一种胺法捕集二氧化碳解析塔能量利用的装置系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种胺法捕集二氧化碳解析塔能量利用的装置系统及方法，所述装置系统包括依次连接的吸收塔系统、胺液系统和解析塔系统；所述解析塔系统与有机朗肯循环发电系统相连。本发明专利技术所述方法采用有机朗肯循环发电系统回收利用胺法捕集二氧化碳过程中解析塔出口气体的余热，将处理过程中低品位热量转化为电能，达到了节能减排的效果。达到了节能减排的效果。达到了节能减排的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种胺法捕集二氧化碳解析塔能量利用的装置系统及方法


[0001]本专利技术涉及节能环保
，尤其涉及一种胺法捕集二氧化碳解析塔能量利用的装置系统及方法。

技术介绍

[0002]化石燃料的燃烧导致大气中CO2含量的激增，进而产生温室效应，影响人类的生存。CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕集、利用和封存)是降碳必不可少的技术方向，CCUS也是实现化石能源深度减排的唯一途径。
[0003]目前，二氧化碳捕集技术主要用于火力发电厂、水泥、钢铁、化工等排放二氧化碳多的行业。二氧化碳捕集技术主要有化学吸收法、物理膜分离法和吸附法。化学吸收法的优点是技术成熟，捕集纯度高，纯度达到97％
‑
99％左右，但存在能耗高、占地面积大和系统复杂等缺点。物理膜分离法的优点是占地面积小、系统简单，但捕集纯度低，已投产纯度仅达60％
‑
85％左右，电耗高、烟道气商业化应用少。物理吸附法存在吸附剂用量大，吸附剂再生困难等问题。工业上多采用化学胺法吸收来捕集二氧化碳。
[0004]CN208482032U公开了一种模块化的二氧化碳捕集系统，利用醇胺法捕集尾气中的二氧化碳，通过贫液吸收二氧化碳转化为富液，包括吸收模块、换热模块和再生模块，通过吸收模块吸收二氧化碳，通过换热模块分离富液和贫液，通过再生模块循环利用富液和贫液。该模块化的二氧化碳捕集系统采用模块化技术，达到了标准化和系列化的目的，降低了制造成本及后期维护费用，简化施工安装操作，缩短建造周期。
[0005]CN111437710A公开了一种醇
‑
胺
‑
水系二氧化碳捕集液及二氧化碳的捕集方法，醇胺与CO2反应形成稳定的氨基甲酸盐和碳酸氢盐，随着对CO2吸收量的增加，捕集液的OH
‑
含量逐渐降低，碱性降低；低级醇不仅可与CO2反应形成难分解物质，提了对CO2的捕集效率；而且其还可以降低水的介电常数，从而降低捕集液的碱度，有利于捕集液吸附的酸性CO2在较低的温度下解吸。该方法对CO2的捕集率高，解吸CO2所需温度低，耗能低且对设备无腐蚀。
[0006]CN112169537A公开了一种快速变温吸附转轮式直接空气二氧化碳捕集系统，所述快速变温吸附转轮式直接空气二氧化碳捕集系统包括：转轮；吸附流路以及再生流路，再生气体在再生流路内沿与第一方向相反的第二方向流动，其中，再生气体为水蒸气发生器加热产生的水蒸气，加热后的再生气体流经转轮的再生区后进入冷凝器内被冷凝，冷凝得到液体为冷凝水，所述冷凝水经冷凝管路流入水蒸气发生器内，冷凝分离得到的气体为收集的二氧化碳气体。该方法实现了空气中二氧化碳的直接、快速捕集，且使用负压蒸汽再生吸附剂，有效地降低了系统能耗。
[0007]但上述方法均没有在二氧化碳捕集过程中对气体中的热量进行利用，一定程度上造成了能量浪费。因此，开发一种胺法捕集二氧化碳解析塔能量利用的装置系统及方法具有重要意义。

技术实现思路

[0008]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种胺法捕集二氧化碳解析塔能量利用的装置系统及方法，所述装置系统将解析塔中产生的热气体通入有机朗肯循环发电系统，利用余热进行发电，大大降低二氧化碳捕集系统的能耗，对促进工业节能具有重要意义。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种胺法捕集二氧化碳解析塔能量利用的装置系统，所述装置系统包括依次连接的吸收塔系统、胺液系统和解析塔系统；所述解析塔系统与有机朗肯循环发电系统相连。
[0011]本专利技术所述装置系统中的解析塔系统与有机朗肯循环发电系统相连，解析塔排出的夹杂二氧化碳的水蒸气进入以低沸点有机物作为工质的闭式朗肯循环发电系统进行发电，实现了二氧化碳胺法捕集过程中的余热利用，产生的电能可作为整个捕集系统用电，提高了二氧化碳捕集过程中能源利用率，促进工业节能减排。
[0012]优选地，所述有机朗肯循环发电系统包括依次循环连接的蒸发装置、透平机械装置和冷凝装置。
[0013]本专利技术中夹杂二氧化碳的水蒸气主要进入有机朗肯循环发电系统的蒸发装置进行余热利用。
[0014]优选地，所述透平机械装置与发电装置共轴连接。
[0015]本专利技术所述透平机械装置与发电装置共轴连接，通过低沸点有机物在中低温热源下汽化产生较高压力蒸汽做功来带动发电机进行发电。
[0016]优选地，所述冷凝装置分别与凝结水储存装置和凝结水输送装置相连。
[0017]优选地，所述凝结水储存装置与凝结水输送装置相连。
[0018]优选地，所述蒸发装置连接有工质输送装置。
[0019]优选地，所述解析塔系统包括解析塔。
[0020]优选地，所述解析塔内设置有第一填料和第一气体分布装置。
[0021]本专利技术优选所述解析塔内设置有第一填料和第一气体分布装置，更有利于增大第一富胺液与再沸器产生的夹杂二氧化碳的水蒸汽的接触面积，提高解析效率。
[0022]优选地，所述第一填料包括至少三个填料段。
[0023]优选地，所述第一气体分布装置包括至少一个气体分布板。
[0024]优选地，所述解析塔的上部设置有回流装置。
[0025]优选地，所述回流装置包括回流液收集装置和回流液输送装置。
[0026]优选地，所述有机朗肯循环发电系统、回流液收集装置、回流液输送装置和解析塔循环相连。
[0027]优选地，所述回流液收集装置的顶部设置有二氧化碳出气管。
[0028]本专利技术中经过有机朗肯循环发电系统进行余热利用后的夹杂二氧化碳的水蒸气已经过蒸发装置换热，进入到回流液收集装置，气态二氧化碳和回流液在此分开，回流液通过回流液输送装置集中返回到解析塔，二氧化碳气体通过管道被输送到二氧化碳压缩提纯装置。当二氧化碳压缩提纯装置故障时，二氧化碳气体至烟气排放管排出。
[0029]优选地，所述解析塔的底部设置有再沸装置。
[0030]优选地，所述再沸装置与解析塔循环相连。
[0031]本专利技术中从解析塔喷淋而下的富胺液与自再沸器蒸发出来自下而上的胺溶液水蒸汽逆向加热，从而将富胺液中的二氧化碳解析出来，完成整个解析过程。
[0032]优选地，所述解析塔的底部设置有第一贫胺液管道。
[0033]优选地，所述解析塔的侧部设置有第一富胺液管道。
[0034]优选地，所述胺液系统包括贫胺液系统和富胺液系统。
[0035]优选地，所述贫胺液系统包括自贫胺液流动方向依次连接的贫胺液输送装置、贫富胺液换热装置、贫胺液储存装置、贫胺液给料输送装置和贫胺液冷却装置。
[0036]本专利技术中的贫胺液冷却装置的作用是为了防止进行吸收塔的第二贫胺液温度过高导致第二贫胺液内的水蒸发进入烟气，同时使第二贫胺液温度保持在一定范围，维持第二贫胺液的吸收性能。
[0037]本专利技术中如果经贫胺液冷却装置冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胺法捕集二氧化碳解析塔能量利用的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括依次连接的吸收塔系统、胺液系统和解析塔系统；所述解析塔系统与有机朗肯循环发电系统相连。2.根据权利要求1所述的装置系统，其特征在于，所述有机朗肯循环发电系统包括依次循环连接的蒸发装置、透平机械装置和冷凝装置；优选地，所述透平机械装置与发电装置共轴连接；优选地，所述冷凝装置分别与凝结水储存装置和凝结水输送装置相连；优选地，所述凝结水储存装置与凝结水输送装置相连；优选地，所述蒸发装置连接有工质输送装置。3.根据权利要求1或2所述的装置系统，其特征在于，所述解析塔系统包括解析塔；优选地，所述解析塔的上部设置有回流装置；优选地，所述回流装置包括回流液收集装置和回流液输送装置；优选地，所述有机朗肯循环发电系统、回流液收集装置、回流液输送装置和解析塔循环相连。4.根据权利要求1～3任一项所述的装置系统，其特征在于，所述解析塔的底部设置有第一贫胺液管道；优选地，所述解析塔的侧部设置有第一富胺液管道。5.根据权利要求1～4任一项所述的装置系统，其特征在于，所述胺液系统包括贫胺液系统和富胺液系统；优选地，所述贫胺液系统包括自贫胺液流动方向依次连接的贫胺液输送装置、贫富胺液换热装置、贫胺液储存装置、贫胺液给料输送装置和贫胺液冷却装置；优选地，所述贫胺液输送装置经第一贫胺液管道与解析塔系统相连；优选地，所述贫胺液冷却装置经第二贫胺液管道与吸收塔系统相连；优选地，所述富胺液系统包括自富胺液流动方向依次连接的富胺液输送装置和贫富胺液换热装置；优选地，所述贫富胺液换热装置经第一富胺液管道与解析塔系统相连；优选地，所述富胺液输送装置经第二富胺液管道与吸收塔系统相连。6.根据权利要求1～5任一项所述的装置系统，其特征在于，所述吸收塔系统包括吸收塔；优选地，所述吸收塔内设置有除雾装置；优选地，所述吸收塔的侧部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英伦，张茅，
申请(专利权)人：华润电力海丰有限公司，
类型：发明
国别省市：