【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甲醇合成，具体为一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统。
技术介绍
1、甲醇是用途十分广泛的基本有机化工原料，由甲醇出发可制取数百种化工产品，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下能够生成甲醇，而二氧化碳是目前主要的温室气体，有效利用温室气体二氧化碳和氢气生成用途广泛的甲醇的工艺至关重要，目前碳捕集技术能够有效捕集工业尾气中的二氧化碳，从焦炉气中能够提取氢气，而如何提高催化剂与二氧化碳和氢气的接触面积、确保甲醇合成塔内温度和压力稳定的置于预设的温度和压力范围内是二氧化碳捕集加氢制甲醇工艺中一直研究的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，以提高催化剂与二氧化碳和氢气的接触面积、确保甲醇合成塔内温度和压力稳定的置于预设的温度和压力范围内。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，包括：
3、碳捕集模块，所述碳捕集模块通过吸附剂或吸收剂直接从工业尾气中捕集二氧化碳，所述碳捕集模块输出端安装二氧化碳储存模块，所述二氧化碳储存模块用于储存二氧化碳；
4、焦炉气制氢模块，所述焦炉气制氢模块能够从焦炉气中分离出氢气和甲烷，所述焦炉气制氢模块氢气输出端安装氢气储存模块，所述焦炉气制氢模块甲烷输出端安装甲烷处理模块；
5、甲醇合成塔，所述甲醇合成塔包括气体混合管和弧形板，所述二氧化碳和氢气通过所述气体混合管进行充分融合，所
6、甲醇储存模块，所述甲醇储存模块与所述甲醇合成塔输出端相连，所述甲醇储存模块用于接收并保存甲醇。
7、优选的，所述二氧化碳储存模块输出端安装二氧化碳输出通道，所述氢气储存模块输出端安装氢气输出通道，所述二氧化碳输出通道与所述氢气输出通道间安装第一加热管，所述气体混合管两侧安装第二加热管，所述第一加热管、第二加热管用于对二氧化碳和氢气进行预加热，使二氧化碳和氢气在预设的温度下进入到甲醇合成塔中，避免温度不足使二氧化碳和氢气反应不充分。
8、优选的，所述二氧化碳输出通道、所述氢气输出通道与所述气体混合管的连接处安装气体流量阀，所述气体流量阀用于控制气体的通过量，所述气体流量阀用于控制二氧化碳与氢气按照1：3的比例进入气体混合管，所述甲醇合成塔内安装气体压力传感器，所述气体流量阀一端安装气体压力接收器，当甲醇合成塔内压力小于预设值，所述气体流量阀增加二氧化碳和氢气进入甲醇合成塔的速度，当甲醇合成塔内压力大于预设值，所述气体流量阀减小二氧化碳和氢气进入甲醇合成塔的速度，从而控制甲醇合成塔内的压力置于预设压力下。
9、优选的，所述甲醇合成塔内壁安装第三加热管，所述甲醇合成塔内壁安装第一温度传感器，所述第一温度传感器与第三加热管相连，所述第一温度传感器用于感应所述甲醇合成塔的温度并控制所述第三加热管使甲醇合成塔置于预设的温度范围内，所述甲醇合成塔的外壁附有隔热板。
10、优选的，所述气体通道与所述甲醇储存模块间安装气液分离模块，所述气液分离模块包括冷却管、冷却罐、冷却通道、气体管、液体管，所述冷却通道一端与所述气体通道相连，所述冷却通道另一端倾斜向下与所述气体管、液体管输入端相连，所述气体管输出端向上延伸，气体从所述气体管流出，所述气体管的输出端与所述甲醇储存模块相连，所述液体管输出端向下延伸，液体从所述液体管流出。
11、优选的，所述冷却通道外侧安装冷却管，所述冷却罐与所述冷却管间安装冷却液输入管和冷却液回流管，所述冷却罐内装有冷却液，所述冷却液输入管一侧安装第一止回阀，所述冷却液回流管一侧安装第一水泵，所述冷却通道的输出端一侧安装第二温度传感器，所述第一水泵一侧安装第二温度接收器，打开所述第一止回阀，所述第一止回阀用于阻止冷却液回流到冷却罐，所述冷却液进入冷却管，所述冷却管对所述冷却通道内的气体进行冷却，在所述第二温度传感器感应温度高于90度或低于70度时，第二温度接收器控制所述第一水泵的输出功率，增加或减小冷却液在冷却管的流动速度控制冷却通道内的温度，确保冷却通道输出端的温度控制在70度至90度范围内，使甲醇气化进入气体管，水蒸汽液化后从所述液体管排出。
12、优选的，所述甲醇储存模块包括甲醇储存罐、液体储存罐，所述甲醇储存罐内壁附有恒温管，所述恒温管与所述液体储存罐相连，所述液体储存罐储存20℃的液体，所述液体储存罐与恒温管间设置进液管、回液管，所述进液管一侧设置第二止回阀，所述第二止回阀用于阻止液体回流到液体储存罐，所述回液管一侧安装第二水泵，所述甲醇储存罐内安装第三温度传感器，所述第二水泵一侧安装第三温度接收器，所述第三温度传感器接收甲醇储存塔内甲醇的温度，将温度结果传送到第三温度接收器，所述第二水泵带动液体在液体储存罐与恒温管间流动将气态甲醇液化保存在甲醇储存罐内。
13、优选的，所述焦炉气制氢模块内安装变温变压吸附处理组件，所述变温变压吸附处理组件用于将焦炉气中的氢气分离出来，并将剩余废气输入到所述碳捕集模块中用于提取废气中的二氧化碳。
14、优选的，所述甲烷处理模块将甲烷与水进行反应生成二氧化碳和氢气，将甲烷处理模块产生的二氧化碳储存在所述二氧化碳储存模块中，将甲烷处理模块产生的氢气储存在所述氢气储存模块中。
15、有益效果：本专利技术提供了一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，所述甲醇合成塔能够在二氧化碳和氧气进入到甲醇合成塔前进行预加热，在甲醇合成塔内安装加热装置，使甲醇合成塔内的温度置于理想的反应温度下，所述气体流量阀能够控制甲醇合成塔内的压力，并将二氧化碳和氧气按1：3比例进入到甲醇合成塔，所述甲醇合成塔内的四层弧形板能够增加二氧化碳、氧气与催化剂的接触面积和接触时间，使二氧化碳和氧气能够充分反应，所述冷却管能够将生成的气态甲醇和水分离为气态甲醇和液态水，并通过甲醇储存模块将气态甲醇化为液态甲醇进行储存。
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1.一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述二氧化碳储存模块输出端安装二氧化碳输出通道，所述氢气储存模块输出端安装氢气输出通道，所述二氧化碳输出通道与所述氢气输出通道间安装第一加热管，所述气体混合管两侧安装第二加热管，所述第一加热管、第二加热管用于对二氧化碳和氢气进行预加热，使二氧化碳与氢气达到预设的温度。
3.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述二氧化碳输出通道、所述氢气输出通道与所述气体混合管的连接处安装气体流量阀，所述气体流量阀用于控制气体的通过量，所述气体流量阀用于控制二氧化碳与氢气按照1：3的比例进入气体混合管，所述甲醇合成塔内安装气体压力传感器，所述气体流量阀一端安装气体压力接收器，当甲醇合成塔内压力小于预设值时，所述气体流量阀增加二氧化碳和氢气进入甲醇合成塔的速度，当甲醇合成塔内压力大于预设值时，所述气体流量阀减小二氧化碳和氢气进入甲醇合成塔的速度。
4.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕
5.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述第四层弧形板的气体通道与所述甲醇储存模块间安装气液分离模块，所述气液分离模块包括冷却管、冷却罐、冷却通道、气体管、液体管，所述冷却通道一端与所述第四层弧形板的气体通道相连，所述冷却通道另一端倾斜向下与所述气体管、液体管输入端相连，所述气体管输出端向上延伸，所述液体管输出端向下延伸，所述气体管的输出端与所述甲醇储存模块相连。
6.根据权利要求5所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述冷却通道外侧安装冷却管，所述冷却罐与所述冷却管间安装冷却液输入管和冷却液回流管，所述冷却罐内装有冷却液，所述冷却液输入管一侧安装第一止回阀，所述冷却液回流管一侧安装第一水泵，所述冷却通道的输出端一侧安装第二温度传感器，所述第一水泵一侧安装第二温度接收器，打开所述第一止回阀，所述第一止回阀用于阻止冷却液回流到冷却罐，所述冷却液进入冷却管，所述冷却管对所述冷却通道内的气体进行冷却，在所述第二温度传感器感应冷却通道内的温度高于90度或低于70度时，所述第二温度接收器控制所述第一水泵的输出功率，增加或减小冷却液在冷却管的流动速度控制冷却通道内的温度，确保冷却通道输出端的温度控制在70度至90度范围内，使甲醇气化进入气体管，水蒸汽液化后从所述液体管排出。
7.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述甲醇储存模块包括甲醇储存罐、液体储存罐，所述甲醇储存罐内壁附有恒温管，所述恒温管与所述液体储存罐相连，所述液体储存罐储存20℃的液体，所述液体储存罐与恒温管间设置进液管、回液管，所述进液管一侧设置第二止回阀，所述第二止回阀用于阻止液体回流到液体储存罐，所述回液管一侧安装第二水泵，所述甲醇储存罐内安装第三温度传感器，所述第二水泵一侧安装第三温度接收器，所述第三温度传感器接收甲醇储存塔内甲醇的温度，将温度结果传送到第三温度接收器，所述第二水泵带动液体在液体储存罐与恒温管间流动将气态甲醇液化保存在甲醇储存罐内。
8.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述焦炉气制氢模块内安装变温变压吸附处理组件，所述变温变压吸附处理组件用于将焦炉气中的氢气分离出来，并将剩余废气输入到所述碳捕集模块中用于提取废气中的二氧化碳。
9.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述甲烷处理模块将甲烷与水进行反应生成二氧化碳和氢气，将甲烷处理模块产生的二氧化碳储存在所述二氧化碳储存模块中，将甲烷处理模块产生的氢气储存在所述氢气储存模块中。
...【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述二氧化碳储存模块输出端安装二氧化碳输出通道，所述氢气储存模块输出端安装氢气输出通道，所述二氧化碳输出通道与所述氢气输出通道间安装第一加热管，所述气体混合管两侧安装第二加热管，所述第一加热管、第二加热管用于对二氧化碳和氢气进行预加热，使二氧化碳与氢气达到预设的温度。
3.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述二氧化碳输出通道、所述氢气输出通道与所述气体混合管的连接处安装气体流量阀，所述气体流量阀用于控制气体的通过量，所述气体流量阀用于控制二氧化碳与氢气按照1：3的比例进入气体混合管，所述甲醇合成塔内安装气体压力传感器，所述气体流量阀一端安装气体压力接收器，当甲醇合成塔内压力小于预设值时，所述气体流量阀增加二氧化碳和氢气进入甲醇合成塔的速度，当甲醇合成塔内压力大于预设值时，所述气体流量阀减小二氧化碳和氢气进入甲醇合成塔的速度。
4.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述甲醇合成塔内壁安装第三加热管，所述甲醇合成塔内壁安装第一温度传感器，所述第一温度传感器与第三加热管相连，所述第一温度传感器用于感应所述甲醇合成塔的温度并控制所述第三加热管使甲醇合成塔置于预设的温度范围，所述甲醇合成塔的外壁附有隔热板。
5.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征在于：所述第四层弧形板的气体通道与所述甲醇储存模块间安装气液分离模块，所述气液分离模块包括冷却管、冷却罐、冷却通道、气体管、液体管，所述冷却通道一端与所述第四层弧形板的气体通道相连，所述冷却通道另一端倾斜向下与所述气体管、液体管输入端相连，所述气体管输出端向上延伸，所述液体管输出端向下延伸，所述气体管的输出端与所述甲醇储存模块相连。
6.根据权利要求5所述的一种基于二氧化碳捕集加氢制甲醇集成系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：高德福，袁洁，郭建伟，
申请(专利权)人：中碳江苏环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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