【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳冷凝液化领域，尤其涉及一种二氧化碳液化系统及方法。
技术介绍
1、无论是在“碳达峰碳中和”大战略背景下兴起的二氧化碳捕集利用与储存（ccus）、二氧化碳压缩储能等项目中，还是在传统的石化、轻工等工业生产活动中，二氧化碳气体的压缩、冷凝液化技术经常涉及到，传统的工业生产中二氧化碳气体液化装置主要采用液氨制冷的冷凝液化工艺技术，该技术存在投资费用大、能耗及运行费用高、安全风险性大等多方面缺陷。因此需要提供一种二氧化碳液化系统替代现有液氨制冷方法液化二氧化碳。
技术实现思路
1、因此，为解决现有技术中液氨制冷冷凝二氧化碳的缺陷，本专利技术实施例提供一种二氧化碳液化方法，可利用二氧化碳气源的部分气态二氧化碳作为冷凝介质实现冷凝液化，无需液氨制冷系统，可节省液氨设备的投资费用降低生产成本，且更安全。
2、本专利技术的一个实施例提供一种二氧化碳液化系统，包括：降温降压组件和冷凝液化组件；所述降温降压组件和所述冷凝液化组件均接收二氧化碳气源提供的预设压力的高温气态二氧化碳；所述降温降压组件的进口连接所述二氧化碳气源；所述冷凝液化组件的冷凝介质进口连接所述降温降压组件的出口；所述冷凝液化组件的液化工质进口连接所述二氧化碳气源；所述降温降压组件接收一路所述预设压力的高温气态二氧化碳作为高温气态冷凝介质二氧化碳，所述冷凝液化组件接收另一路所述预设压力的高温气态二氧化碳作为高温气态液化工质二氧化碳；所述降温降压组件用于将所述高温气态冷凝介质二氧化碳降温降压成低温气态冷凝
3、在一些实施例中，所述降温降压组件包括第一降温件和节流装置，所述第一降温件的进口连接所述二氧化碳气源，所述第一降温件的出口连接所述节流装置的进口，所述节流装置的出口连接所述冷凝液化组件的所述冷凝介质进口；所述第一降温件用于将所述高温气态冷凝介质二氧化碳降温成中温气态冷凝介质二氧化碳后输出至所述节流装置，所述节流装置用于将所述中温气态冷凝介质二氧化碳降温降压成所述低温气态冷凝介质二氧化碳。
4、在一些实施例中，所述冷凝液化组件包括冷凝器，所述冷凝器的冷侧进口为所述冷凝液化组件的冷凝介质进口，所述冷凝器的热侧出口为所述冷凝液化组件的液化工质出口，所述冷凝器的冷侧出口为所述冷凝液化组件的冷凝介质出口；
5、所述冷凝液化组件还包括第二降温件，所述第二降温件的进口为所述冷凝液化组件的液化工质进口，所述第二降温件的出口连接所述冷凝器的热侧进口；所述第二降温件用于对所述高温气态液化工质二氧化碳降温成中温气态液化工质二氧化碳后输入至所述冷凝器的热侧进口；或者，所述第一降温件的出口还连接所述冷凝器的热侧进口，所述第一降温件的进口还作为所述冷凝液化组件的液化工质进口，所述第一降温件还用于将所述高温气态液化工质二氧化碳降温成中温气态液化工质二氧化碳后输入至所述冷凝器的热侧进口；
6、所述冷凝器用于利用所述低温气态冷凝介质二氧化碳将所述中温气态液化工质二氧化碳冷凝液化后从所述冷凝器的热侧出口输出；所述低温气态冷凝介质二氧化碳在所述冷凝器内升温后从所述冷凝器的冷侧出口输出。
7、在一些实施例中，所述二氧化碳液化系统还包括所述二氧化碳气源，所述二氧化碳气源包括储气容器和压缩组件，所述储气容器用于存储常压气态二氧化碳，所述压缩组件的进口连接所述储气容器，所述压缩组件用于将所述常压气态二氧化碳压缩成所述预设压力的高温气态二氧化碳。
8、在一些实施例中，所述二氧化碳液化系统还包括第一管路，所述第一管路的进口连接所述冷凝液化组件的冷凝介质出口，所述第一管路的出口连接所述储气容器，所述第一管路用于将从所述冷凝液化组件的冷凝介质出口输出的气态冷凝介质二氧化碳输送至所述储气容器。
9、在一些实施例中，所述二氧化碳液化系统还包括压力调节容器，所述压力调节容器设置在所述第一管路上；所述压力调节容器用于维持从所述第一管路输出的气态冷凝介质二氧化碳的压力与所述储气容器内存储的常压气态二氧化碳的压力差在预设压差范围内。
10、在一些实施例中，所述二氧化碳液化系统还包括气液分离单元，所述气液分离单元的入口端连接所述冷凝液化组件的液化工质出口，所述高温气态液化工质二氧化碳经所述冷凝液化组件冷凝液化后成为预设压力的气液混合二氧化碳，所述气液分离单元用于将所述预设压力的气液混合二氧化碳中的预设压力的气态二氧化碳和预设压力的液态二氧化碳分离。
11、在一些实施例中，所述二氧化碳液化系统还包括第二管路，所述第二管路的输入端连接所述气液分离单元的顶部，所述第二管路的输出端连接所述冷凝液化组件的液化工质进口，所述第二管路用于将从所述气液分离单元分离出的所述预设压力的气态二氧化碳输送至所述冷凝液化组件冷凝液化；和/或，所述二氧化碳液化系统还包括第三管路，所述第三管路的输入端连接所述气液分离单元的顶部，所述第三管路的输出端连接所述降温降压组件，所述第三管路用于将所述气液分离单元分离出的所述预设压力的气态二氧化碳输送至所述降温降压组件降温降压成低温冷凝介质二氧化碳；和/或，所述二氧化碳液化系统还包括储液容器，所述储液容器连接于所述气液分离单元的底部，所述储液容器用于存储所述气液分离单元分离后的预设压力的液态二氧化碳。
12、在一些实施例中，冷凝液化组件还包括均布器，所述均布器连接于所述冷凝器的热侧进口，所述均布器用于使所述中温气态液化工质二氧化碳均布进入所述冷凝器。
13、本专利技术一个实施例提供一种二氧化碳液化方法，基于前述任意一项所述的二氧化碳液化系统，所述液化方法包括：所述降温降压组件和所述冷凝液化组件接收二氧化碳气源提供的预设压力的高温气态二氧化碳；所述降温降压组件接收一路所述预设压力的高温气态二氧化碳作为高温气态冷凝介质二氧化碳，所述冷凝液化组件接收另一路所述预设压力的气态二氧化碳作为高温气态液化工质二氧化碳；所述降温降压组件将所述高温气态冷凝介质二氧化碳降温降压成低温气态冷凝介质二氧化碳，并输出所述低温气态冷凝介质二氧化碳至所述冷凝液化组件的冷凝介质进口；所述冷凝液化组件利用所述低温气态冷凝介质二氧化碳将所述高温气态液化工质二氧化碳冷凝液化后从所述冷凝液化组件的液化工质出口输出；所述低温气态冷凝介质二氧化碳在所述冷凝液化组件内升温后从所述冷凝液化组件的冷凝介质出口输出。
14、由上可知，本专利技术上述实施例可以达成以下一个或多个有益效果：通过将二氧化碳气源提供的预设压力的气态二氧化碳分为高温气态冷凝介质二氧化碳和高温气态液化工质二氧化碳两路，高温气态冷凝介质二氧化碳通过降温降压组件成为低温气态冷凝介质二氧化碳，利用低温气态冷凝介质二氧化碳可实现对高温气态液化工质二氧化碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二氧化碳液化系统，其特征在于，包括：降温降压组件和冷凝液化组件；所述降温降压组件和所述冷凝液化组件均接收二氧化碳气源提供的预设压力的高温气态二氧化碳；
2.如权利要求1所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，所述降温降压组件包括第一降温件和节流装置，所述第一降温件的进口连接所述二氧化碳气源，所述第一降温件的出口连接所述节流装置的进口，所述节流装置的出口连接所述冷凝液化组件的所述冷凝介质进口；所述第一降温件用于将所述高温气态冷凝介质二氧化碳降温成中温气态冷凝介质二氧化碳后输出至所述节流装置，所述节流装置用于将所述中温气态冷凝介质二氧化碳降温降压成所述低温气态冷凝介质二氧化碳。
3.如权利要求2所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，所述冷凝液化组件包括冷凝器，所述冷凝器的冷侧进口为所述冷凝液化组件的冷凝介质进口，所述冷凝器的热侧出口为所述冷凝液化组件的液化工质出口，所述冷凝器的冷侧出口为所述冷凝液化组件的冷凝介质出口；
4.如权利要求1所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，还包括所述二氧化碳气源，所述二氧化碳气源包括储气容器和压缩组件，所述储气容器
5.如权利要求4所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，还包括第一管路，所述第一管路的进口连接所述冷凝液化组件的冷凝介质出口，所述第一管路的出口连接所述储气容器，所述第一管路用于将从所述冷凝液化组件的冷凝介质出口输出的气态冷凝介质二氧化碳输送至所述储气容器。
6.如权利要求5所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，还包括压力调节容器，所述压力调节容器设置在所述第一管路上；所述压力调节容器用于维持从所述第一管路输出的气态冷凝介质二氧化碳的压力与所述储气容器内存储的常压气态二氧化碳的压力差在预设压差范围内。
7.如权利要求1所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，还包括气液分离单元，所述气液分离单元的入口端连接所述冷凝液化组件的液化工质出口，所述高温气态液化工质二氧化碳经所述冷凝液化组件冷凝液化后成为预设压力的气液混合二氧化碳，所述气液分离单元用于将所述预设压力的气液混合二氧化碳中的预设压力的气态二氧化碳和预设压力的液态二氧化碳分离。
8.如权利要求7所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，还包括第二管路，所述第二管路的输入端连接所述气液分离单元的顶部，所述第二管路的输出端连接所述冷凝液化组件的液化工质进口，所述第二管路用于将从所述气液分离单元分离出的所述预设压力的气态二氧化碳输送至所述冷凝液化组件冷凝液化；和/或，
9.如权利要求3所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，所述冷凝液化组件还包括均布器，所述均布器连接于所述冷凝器的热侧进口，所述均布器用于使所述中温气态液化工质二氧化碳均布进入所述冷凝器。
10.一种二氧化碳液化方法，其特征在于，基于前述权利要求1~9任意一项所述的二氧化碳液化系统，所述液化方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳液化系统，其特征在于，包括：降温降压组件和冷凝液化组件；所述降温降压组件和所述冷凝液化组件均接收二氧化碳气源提供的预设压力的高温气态二氧化碳；
2.如权利要求1所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，所述降温降压组件包括第一降温件和节流装置，所述第一降温件的进口连接所述二氧化碳气源，所述第一降温件的出口连接所述节流装置的进口，所述节流装置的出口连接所述冷凝液化组件的所述冷凝介质进口；所述第一降温件用于将所述高温气态冷凝介质二氧化碳降温成中温气态冷凝介质二氧化碳后输出至所述节流装置，所述节流装置用于将所述中温气态冷凝介质二氧化碳降温降压成所述低温气态冷凝介质二氧化碳。
3.如权利要求2所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，所述冷凝液化组件包括冷凝器，所述冷凝器的冷侧进口为所述冷凝液化组件的冷凝介质进口，所述冷凝器的热侧出口为所述冷凝液化组件的液化工质出口，所述冷凝器的冷侧出口为所述冷凝液化组件的冷凝介质出口；
4.如权利要求1所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，还包括所述二氧化碳气源，所述二氧化碳气源包括储气容器和压缩组件，所述储气容器用于存储常压气态二氧化碳，所述压缩组件的进口连接所述储气容器，所述压缩组件用于将所述常压气态二氧化碳压缩成所述预设压力的高温气态二氧化碳。
5.如权利要求4所述的二氧化碳液化系统，其特征在于，还包括第一管路，所述第一管路的进口连接所述冷凝液化组件的冷凝介质出口，所述第一管路的出口连接所述储气容器，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏涛，张文平，王国磊，王恒，刘江涛，王良辰，
申请(专利权)人：百穰新能源科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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