捕集二氧化碳的方法及系统技术方案

本公开涉及一种捕集二氧化碳的方法及系统，包括(1)将含有二氧化碳的混合气体从吸收塔底部通入吸收塔中，与来自塔顶的二氧化碳吸收剂逆流接触，得到富液；(2)将所述富液分为第一部分富液和第二部分富液，所述第一部分富液进入再生塔中进行再生，得到贫液；(3)使所述贫液和所述第二部分富液返回所述吸收塔中。该方法采用高负载量的二氧化碳吸收剂，将吸收塔底得到的富液部分回流至塔内来强化二氧化碳吸收剂的吸收过程，通过选择特定的吸收塔与再生塔的直径比例来增强吸收剂溶液的分布均匀性，降低吸收剂的再生能耗和吸收塔的高度，从而降低运行费用和设备投资。低运行费用和设备投资。低运行费用和设备投资。

【技术实现步骤摘要】
捕集二氧化碳的方法及系统


[0001]本公开涉及碳减排
，具体地，涉及一种捕集二氧化碳的方法及系统。

技术介绍

[0002]二氧化碳过度排放导致的全球气候变暖带来了一系列灾难性的自然灾害，使二氧化碳减排减量的探索研究成为了当今世界性的研究热点。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术能针对大点源CO2进行大规模捕集，而现有的二氧化碳捕集方法还存在成本高、捕集效率低、吸收剂再生能耗大等缺点。

技术实现思路

[0003]本公开的目的是提供一种捕集二氧化碳的方法及系统，该方法采用高负载量的二氧化碳吸收剂，将吸收塔底得到的富液部分回流至塔内来强化二氧化碳吸收剂的吸收过程，通过选择特定的吸收塔与再生塔的直径比例来增强吸收剂溶液的分布均匀性，降低二氧化碳吸收剂的再生能耗。
[0004]本公开第一方面提供一种捕集二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：
[0005](1)将含有二氧化碳的混合气体从吸收塔底部通入吸收塔中，与来自塔顶的二氧化碳吸收剂逆流接触，得到富液；
[0006](2)将所述富液分为第一部分富液和第二部分富液，所述第一部分富液进入再生塔中进行再生，得到贫液；
[0007](3)使所述贫液和所述第二部分富液返回所述吸收塔中；
[0008]其中，所述第一部分富液与所述第二部分富液的体积比为1：(0.05～5)，所述吸收塔与所述再生塔的直径比为(1.2～1.5)：1；所述二氧化碳吸收剂为混合胺溶液。
[0009]可选地，所述混合气体中二氧化碳的体积含量为5～100％，所述混合气体的进料温度为40～50℃；所述二氧化碳吸收剂的质量浓度为30～70％，进料温度为15～25℃；所述混合气体与所述二氧化碳吸收剂的流量比为(4～0.3)：1。
[0010]可选地，该方法还包括，所述第一部分富液进入所述再生塔前先与所述贫液经贫富液换热器进行换热，换热后的所述贫液返回所述吸收塔中；所述第二部分富液经回流泵返回所述吸收塔中；其中，所述第一部分富液经过滤后进入所述贫富液换热器中，所述第二部分富液经过滤后进入所述回流泵中。
[0011]可选地，所述第一部分富液进入所述贫富液换热器前的温度为40～48℃，所述第一部分富液流出所述贫富液换热器时的温度为50～60℃，所述第一部分富液进入所述再生塔前的温度为90～100℃；所述第二部分富液进入所述吸收塔前的温度为30～40℃；
[0012]所述贫液流出所述再生塔时的温度为90～130℃，所述贫液流出所述贫富液换热器时的温度为50～60℃，所述贫液进入所述吸收塔前的温度为30～45℃。
[0013]可选地，所述吸收塔的高径比为(30～60)：1，优选为(40～50)：1。
[0014]可选地，所述混合胺溶液包括有机仲胺、有机叔胺和溶剂，所述溶剂为去离子水。
[0015]本公开第二方面提供一种采用本公开第一方面所述的方法捕集二氧化碳的系统，包括：吸收塔和再生塔，所述吸收塔包括混合气体入口、贫液入口、富液回流入口和富液出口，所述吸收塔的富液出口分别与所述再生塔的富液入口以及所述吸收塔的富液回流入口连通；所述再生塔包括富液入口、贫液出口和再生气出口，所述贫液出口与所述吸收塔的贫液入口连通。
[0016]可选地，所述系统还包括贫富液换热器，所述贫富液换热器的冷源入口与所述吸收塔的富液出口连通，所述贫富液换热器的冷源出口与所述再生塔的富液入口连通；所述贫富液换热器的热源入口与所述再生塔的贫液出口连通，所述贫富液换热器的热源出口与所述吸收塔的贫液入口连通。
[0017]可选地，所述系统还包括回流泵，所述回流泵设置于所述吸收塔的富液出口与富液回流入口之间的回流管路上。
[0018]可选地，所述回流管路包括回流主管和回流支管，所述回流主管的入口与所述吸收塔的富液出口连通，所述回流主管的出口分别与所述回流支管的入口以及所述贫富液换热器的冷源入口连通，所述回流泵设置于所述回流支管上。
[0019]通过上述技术方案，本公开提供一种捕集二氧化碳的方法及系统，该方法采用高负载量的二氧化碳吸收剂来吸收二氧化碳，并将吸收塔底得到的富液部分回流至塔内，从而强化二氧化碳吸收剂的吸收过程，另外通过选择特定的吸收塔与再生塔的直径比例来增强吸收剂溶液的分布均匀性，加强二氧化碳吸收剂的循环负载量，降低吸收剂的再生能耗和吸收塔的高度，从而降低运行费用和设备投资。本公开的方法可以通过调节富液的回流比，针对不同组成的混合气体进行有效地捕集和处理，操作弹性高，原料适用范围广。
[0020]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0021]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0022]图1是实施例1捕集二氧化碳系统的结构示意图。
[0023]附图标记说明
[0024]1、吸收塔2、再生塔3、贫富液换热器4、回流泵
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0026]本公开第一方面提供一种捕集二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：
[0027](1)将含有二氧化碳的混合气体从吸收塔底部通入吸收塔中，与来自塔顶的二氧化碳吸收剂逆流接触，得到富液；
[0028](2)将所述富液分为第一部分富液和第二部分富液，所述第一部分富液进入再生塔中进行再生，得到贫液；
[0029](3)使所述贫液和所述第二部分富液返回所述吸收塔中；
[0030]其中，所述第一部分富液与所述第二部分富液的体积比为1：(0.05～5)，优选为1：
(0.1～3)，例如可以为1：(0.2～3)、1：(0.5～2.5)；所述吸收塔与所述再生塔的直径比为(1.2～1.5)：1；所述二氧化碳吸收剂为混合胺溶液。
[0031]在上述技术方案中，本公开提供一种捕集二氧化碳的方法，该方法采用高负载量的二氧化碳吸收剂来吸收二氧化碳，并将吸收塔底得到的富液部分回流至塔内，从而强化二氧化碳吸收剂的吸收过程，另外通过选择特定的吸收塔与再生塔的直径比例来增强吸收剂溶液的分布均匀性，加强二氧化碳吸收剂的循环负载量，降低吸收剂的再生能耗和吸收塔的高度，从而降低运行费用和设备投资。
[0032]在本公开的一种实施方式中，所述混合气体的进料温度为40～50℃；所述二氧化碳吸收剂的质量浓度可以为20～80％，优选为30～70％，进料温度可以为10～40℃，优选为15～25℃；所述混合气体与所述二氧化碳吸收剂的流量比可以为(5～0.1)：1，优选为(4～0.3)：1，其中，混合气体中二氧化碳的体积含量不受限制，例如二氧化碳的体积含量可以为5～100％，例如为5％，12％、15％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种捕集二氧化碳的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将含有二氧化碳的混合气体从吸收塔底部通入吸收塔中，与来自塔顶的二氧化碳吸收剂逆流接触，得到富液；(2)将所述富液分为第一部分富液和第二部分富液，所述第一部分富液进入再生塔中进行再生，得到贫液；(3)使所述贫液和所述第二部分富液返回所述吸收塔中；其中，所述第一部分富液与所述第二部分富液的体积比为1：(0.05～5)，所述吸收塔与所述再生塔的直径比为(1.2～1.5)：1；所述二氧化碳吸收剂为混合胺溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合气体中二氧化碳的体积含量为5～100％，所述混合气体的进料温度为40～50℃；所述二氧化碳吸收剂的质量浓度为30～70％，进料温度为15～25℃；所述混合气体与所述二氧化碳吸收剂的流量比为(4～0.3)：1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括，所述第一部分富液进入所述再生塔前先与所述贫液经贫富液换热器进行换热，换热后的所述贫液返回所述吸收塔中；所述第二部分富液经回流泵返回所述吸收塔中；其中，所述第一部分富液经过滤后进入所述贫富液换热器中，所述第二部分富液经过滤后进入所述回流泵中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一部分富液进入所述贫富液换热器前的温度为40～48℃，所述第一部分富液流出所述贫富液换热器时的温度为50～60℃，所述第一部分富液进入所述再生塔前的温度为90～100℃；所述第二部分富液进入所述吸收塔前的温度为30～40℃；所述贫液流出所述再生塔时的温度为90～130℃，所述贫液流出所述贫富液换热器时的温度为50～60℃，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶舣，赵兴雷，
申请(专利权)人：国能锦界能源有限责任公司国家能源投资集团有限责任公司北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：