【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳处理，具体而言，涉及一种伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统。
技术介绍
1、现有油田伴生气含有一定量的二氧化碳，在伴生气处理过程中增加了二氧化碳的排放，不利于碳中和目标的实现，目前缺乏针对伴生气中二氧化碳一体化的吸附、解吸和高温电解装置。
2、因此，提出的一种伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，以解决碳排放的问题是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统。
2、具体地，本专利技术的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，包括：第一吸收装置，储存第一吸收液，用于吸收伴生气中的二氧化碳；分离装置，与第一吸收装置连接，吸收二氧化碳后的第一吸收液被送至分离装置内，分离装置用于将二氧化碳从第一吸收液中分离出来；水蒸气发生器，用于产生水蒸气；气体混合装置，分别与分离装置和水蒸气发生器连接，用于混合从第一吸收液中分离出来的二氧化碳和水蒸气得到第一混合气体；加热组件，与气体混合装置连接，用于加热第一混合气体；电解装置，与加热组件连接，加热后的第一混合气体能够在电解装置上发生共电解反应，生成一氧化碳和氢气。
3、本专利技术的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统先通过第一吸收液吸收伴生气中的二氧化碳，然后通过分离装置将二氧化碳从第一吸收液中分离出来，然后将分离出来的二氧化碳以及水蒸气发生器产生的水蒸气进行混合得到第一混合气体，对第一混合气体进行加热，并将加热后的第一混合气体输送至电解装
4、进一步的，共电解指的是二氧化碳和水蒸气共同在电解装置实现电解并生成一氧化碳和氢气。
5、在上述技术方案中，电解装置为固体氧化物电解装置。
6、在该技术方案中，电解装置为固体氧化物电解装置，也即soec电解装置。
7、在上述技术方案中，固体氧化物电解装置包括阴极、阳极和位于阴极、阳极之间的电解质，加热后的第一混合气体能够在固体氧化物电解装置的阴极上发生共电解反应，阴极产生的o2-通过电解质运动到所述阳极。
8、在该技术方案中，高温的第一混合气体流经电解装置后，能够在电解装置的阴极上发生电解反应并生成一氧化碳和氢气，这样不仅可以减少二氧化碳的排放，此外生成的一氧化碳和氢气还可以作为燃料回收，提高能源的利用率。可选地，阴极为ni/ysz多孔结构，在ni电催化剂、ysz离子导体和孔隙形成的三相界面上，水蒸气解离并结合电子生成氢气和氧离子。电解质可以是ysz电解质，氧离子可以透过ysz电解质迁移到阳极，失掉电子并生成氧气，进而从阳极排出富氧空气。其中，阳极材料可以是镧锶锰粉体、镧锶钴铁粉体、镧锶钴粉体等材料。
9、在上述技术方案中，固体氧化物电解装置的阴极的共电解反应方程式包括：co2+2e-→co+o2-；h2o+2e-→h2+o2-。
10、在上述技术方案中，电解质上存在氧空位，电解过程中的阴极产生的o2-能够通过氧空位运动到阳极，阳极的电解反应方程式为2o2--4e-→o2。
11、在该技术方案中，阴极产生的o2-能够通过氧空位运动到阳极，然后在阳极生成氧气，这样生成的氧气又可以进行回收并作为助燃剂，提高能源的利用率。
12、在上述技术方案中，分离装置包括分离腔体和第一加热部，吸收二氧化碳后的第一吸收液能够被送至分离腔体内，第一加热部用于对吸收二氧化碳后的第一吸收液进行加热，以使二氧化碳从第一吸收液中分离出来。
13、在该技术方案中，分离装置由分离腔体和第一加热部组成，通过对吸收二氧化碳后的第一吸收液进行加热，可以使二氧化碳从第一吸收液中分离出来，分离操作简单，分离效率高。
14、在上述技术方案中，在第一吸收装置内还设置有搅拌装置，用于搅拌第一吸收液。
15、在该技术方案中，还可以在第一吸收装置内还设置有搅拌装置，用于搅拌第一吸收液，这样当向第一吸收装置内通入伴生气后，由于第一吸收液处于流动状态，这样就可以提高第一吸收液与伴生气的接触面积，这样就可以提高伴生气中二氧化碳的吸收效率，进而提高分离二氧化碳后伴生气的纯度。
16、在上述技术方案中，第一加热部的加热温度为大于等于100℃，且小于等于150℃。
17、在该技术方案中，第一加热部的加热温度为大于等于100℃，且小于等于150℃，也即二氧化碳的分离温度为大于等于100℃，且小于等于150℃，控制分离温度，可以提高二氧化碳的分离效率，还可以避免温度过高，分离效果不明显，浪费能源。进一步的，第一加热部的加热温度为120℃。
18、在上述技术方案中，阴极的材料为镍，伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统还包括：氢气发生装置，与气体混合装置连接，用于产生氢气，氢气与第一混合气体在气体混合装置中混合并流入电解装置内。
19、在该技术方案中，还将氢气与第一混合气体混合并共同流入电解装置内，这样氢气能够防止固体氧化物电解装置的阴极被氧化，也即防止镍金属被氧化，确保电解反应的顺利进行。
20、在上述技术方案中，伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，还包括：水箱，与水蒸气发生器连接，用于向水蒸气发生器供水。
21、在该技术方案中，通过设置水箱可以为水蒸气发生器供水，以使水蒸气发生器持续生成水蒸气，确保电解反应的顺利进行。
22、在上述技术方案中，气体混合装置包括气体混合罐。
23、在上述技术方案中，伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，还包括：伴生气回收罐，与第一吸收装置连接，用于回收分离二氧化碳后的伴生气。
24、在该技术方案中，通过设置伴生气回收罐来回收分离二氧化碳后的伴生气，这样可以实现伴生气的再次利用，避免能源的浪费。
25、在上述技术方案中，伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，还包括：第一水泵，与第一吸收装置的第一接口和分离装置的第一接口连接，用于将第一吸收装置中吸附二氧化碳后的第一吸收液输送至分离装置中。
26、在该技术方案中，可通过第一水泵将第一吸收装置中吸附二氧化碳后的第一吸收液输送至分离装置中进行二氧化碳的分离，这样就可以实现自动化，无需人工操作。
27、在上述技术方案中，伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，还包括：第二水泵，与第一吸收装置的第二接口和分离装置的第二接口连接，在分离装置将二氧化碳从第一吸收液分离后，第二水泵用于将分离二氧化碳后的第一吸收液输送回第一吸收装置。
28、在该技术方案中，通过设置第二水泵将分离二氧化碳的第一吸收液输送至第一吸收装置内，可以实现第一吸收液的循环利用，提高第一吸收液的利用率。
29、在上述技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述电解装置为固体氧化物电解装置。
3.根据权利要求2所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述固体氧化物电解装置的阴极的共电解反应方程式包括：
5.根据权利要求4所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述阴极的材料为镍，所述伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统还包括：
7.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电
11.根据权利要求10所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
12.根据权利要求10所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
13.根据权利要求12所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
14.根据权利要求12所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
15.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述第一吸收液包括乙醇胺。
16.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述电解装置的电解效率为大于等于90%，且小于等于95%。
17.根据权利要求3所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
18.根据权利要求17所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述气体输送组件包括：
19.根据权利要求18所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
20.根据权利要求18所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述气体回收组件还包括：
21.根据权利要求20所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
22.根据权利要求20所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
23.根据权利要求20所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
24.根据权利要求12所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
25.根据权利要求24所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
26.根据权利要求25所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
27.根据权利要求9所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
28.根据权利要求26所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
29.根据权利要求24所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述电解装置为固体氧化物电解装置。
3.根据权利要求2所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述固体氧化物电解装置的阴极的共电解反应方程式包括：
5.根据权利要求4所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述阴极的材料为镍，所述伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统还包括：
7.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，所述加热组件包括：
11.根据权利要求10所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
12.根据权利要求10所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，还包括：
13.根据权利要求12所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
14.根据权利要求12所述的伴生气中二氧化碳的吸附和共电解系统，其特征在于，
15.根据权利要求1所述的伴生气中二氧化碳的吸附和...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹才能，崔天成，马成国，潘松圻，邓晨，李小杰，鲁欣欣，
申请(专利权)人：中石油深圳新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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