[实用新型]适用于海洋平台的撬装式吸收二氧化碳气体的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二氧化碳的脱除方法，特别是一种适用于海洋平台的撬装式吸收二氧化碳气体的装置。

背景技术

二氧化碳的捕集、利用和存储是当今国际社会研究的热点课题。天然气、油田伴生气和流程工业尾气中二氧化碳，是二氧化碳产生的主要来源。对这些气源中的二氧化碳进行脱除，可以达到的目的有：一是减少温室气体排放；二是回收CO₂资源；三是根据工艺过程需要，防止二氧化碳对管路的腐蚀、堵塞及对后续工艺中催化剂的毒害。

二氧化碳脱除、捕集方法包括吸收法、变压吸附法、膜分离法和低温分馏法等。其中吸收法是回收尾气中二氧化碳成本最低的方法。该方法以吸收塔为分离设备，气体从塔的底部进入，吸收液从塔顶进入，气液在填料层内逆流接触，进而达到脱除二氧化碳的目的。利用传统塔器进行气体处理目前在天然气及工业尾气脱碳领域占有主导地位，但塔器具有体积庞大、投资成本大、开停车困难、运行能耗高、脱碳效率低等缺点。

近年来，业界还提出了利用超重力技术捕捉分离二氧化碳的方法。例如，本案发明人所属研究团队在先提出的数个专利申请即涉及了这种技术，例如，ZL200810103231.X、ZL201110005334.4等，但其中采用的主体设备难以适应海洋平台等空间受限场合的应用。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种适用于海洋平台的撬装式吸收二氧化碳气体的装置和方法方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本实用新型的一实施例中提供了一种适用于海洋平台的撬装式吸收二氧化碳气体的方法，其包括：

将高含二氧化碳高压气体和脱碳液贫液输入超重力吸收机，使气液两相在超重力机内的超重力场中逆向接触，使所述脱碳液贫液吸收所述高含二氧化碳高压气体中的二氧化碳而形成脱碳液富液，同时使所述高含二氧化碳高压气体被净化，

将所述脱碳液富液先输入富液缓冲罐，而后再输至闪蒸罐，经闪蒸减压后再输入解析塔，从而释放出所述脱碳液富液中的二氧化碳，并形成再生的脱碳液贫液，其中被释放出的二氧化碳经气液分离器处理后进入后处理系统，而再生的脱碳液贫液被先输入贫液缓冲罐，而后被重新输入超重力吸收机循环利用；

其中，所述超重力吸收机、富液缓冲罐、闪蒸罐、解析塔、气液分离器和贫液缓冲罐集成设置而组成可拆卸的撬装成套系统。

进一步的，所述脱碳液贫液采用物理吸收剂，例如可优选自但不限于碳酸丙烯酯液、聚乙二醇二甲醚(NHD)、N-甲基吡咯烷酮、以氨基为功能基团的离子液体中的任一种。

在一较为优选的实施方案之中，所述超重力吸收机的重力水平为2～800g，优选为3～500g。

在一较为优选的实施方案之中，所述超重力机的超重力场内采用的高压吸收压力为1～12MPa。

在一较为优选的实施方案之中，所述解析塔内的真空度为0～0.09MPa。

本实用新型的一实施例中还提供了一种适用于海洋平台的撬装式吸收二氧化碳气体的装置，其主要由超重力吸收机、富液缓冲罐、闪蒸罐、解析塔、气液分离器和贫液缓冲罐集成设置而组成的可拆卸撬装成套系统，所述超重力吸收机上设有用以输入高含二氧化碳高压气体的气体入口、用于输入脱碳液贫液的的液体入口、用以输出脱除二氧化碳后的净化气体的气体出口和用以输出由所述贫液吸收二氧化碳后而形成的脱碳液富液的液体出口，所述超重力吸收机的液体出口依次经富液缓冲罐、闪蒸罐与解析塔连通，所述解析塔的气体出口和液体出口分别与气液分离器和贫液缓冲罐连通，所述贫液缓冲罐的液体出口与所述超重力吸收机的液体入口连通。

进一步的，所述超重力机至少可优选自但不限于旋转填充床、折流式、螺旋通道、定一转子、旋转碟片超重力旋转装置。这些超重力旋转床装置的结构等均可以是业界知悉的，例如可参阅本申请人在先提出的ZL95215430.7等发明专利。

进一步的，所述超重力机的气体入口和液体入口的相对分布位置能使输入超重力机的高含二氧化碳高压气体和脱碳液贫液于超重力机内的超重力场中逆向接触。

进一步的，本实用新型中的解析塔可以采用普通解析塔，也可以是真空解析塔，或者两者的组合，优选采用真空解析塔。若采用真空解析塔，显然的，其还应与真空系统连接。