17、本专利技术的优点：
18、1、利用液化天然气冷能，耦合深冷法和水合物法捕集烟气中的液态二氧化碳，降低冷能成本，提高二氧化碳捕集率。
19、2、利用液化天然气冷能在海岸生成烟气水合物，通过船舶将烟气水合物容器运输至深海封存，提高烟气封存速度与效率，避免二氧化碳泄露等问题。
20、3、利用烟气残余气预冷初始烟气，降低冷能成本，利用液化天然气冷能生成烟气水合物，然后从空气中吸热分解，将液化天然气冷能转换成烟气压缩能，利用烟气残余气增压初始烟气，降低电动增压烟气压缩成本。
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1.一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳方法，其特征在于：
3.一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳装置，其特征在于包括：
4.根据权利要求3所述的一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳装置，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用液化天然气冷能耦合深冷法与水合物法捕集封存二氧化碳方法，其特征在于：<...
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