【技术实现步骤摘要】
本技术涉及低碳，具体涉及一种利用co2和电解制氢合成尿素的系统，尤其涉及一种新能源发电制氢耦合co2合成尿素的系统。
技术介绍
1、能源安全保供和碳中和是当前以及未来我国能源行业的主旋律，高比例风光资源是我国能源安全的基本保障，钢铁、化工、交通等难以脱碳行业是实现碳中和的重要突破口；而氢能产业发展的底层逻辑，既是风光资源消纳的重要途径，又是高碳行业低碳化利用的必要手段，实现了绿色资源与高碳资产的连通。其中，煤炭中的碳，与新能源制取的绿氢相结合，形成碳一化学的基本原料，可以生产广泛的化工产品，实现煤炭由燃料向原料并行发展的低碳化之路。
2、大规模具有经济效益的co2消纳技术面临诸多限制。ccs技术消纳co2是净投入，没有产出；co2-eor(驱油)技术消纳co2具有一定经济效益，但受限于油田开采等客观因素难以大规模发展。co2化学转化技术可实现高附加值利用，国内外已有相关企业开展co2催化加氢等技术生产甲醇、烯烃等基础化工产品；但由于能耗高、催化效率低、生产成本高等问题也大大限制了该技术的大规模产业化推广。尿素相比液氨，更易保存，使用方便，且不是危险化学品，火电厂的脱硝剂也由液氨改为尿素。
技术实现思路
1、本技术的目的是为了克服现有技术存在的co2化学转化技术问题，提供一种利用co2和电解制氢合成尿素的系统，该系统通过内部含有特定co2吸收剂的co2捕集装置制取高纯的co2，同时利用新能源发电制备绿氨，将高纯的co2与绿氨结合制备尿素，进而实现co2资源合理化利用。p>
2、为了实现上述目的，本技术提供了一种利用co2和电解制氢合成尿素的系统，该系统包括co2捕集装置、合成氨装置和尿素合成装置，所述co2捕集装置和所述合成氨装置分别与所述尿素合成装置进行连接，来自所述co2捕集装置的co2与来自所述合成氨装置的氨气进入所述尿素合成装置中合成尿素；其中，所述合成氨装置用于将空气分离装置中产生的氮气和电解水制氢装置中产生的氢气制备氨气；所述空气分离装置与所述电解水制氢装置分别与新能源发电装置进行连接；所述co2捕集装置包括依次连接的co2吸收塔和co2解吸塔，所述co2吸收塔内含有乙醇胺和/或碳酸钾溶液。
3、优选地，所述尿素合成装置包括依次连接的尿素合成塔和蒸发造粒装置。
4、优选地，所述co2解吸塔中的二氧化碳出口与所述尿素合成装置中的二氧化碳入口进行连接。
5、优选地，所述合成氨装置包括依次连接的合成氨反应器和冷却分离器，所述冷却分离器的液氨出口与所述尿素合成装置的液氨入口连接。
6、优选地，所述系统还包括燃煤电厂，来自所述燃煤电厂的烟气进入所述co2捕集装置中进行co2捕集。
7、优选地，所述电解水制氢装置包括依次连接的电解槽、气体纯化和分离装置以及储氢罐。更优选地，所述储氢罐中的氢气出口与所述合成氨装置的氢气入口连接。
8、优选地，所述系统还包括储能装置，所述新能源发电装置与储能装置进行连接。
9、优选地，所述空气分离装置与所述电解水制氢装置分别与所述燃煤电厂连接，用于将所述空气分离装置与所述电解水制氢装置中产生的氧气输送至所述燃煤电厂中进行富氧燃烧。
10、优选地，所述新能源发电装置为风力发电系统、水力发电系统或光伏发电系统。
11、通过上述技术方案，本技术至少具有以下有益效果：
12、(1)本技术首先利用新能源电解水制备绿氢，利用绿氢制氨，实现了绿氨的生产，同时通过内部含有特定co2吸收剂的co2捕集装置制取高纯的co2，将绿氨耦合该高纯度co2生产绿色尿素，使得电厂co2得到了具有一定经济效率的资源化利用；
13、(2)本技术通过风电光伏等新能源电力生产绿氢合成氨，消纳风光资源，提高了风电/光伏等新能源的利用效率。
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1.一种利用CO2和电解制氢合成尿素的系统，其特征在于，该系统包括CO2捕集装置(1)、合成氨装置(2)和尿素合成装置(3)，所述CO2捕集装置(1)和所述合成氨装置(2)分别与所述尿素合成装置(3)进行连接，来自所述CO2捕集装置(1)的CO2与来自所述合成氨装置(2)的氨气进入所述尿素合成装置(3)中合成尿素；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述尿素合成装置(3)包括依次连接的尿素合成塔(31)和蒸发造粒装置(32)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述CO2解吸塔(12)中的二氧化碳出口与所述尿素合成装置(3)中的二氧化碳入口进行连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述合成氨装置(2)包括依次连接的合成氨反应器(21)和冷却分离器(22)，所述冷却分离器(22)的液氨出口与所述尿素合成装置(3)的液氨入口连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括燃煤电厂(4)，来自所述燃煤电厂(4)的烟气进入所述CO2捕集装置(1)中进行CO2捕集。
6.根据权利要求1所
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述储氢罐(63)中的氢气出口与所述合成氨装置(2)中的氢气入口连接。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括储能装置(8)，所述新能源发电装置(7)与储能装置(8)进行连接。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述空气分离装置(5)与所述电解水制氢装置(6)分别与所述燃煤电厂(4)连接，用于将所述空气分离装置(5)与所述电解水制氢装置(6)中产生的氧气输送至所述燃煤电厂(4)中进行富氧燃烧。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述新能源发电装置(7)为风力发电系统、水力发电系统或光伏发电系统。
...【技术特征摘要】
1.一种利用co2和电解制氢合成尿素的系统，其特征在于，该系统包括co2捕集装置(1)、合成氨装置(2)和尿素合成装置(3)，所述co2捕集装置(1)和所述合成氨装置(2)分别与所述尿素合成装置(3)进行连接，来自所述co2捕集装置(1)的co2与来自所述合成氨装置(2)的氨气进入所述尿素合成装置(3)中合成尿素；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述尿素合成装置(3)包括依次连接的尿素合成塔(31)和蒸发造粒装置(32)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述co2解吸塔(12)中的二氧化碳出口与所述尿素合成装置(3)中的二氧化碳入口进行连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述合成氨装置(2)包括依次连接的合成氨反应器(21)和冷却分离器(22)，所述冷却分离器(22)的液氨出口与所述尿素合成装置(3)的液氨入口连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括燃...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕霄云，
申请(专利权)人：国能经济技术研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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