一种天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集加工一体化方法技术

本发明专利技术属于二氧化碳资源化利用领域，公开了一种天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集加工一体化方法，包括：烟道的气体经脱硫、碱洗后进入吸收塔，采用吸收剂吸收得到富液，吸收塔中采用的吸收剂为浓度比5:5的MEA

【技术实现步骤摘要】
一种天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集加工一体化方法


[0001]本专利技术属于二氧化碳资源化利用领域，具体涉及一种天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集加工一体化方法。

技术介绍

[0002]本专利技术对于
技术介绍
的描述属于与本专利技术相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本专利技术的
技术实现思路
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本专利技术在首次提出申请的申请日的现有技术。
[0003]烟气中二氧化碳的捕集和资源化处理一直是社会关注的热点，而烟气中二氧化碳浓度较低，通过吸收剂吸收二氧化碳，同时将高浓度二氧化碳与氢气混合制甲烷，是目前的二氧化碳资源化处理的一种方式，然而，目前的资源化处理方式普遍存在着生产成本高，系统能耗高的缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集加工一体化方法，本专利技术的装置具有系统化程度高和能耗低的优点。
[0005]本专利技术实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
[0006]一种天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集加工一体化方法，包括：
[0007]烟道的气体经脱硫、碱洗后进入吸收塔，采用吸收剂吸收得到富液，所述的吸收塔中采用的吸收剂为浓度比5:5的MEA
‑
PEHA溶液；
[0008]所述的富液进入二氧化碳后续收集程序或进入二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应程序；
[0009]所述的二氧化碳后续收集程序包括如下步骤：
[0010]所述的富液在再生塔中再生后得到贫液进入吸收塔，所述的富液与贫液进行热交换；所述的再生塔中排出的气体经气液分离后得到二氧化碳气体；所述的二氧化碳气体经过预冷、压缩、吸附、干燥、冷凝和提纯后收集；
[0011]二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应程序包括如下步骤：
[0012]所述的富液经换热器后在所述的解吸加氢一体塔内解吸后经气液分离器分离后液体经换热器与所述的吸收塔内流出的吸收了二氧化碳的吸收剂进行换热后重新进入到吸收塔内进行二氧化碳吸收；
[0013]气液分离器中分离出的气体与氢气混合后进入解吸加氢一体塔和加氢反应塔；
[0014]所述的加氢反应塔的进气口连接有调压阀。
[0015]进一步的，二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应程序采用二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应装置完成，所述的二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应装置包括吸收塔、解吸加氢一体塔和加氢反应塔；
[0016]所述的吸收塔内的吸收了二氧化碳的吸收剂经换热器后在所述的解吸加氢一体
塔内解吸后经气液分离器分离后液体经换热器与所述的吸收塔内流出的吸收了二氧化碳的吸收剂进行换热后重新进入到吸收塔内进行二氧化碳吸收；
[0017]气液分离器中分离出的气体与氢气混合后进入解吸加氢一体塔和加氢反应塔；
[0018]所述的加氢反应塔的进气口连接有调压阀。
[0019]进一步的，所述的吸收塔内设有用于喷淋吸收溶剂的喷淋装置装置；
[0020]所述的吸收塔的出液口与换热器冷侧进口通过管道串联，换热器冷侧出口与解吸加氢一体塔的进液口通过管道连接；
[0021]所述解吸加氢一体塔的出液口与气液分离器连接，所述的气液分离器的出液口和换热器热侧进口通过管道串联，换热器热侧出口与所述吸收塔的进液口通过管道连接；
[0022]所述气液分离器的出气口与气体混合罐通过管道连接；所述气体混合罐出气口与压缩机通过管道连接；所述压缩机与解吸加氢一体塔的进气口和加氢反应塔的进气口通过管道并联；所述的解吸加氢一体塔为管壳式，管侧通入二氧化碳和氢气，壳侧通入富液，流动换热方式可以是逆流或顺流；所述的解吸加氢一体塔的换热管束内装填至少一种二氧化碳加氢催化剂；所述的解吸加氢一体塔的换热管束是光管或内翅片管形式。
[0023]进一步的，所述的解吸加氢一体塔配备至少一台加氢反应塔，解吸加氢一体塔和加氢反应塔的入口通过管道连接气体混合罐，通过调压阀分配两座塔的进口反应物流量。
[0024]进一步的，所述的解吸加氢一体塔的管侧和壳侧装有温度计。
[0025]进一步的，所述的解吸加氢一体塔解吸后的贫液通过换热器将热量传递给吸收塔吸收CO后的富液。
[0026]进一步的，所述解吸加氢一体塔的出气口上设置CH浓度测量仪。所述气液分离器的出气口与气体混合罐连接管道上设置流量计9得到CO2流量，以控制进入气体混合罐6的H2流量。
[0027]进一步的，所述的二氧化碳后续收集程序采用一种适用于天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集吸收装置完成，所述的适用于天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集吸收装置包括依次连通的脱硫装置、碱洗塔、吸收塔和再生塔；所述的脱硫装置前端与烟道连通；
[0028]所述的吸收塔的富液出口通过第一管道与所述的再生塔的进液口连通；所述的再生塔的出液口通过第二管道与所述的吸收塔的贫液进口连通；所述的第一管道与所述的第二管道通过贫富液换热器进行换热；所述的再生塔的出气口与气液分离器连通。
[0029]进一步的，所述的吸收塔上设有气体出口，所述的气体出口与烟道连通；所述的第二管道上设有贫液冷却器；所述的二氧化碳后续收集程序采用一种适用于天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集吸收装置还包括溶液再沸器，所述的溶液再沸器与再生塔之间通关循环管道连通；所述的二氧化碳后续收集程序采用一种适用于天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集吸收装置还包括二氧化碳处理装置，所述的二氧化碳处理装置与所述的气液分离器的出气口连通；所述的二氧化碳处理装置包括依次连通的预冷装置、压缩装置、吸附装置、干燥装置、冷凝装置和提纯装置。
[0030]进一步的，所述的气液分离器的出液口与所述的再生塔连通。
[0031]本专利技术实施例具有如下有益效果：
[0032]本专利技术将CO2捕集与加氢制甲烷进行合理耦合，在一体化装置中将加氢反应热用于富液解吸，大大降低了系统成本和能耗。并配备加氢反应塔，通过调压阀分配两座加氢塔
反应物流量，可以精确控制解吸加氢一体化塔中解吸温度和加氢反应温度，保证较高的反应速率和甲烷选择性。
[0033]二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化装置具有适应性强、换热效率高的特点，并且通过控制配套加氢反应塔进料流量，可以准确控制解吸温度和反应温度，维持高解吸速率，反应速率和CH4选择性；在一体化装置中将CO2加氢甲烷化反应热用于富液解吸，降低系统能耗；系统集成度高，成本降低，满足二氧化碳资源化利用的需求。
[0034]富液从再生塔上部和中部分流进入，通过汽提解吸部分CO2，然后进入再沸器，使其中的CO2进一步解吸。解吸CO2后的贫液(105℃)由再生塔底流出，经闪蒸罐闪蒸出部分蒸汽加压回收回到解吸塔回收热量；闪蒸罐流出贫液经贫富液换热器回收热量后降温至60℃，用泵送至贫液冷却器，冷却至40℃后进入吸收塔。溶剂往返循环构成连续吸收和解吸CO2的工艺过程，CO2的捕集率在90％以上。
[0035]压缩与精馏提纯单元气源来源于CO2捕集装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集加工一体化方法，其特征在于，包括：烟道的气体经脱硫、碱洗后进入吸收塔，采用吸收剂吸收得到富液，所述的吸收塔中采用的吸收剂为浓度比5:5的MEA
‑
PEHA溶液；所述的富液进入二氧化碳后续收集程序或进入二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应程序；所述的二氧化碳后续收集程序包括如下步骤：所述的富液在再生塔中再生后得到贫液进入吸收塔，所述的富液与贫液进行热交换；所述的再生塔中排出的气体经气液分离后得到二氧化碳气体；所述的二氧化碳气体经过预冷、压缩、吸附、干燥、冷凝和提纯后收集；二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应程序包括如下步骤：所述的富液经换热器后在所述的解吸加氢一体塔(2)内解吸后经气液分离器(5)分离后液体经换热器与所述的吸收塔(1)内流出的吸收了二氧化碳的吸收剂进行换热后重新进入到吸收塔内进行二氧化碳吸收；气液分离器(5)中分离出的气体与氢气混合后进入解吸加氢一体塔(2)和加氢反应塔(3)；所述的加氢反应塔(3)的进气口连接有调压阀。2.根据权利要求1所述的天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集加工一体化方法，其特征在于，二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应程序采用二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应装置完成，所述的二氧化碳捕集加氢制甲烷一体化反应装置包括吸收塔(1)、解吸加氢一体塔(2)和加氢反应塔(3)；所述的吸收塔(1)内的吸收了二氧化碳的吸收剂经换热器后在所述的解吸加氢一体塔(2)内解吸后经气液分离器(5)分离后液体经换热器与所述的吸收塔(1)内流出的吸收了二氧化碳的吸收剂进行换热后重新进入到吸收塔内进行二氧化碳吸收；气液分离器(5)中分离出的气体与氢气混合后进入解吸加氢一体塔(2)和加氢反应塔(3)；所述的加氢反应塔(3)的进气口连接有调压阀。3.根据权利要求2所述的天然气锅炉排放烟气的二氧化碳捕集加工一体化方法，其特征在于，所述的吸收塔(1)内设有用于喷淋吸收溶剂的喷淋装置装置；所述的吸收塔(1)的出液口(21)与换热器(4)冷侧进口通过管道串联，换热器(4)冷侧出口与解吸加氢一体塔(2)的进液口(23)通过管道连接；所述解吸加氢一体塔(2)的出液口(24)与气液分离器(5)连接，所述的气液分离器的出液口和换热器(4)热侧进口通过管道串联，换热器(4)热侧出口与所述吸收塔(1)的进液口(22)通过管道连接；所述气液分离器(5)的出气口与气体混合罐(6)通过管道连接；所述气体混合罐(6)出气口与压缩机(7)通过管道连接；所述压缩机(7)与解吸加氢一体塔(2)的进气口(25)和加氢反应塔(3)的进气口(27)通过管道并联；所述的解吸加氢一体塔(2)为管壳式，管侧通入二氧化碳和氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜鑫，周丽娟，毛祥，铁宇，蔡昊，金文龙，郭蕙心，朱瑞娟，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：