烟道气或合成气中CO2脱除方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种烟道气或合成气中CO2脱除方法。包括将经过脱硫除尘冷却后的烟道气或合成气引入吸收塔内，与吸收液逆流接触进行脱碳处理，排出的气相为脱CO2烟道气或合成气，液相为CO2富集液，其中所述吸收液为含酚有机胺溶液；在CO2富集液中通入过量的二氧化碳，使CO2富集液进一步酸化，溶液静置分层得到粗酚油和含CO2有机胺溶液；将所述含CO2有机胺溶液加热解吸，释放出的CO2部分用于酚再生步骤的CO2富集液酸化，再生的有机胺溶液作为萃取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质的萃取剂循环使用。本发明专利技术提供的烟道气或合成气中CO2脱除方法，再生的吸收液吸收效果好，且降低了工艺运行成本。本发明专利技术还提供一种烟道气或合成气中CO2脱除装置。

【技术实现步骤摘要】
烟道气或合成气中CO2脱除方法及装置
本专利技术涉及烟气净化
，具体涉及烟道气或合成气中CO2脱除方法及装置。
技术介绍
大气中温室气体不断增加是导致气候变暖的直接原因。随着现代工业快速发展，大量化石燃料燃烧产生的二氧化碳是造成温室效应的主要根源，为了减少二氧化碳增加而引起的环境污染和自然灾害，就必须吸收富集二氧化碳，减少向大气中排放二氧化碳排放量，保护人类生存环境，促进生态环境可持续发展。相关技术中，吸收二氧化碳的方法主要有物理吸收法、化学吸收法、膜吸收法和低温分馏法等。其中化学吸收法回收尾气中的二氧化碳成本最低的方法，以氨水为吸收液的化学吸收法具有吸收能力强、腐蚀性小、再生能耗小、补充成本低，能同时脱除多种酸性气体污染物的特点，成为脱碳工艺较为成熟的技术，近年来得到广泛应用。然而，氨法脱碳工艺实际应用中，吸收液的浓度越高，解吸过程中会出现解吸不完全，CO2解吸率越低，导致再生吸收液的吸收能力降低，同时容易造成氨逸出等问题，提高了工艺运行成本。因此，有必要提供一种新的技术解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述技术问题，提供一种烟道气或合成气中CO2脱除方法，将从煤焦油或煤直接液化油中提取酚类物质和CO2的吸收结合于一体，其中提取酚类物质中产生的含酚有机胺溶液作为吸收CO2的吸收液，吸收后的溶液在解吸工艺中解吸完全，再生的吸收液吸收效果好，且降低了工艺运行成本。本专利技术的技术方案是：一种烟道气或合成气中CO2脱除方法，包括如下步骤：CO2吸收：将经过脱硫除尘冷却后的烟道气或合成气引入吸收塔内，与吸收液逆流接触进行脱碳处理，排出的气相为脱CO2烟道气或合成气，液相为CO2富集液；其中所述吸收液为以有机胺溶液为萃取剂提取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质所获得的含酚有机胺溶液；酚再生：在CO2富集液中通入过量的二氧化碳，使CO2富集液进一步酸化，溶液静置分层得到粗酚油和含CO2有机胺溶液；CO2再生：将所述含CO2有机胺溶液加热解吸，释放出的CO2部分用于酚再生步骤的CO2富集液酸化，再生的有机胺溶液作为萃取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质的萃取剂循环使用。优选的，CO2吸收步骤中，吸收液吸收烟道气或合成气中CO2的吸收温度为30-55℃。优选的，酚再生步骤中，CO2富集液酸化温度为30-60℃。优选的，在CO2吸收步骤中吸收的二氧化碳与有机胺的摩尔比为0.01-2：1，在CO2再生步骤中，通入所述CO2富集液中循环的CO2量与有机胺的摩尔比为0.01-2：1。优选的，CO2再生步骤中，含CO2有机胺溶液加热解吸的温度为120-150℃。优选的，其特征在于，CO2吸收步骤中，所述吸收液中有机胺的质量分数为30％-80％，酚的质量分数为15％-40％，水的质量分数为5％-30％。优选的，所述有机胺为乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、N-甲基二乙醇胺中的至少一种。本专利技术还提供一种烟道气或合成气中CO2脱除装置。所述烟道气或合成气中CO2脱除装置包括用于萃取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质以获得含酚有机胺溶液的萃取塔；与所述萃取塔连接且以所述含酚有机胺溶液作为吸收液，吸收烟道气或合成气中CO2的吸收塔；与所述吸收塔连接且用于将所述吸收塔排放的CO2富集液进一步酸化，释放其中所含酚类物质的酚再生塔；与所述酚再生塔连接且用于将其排出的物质静置分离得到粗酚油和含CO2有机胺溶液的分离器；与所述分离器连接且用于将含CO2有机胺溶液进行CO2再生解吸的有机胺脱碳塔，再生的二氧化碳部分引入所述酚再生塔，再生的有机胺溶液作为萃取剂返回所述萃取塔内。与现有技术相比，本专利技术提供的烟道气或合成气中CO2脱除方法及装置，具有如下有益效果：一、烟道气或合成气中CO2脱除方法中，吸收CO2的吸收液来自于以有机胺溶液为萃取剂提取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质所产生的含酚有机胺溶液，吸收CO2后的吸收液先后进行酚再生和CO2再生工艺，再生得到的有机胺溶液作为萃取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质的萃取剂循环使用。由此使从煤焦油或煤直接液化油中提取酚类物质和CO2的吸收结合于一体，降低了工艺运行成本；且有机胺溶液再生工艺中CO2解吸率高，再生的吸收液吸收效果好，有机胺溶液补充量少。二、烟道气或合成气中CO2脱除方法中，将含CO2有机胺溶液解吸后，释放出的CO2部分用于酚再生工艺中，可完全置换出CO2富集液中的酚类物质，提高酚类物质的提取率，且降低再生有机胺溶液中的酚含量，进一步保证有机胺溶液萃取酚类物质的效率。附图说明图1为本专利技术提供的烟道气或合成气中CO2脱除装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。请结合参阅图1，为本专利技术提供的烟道气或合成气中CO2脱除装置的结构示意图。所述烟道气或合成气中CO2脱除装置100包括萃取塔11、吸收塔12、酚再生塔13、分离器14及有机胺脱碳塔15。其中：所述萃取塔11用于萃取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质，萃余相为脱酚油，萃取相为含酚有机胺溶液。所述吸收塔12与所述萃取塔11连接，且所述萃取塔11内的萃取相作为所述吸收塔12内吸收CO2的吸收液。吸收CO2后，气相为为脱CO2烟道气或合成气，液相为CO2富集液。所述酚再生塔13与所述吸收塔12连接，所述吸收塔12内排出的CO2富集液引入到所述酚再生塔13中，采用二氧化碳继续酸化，使CO2富集液中的酚类物质完全释放。所述分离器14与所述酚再生塔13连接，CO2富集液进一步酸化后流至所述分离器14内，在所述分离器14内静置分层，得到粗酚油和含CO2有机胺溶液。所述有机胺脱碳塔15与所述分离器14连接，含CO2有机胺溶液排至所述有机胺脱碳塔15内，在所述有机胺脱碳塔15内进行CO2再生，释放的CO2一部分循环引入所述酚再生塔13内用于CO2富集液进一步酸化，一部分用于合成尿素或做其它用途；再生的有机胺溶液作为萃取剂返回所述萃取塔11内，以循环使用。即所述有机胺脱碳塔15内释放的CO2分为两条支路，一条支路与所述酚再生塔13连接，另一条支路排出的二氧化碳用于尿素合成或做其它用途。其中，烟道气的主要组成为氮气、二氧化碳、氧和水蒸气和硫化物；合成气主要组成为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氮气。酚类化合物为苯酚、邻甲酚、对甲酚、间甲酚、乙基苯酚、二乙基苯酚、二甲基苯酚、对苯基苯酚中的一种或者多种。基于所述烟道气或合成气中CO2脱除装置100，本专利技术提供一种烟道气或合成气中CO2脱除方法。以下通过具体的实施例对本专利技术提供的烟道气或合成气中CO2脱除方法进行详细阐述。实施例1一种烟道气或合成气中CO2脱除方法，包括如下步骤：步骤S1：CO2吸收以有机胺溶液为萃取剂，对煤焦油或煤直接液化油中的酚类物质进行提取，获得萃取相为含酚有机胺溶液；将经过脱硫除尘冷却后的烟道气或合成气引入所述吸收塔12内，并将所述含酚有机胺溶液作为吸收液引入所述吸收塔12内，与烟道气或合成气逆流接触进行脱碳处理，排出的气相为脱CO2烟道气或合成气，液相为CO2富集液；具体的，所述含酚有机胺溶液中的成分包括有机胺、酚和水，其中有机胺的质量分数为30％-80％，酚的质量分数为15％-40％，水的质量分数为5％-30％；所述有机胺为乙二胺、一乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟道气或合成气中CO2脱除方法，其特征在于，包括如下步骤：CO2吸收：将经过脱硫除尘冷却后的烟道气或合成气引入吸收塔内，与吸收液逆流接触进行脱碳处理，排出的气相为脱CO2烟道气或合成气，液相为CO2富集液；其中所述吸收液为以有机胺溶液为萃取剂提取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质所获得的含酚有机胺溶液；酚再生：在CO2富集液中通入过量的二氧化碳，使CO2富集液进一步酸化，溶液静置分层得到粗酚油和含CO2有机胺溶液；CO2再生：将所述含CO2有机胺溶液加热解吸，释放出的CO2部分用于酚再生步骤的CO2富集液酸化，再生的有机胺溶液作为萃取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质的萃取剂循环使用。

【技术特征摘要】
1.一种烟道气或合成气中CO2脱除方法，其特征在于，包括如下步骤：CO2吸收：将经过脱硫除尘冷却后的烟道气或合成气引入吸收塔内，与吸收液逆流接触进行脱碳处理，排出的气相为脱CO2烟道气或合成气，液相为CO2富集液；其中所述吸收液为以有机胺溶液为萃取剂提取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质所获得的含酚有机胺溶液；酚再生：在CO2富集液中通入过量的二氧化碳，使CO2富集液进一步酸化，溶液静置分层得到粗酚油和含CO2有机胺溶液；CO2再生：将所述含CO2有机胺溶液加热解吸，释放出的CO2部分用于酚再生步骤的CO2富集液酸化，再生的有机胺溶液作为萃取煤焦油或煤直接液化油中酚类物质的萃取剂循环使用。2.根据权利要求1所述的烟道气或合成气中CO2脱除方法，其特征在于，CO2吸收步骤中，吸收液吸收烟道气或合成气中CO2的吸收温度为30-55℃。3.根据权利要求1所述的烟道气或合成气中CO2的脱除方法，其特征在于，酚再生步骤中，CO2富集液酸化温度为30-60℃。4.根据权利要求1所述的烟道气或合成气中CO2脱除方法，其特征在于，在CO2吸收步骤中吸收的二氧化碳与有机胺的摩尔比为0.01-2：1，在CO2再生步骤中，通入所述CO2富集液中循环的CO2量与有机胺的摩尔比...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾秋红，严石，罗和安，李泳霖，游奎一，黄荣辉，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43