一种用于天然气制氢中变气的低温碳捕集工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于天然气制氢中变气的低温碳捕集工艺，由CO<subgt;2</subgt;液化分离模块、CO<subgt;2</subgt;凝华分离模块和制冷系统组成，中变气经压缩、预冷至部分液化后进入气液分离器中分离出液态的CO<subgt;2</subgt;；气相部分接着进入带冷却的气固分离器继续降温，CO<subgt;2</subgt;以固体干冰的形式从中变气中凝华分离出来，得到CO<subgt;2</subgt;含量降至0.2％以下的净化气；系统所需的冷量由低温净化气和一个独立的蒸汽压缩式混合制冷剂制冷循环提供；与现有技术相比，本发明专利技术省去了常规中变气碳捕集占地面积很大的吸收或吸附设备，可大大降低天然气制氢过程的投资成本；结合液化和凝华的技术手段在显著提高CO<subgt;2</subgt;捕集率的同时可有效降低低温碳捕集的能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天然气制氢化工和低温分离，涉及天然气制氢中变气的co2低温捕集工艺，是一种结合co2液化分离和凝华分离的低温碳捕集工艺，尤其是涉及一种利用混合制冷剂蒸汽压缩式制冷的结合co2液化分离和凝华分离的天然气制氢中变气低温碳捕集工艺。

技术介绍

1、近年来，氢能凭借“清洁、高效、安全、可持续”的优点受到了广泛的关注，被誉为未来世界能源架构的核心。我国将氢能产业的发展提到国家战略层面，给予高度重视。氢在自然界没有单质存在，只能从含氢化合物中制取。化石能源制氢具有相对低廉的成本和更为成熟的技术，目前是世界上最主要的制氢方式。全球95％以上的氢气生产直接或间接来自于化石能源，其中近一半来自于天然气制氢，但我国通过天然气制得的氢气仅占19％左右。随着我国能源转型的推进，在未来相当长的一段时间内，天然气消费将一直增长。因此，选用相对清洁的天然气替代煤炭制取氢气，同时增加碳捕集系统实现co2零排放，可制取清洁的蓝氢，这对构建传统能源与新能源融合发展新格局具有重大意义。

2、目前，工业上天然气制氢主要有甲烷蒸汽重整转化(srm)、部分氧化(pom)和自本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于天然气制氢中变气的低温碳捕集工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于天然气制氢中变气的低温碳捕集工艺，其特征在于，利用部分液化分离和凝华分离有机结合的方式实现天然气制氢中变气的低温碳捕集，权利要求1中的步骤(4)所述的凝华分离可以提高CO2的捕集率，同时与单纯凝华分离相比，权利要求1中的步骤(3)提前分离部分CO2可以降低CO2凝华相变需要的冷量，从而降低能耗。

3.根据权利要求1所述的一种用于天然气制氢中变气的低温碳捕集工艺，其特征在于，权利要求1中的步骤(1)中所述的中变气中压缩环节可以提高换热效率，同时在相同的预冷...

【技术特征摘要】

1.一种用于天然气制氢中变气的低温碳捕集工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于天然气制氢中变气的低温碳捕集工艺，其特征在于，利用部分液化分离和凝华分离有机结合的方式实现天然气制氢中变气的低温碳捕集，权利要求1中的步骤(4)所述的凝华分离可以提高co2的捕集率，同时与单纯凝华分离相比，权利要求1中的步骤(3)提前分离部分co2可以降低co2凝华相变需要的冷量，从而降低能耗。

3.根据权利要求1所述的一种用于天然气制氢中变气的低温碳捕集工艺，其特征在于，权利要求1中的步骤(1)中所述的中变气中压缩环节可以提高换热效率，同时在相同的预冷温度下提高co2的液化率。

4.根据权利要求1所述的一种用于天然气制氢中变气的低温碳捕集工艺，其特征在于，权利要求1中的步骤(4)中所述的带冷却的气固分离器(v-s)具有中变气降温、co2凝华分离功能，其内部空间分为上方的换热分离区和下方的干冰收集区，换热分离区为分配器和均匀布置的盘管束组成，下部空间由锥形的固体co2收集空间和底板组成，制冷剂从中部空间进入气固分离器经分配器均匀分配进入各盘管，然后在压力的驱动下从下往上流经换热分离区，将来自分...

【专利技术属性】
技术研发人员：何婷，陈利琼，张开，黄坤，许铎，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：