捕集催化裂化烟气中CO2的系统技术方案

技术编号:40894412 阅读:7 留言:0更新日期:2024-04-08 18:37
本技术涉及催化裂化烟气资源利用领域,公开了一种捕集催化裂化烟气中CO<subgt;2</subgt;的系统,包括脱硫塔(1)、碳化单元、晶化釜(3)和烟气循环回流单元;其中,所述碳化单元包括至少两个依次串联的鼓泡床反应器(2);鼓泡床反应器釜体和设于所述釜体内部的至少两个气体分布器,相邻两个气体分布器的竖直距离为对应鼓泡床反应器(2)的高度的1/3‑2/3。将所述鼓泡床反应器用于捕集催化裂化烟气中CO<subgt;2</subgt;的碳化单元时使得进入碳化单元中的催化裂化低温烟气分布更加均匀,有利于提高最后得到的拟薄水铝石产品的结晶度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及催化裂化烟气资源利用,具体涉及一种捕集催化裂化烟气中co2的系统。


技术介绍

1、当前,实现二氧化碳减排和资源化利用迫在眉睫。目前,关于二氧化碳资源化利用的研究热情高涨,主要集中于“碳一化学”,包括二氧化碳制甲醇、二氧化碳制乙烯、二氧化碳制芳烃、二氧化碳制甲酸、二氧化碳和甲烷重整制合成气等。除此之外,采用碳化法制备拟薄水铝石也是co2捕集和利用的有效途径。

2、在碳化法制备拟薄水铝石的过程中,低浓度co2易导致偏铝酸钠发生水解反应(naalo2+2h2o→al(oh)3+naoh),从而产生三水铝石杂晶。因此碳化法制备拟薄水铝石的二氧化碳体积浓度多在30%以上,且二氧化碳是从工业烟气中捕集后运输到拟薄水铝石生产厂。二氧化碳的运输过程一定程度提高了拟薄水铝石的生产成本。在拟薄水铝石的制备过程中,晶化过程需要较多的热量输入。这是拟薄水铝石生产过程中能耗的主要来源。

3、目前,碳化法制备铝石所用二氧化碳多由工业烟气中捕集提浓并运输到拟薄水铝石制备装置现场。工业烟气中二氧化碳浓度过低,直接用于制备拟薄水铝石容易产生三水杂晶。如果能够在催化裂化工业装置现场,直接利用含低浓度二氧化碳的工业烟气制备拟薄水铝石,则可以避免二氧化碳的捕集、运输过程。另外,通过利用高温烟气为拟薄水铝石老化过程提供能量,能够显著降低拟薄水铝石生产过程的能耗。


技术实现思路

1、本技术的目的是为了克服催化裂化烟气中工业烟气中二氧化碳浓度过低不易捕集利用,以及用于制备拟薄水铝石容易产生三水杂晶和拟薄水铝石生产过程能耗高的缺陷,提供了一种捕集催化裂化烟气中co2的系统。

2、为了实现上述目的,本技术第一方面提供一种制备碳化液的鼓泡床反应器,其中,该鼓泡床反应器包括釜体和设于所述釜体内部的至少两个气体分布器,相邻两个气体分布器的竖直距离为对应鼓泡床反应器的高度的1/3-2/3。

3、优选地,从下至上依次为第一气体分布器至第n气体分布器,n≥2,n取整数,第一气体分布器设置于所述鼓泡床反应器的内底部。

4、优选地,所述气体分布器为多孔分布板,在所述多孔分布板上开设有中心孔和围绕所述中心孔呈圆形分布的多个排气孔。

5、优选地,沿所述多孔分布板的径向,所述排气孔的孔径在远离中心孔的方向上逐渐增大。

6、优选地,n为2-4的整数。

7、本技术第二方面提供一种捕集催化裂化烟气中co2的系统,该系统包括:

8、脱硫塔,用于将催化裂化高温烟气的一部分进行脱硫、降温处理,得到催化裂化低温烟气;

9、碳化单元,用于将所述催化裂化低温烟气与水接触进行预溶解,得到低浓度co2反应液,再使用偏铝酸钠溶液捕集得到的低浓度co2反应液中的二氧化碳进行碳化反应,得到碳化液;

10、晶化釜,用于对来自所述碳化单元中的碳化液进行晶化处理,得到晶化浆液;

11、烟气循环回流单元,用于引入催化裂化高温烟气的另一部分对晶化釜进行加热,得到的换热烟气循环回脱硫塔;

12、其中,所述碳化单元包括至少两个依次串联的本技术第一方面提供的鼓泡床反应器。

13、优选的,所述脱硫塔上设有催化裂化高温烟气进口、催化裂化低温烟气出口和低温尾气进口。

14、优选的,所述催化裂化高温烟气进口设于所述脱硫塔的下部,用于引入所述催化裂化高温烟气和/或换热烟气。

15、优选的,所述催化裂化低温烟气出口设于所述脱硫塔的中部或中部以上位置。

16、优选的,在竖直方向上,所述低温尾气进口在所述催化裂化低温烟气出口的上方。

17、优选的,所述催化裂化低温烟气出口与第一个所述鼓泡床反应器的底部连接。

18、优选的,沿催化裂化低温烟气流向,多个所述鼓泡床反应器依次命名为第1个鼓泡床反应器、……、第i+1个鼓泡床反应器,第i+1个所述鼓泡床反应器的底部与第i个所述鼓泡床反应器的顶部连接,用于接收第i个所述鼓泡床反应器的尾气以继续进行碳化反应,i为大于等于1的整数。

19、优选的,最后一个所述鼓泡床反应器的顶部与所述低温尾气进口连通,用于将低温尾气通过所述脱硫塔的顶部排出大气。

20、优选的,所述碳化单元包括2-5个依次串联的鼓泡床反应器。

21、优选的,所述晶化釜包括加热外套,所述加热外套上设有加热用催化裂化高温烟气进口和换热烟气出口。

22、优选的,所述加热用催化裂化高温烟气进口设于加热外套的下部或底部,所述换热烟气出口设于加热外套的上部或顶部。

23、优选的,所述烟气循环回流单元包括催化裂化高温烟气进气管道和换热烟气出气管道。

24、优选的,所述催化裂化高温烟气进气管道的一端用于引入催化裂化高温烟气,另一端与所述加热用催化裂化高温烟气进口连通。

25、优选的,所述换热烟气出气管道的一端与所述换热烟气出口连通,另一端与所述催化裂化高温烟气进口连通。

26、优选的,所述系统还包括过滤分离单元、洗涤单元和干燥单元,用于对所述晶化浆液进行过滤分离、洗涤和干燥,以得到拟薄水铝石产品。

27、与现有技术相比,本技术提供的鼓泡床反应器以及捕集催化裂化烟气中co2的系统优点在于:

28、(1)本技术第一方面提供制备碳化液的鼓泡床反应器内部的相邻两个气体分布器的竖直距离为对应鼓泡床反应器的高度的1/3-2/3的设置使得进入鼓泡床反应器内部的物料的分布更加均匀,当将其用于捕集催化裂化烟气中co2的碳化单元时使得进入碳化单元中的催化裂化低温烟气分布更加均匀,有利于提高最后得到的拟薄水铝石产品的结晶度。

29、(2)本技术第二方面提供的系统通过脱硫塔与碳化单元、晶化釜进行拟薄水铝石生产过程的耦合,对催化裂化烟气中低浓度二氧化碳直接捕集利用,实现了工业烟气中低浓度二氧化碳的直接捕集利用,同时通过催化裂化高温烟气循环回流单元为拟薄水铝石晶化处理过程提供能量,使用本专利技术第一方面提供的鼓泡床反应器作为碳化单元,解决了拟薄水铝石生产过程能耗高的难题、降低了拟薄水铝石的生产成本,同时更好地提高了拟薄水铝石产品的结晶度。

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【技术保护点】

1.一种捕集催化裂化烟气中CO2的系统,其特征在于,该捕集催化裂化烟气中CO2的系统包括:

2.根据权利要求1所述的捕集催化裂化烟气中CO2的系统,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的捕集催化裂化烟气中CO2的系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的捕集催化裂化烟气中CO2的系统,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的捕集催化裂化烟气中CO2的系统,其特征在于,

6.根据权利要求4或5所述的捕集催化裂化烟气中CO2的系统,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的捕集催化裂化烟气中CO2的系统,其特征在于,

8.根据权利要求7所述的捕集催化裂化烟气中CO2的系统,其特征在于,

9.根据权利要求1或8所述的捕集催化裂化烟气中CO2的系统,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种捕集催化裂化烟气中co2的系统,其特征在于,该捕集催化裂化烟气中co2的系统包括:

2.根据权利要求1所述的捕集催化裂化烟气中co2的系统,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的捕集催化裂化烟气中co2的系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的捕集催化裂化烟气中co2的系统,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的捕集...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁帅宋海涛刘博于善青刘雨晴
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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