[发明专利]一种分离二氧化碳的方法

说明书

本公开涉及一种分离二氧化碳的方法，该方法采用两塔多段吸收、解吸工艺，操作方便，有效提高了二氧化碳的吸收效率和脱除效率，减少了吸收液使用量，提高了装置的操作灵活性；采用热量转移技术，可以使用低品位热源对富液加热并得到热转移富液，增加了闪蒸罐脱除二氧化碳的能力，同时降低了解吸塔塔底重沸器的热负荷，提高了吸收液吸收二氧化碳的能力，从而提升了整个脱碳系统的能量利用率；可以通过改变富液温度和/或解吸塔底重沸器热负荷来连锁控制净化气中二氧化碳的含量，控制方案简单高效；解吸塔顶流出物经降温后得到的冷凝液进入吸收塔顶部，可以减少吸收剂的损失量，从而降低新鲜吸收剂和新鲜水的补充量，进一步降低装置的运行成本。

技术领域

本公开涉及气体的吸收分离方法，具体地，涉及一种分离二氧化碳的方法。

背景技术

二氧化碳作为含碳物种氧化的最终产物，因温室气体效应而受到越来越多的关注。不论是从工业生产源头上减少二氧化碳排放，还是对含有二氧化碳混合气体进行进一步处理，国内外在二氧化碳的捕获、封存、利用以及储存等领域都开展了大量的研究工作。已知的二氧化碳捕获、分离方法较多，既有物理分离(吸附、膜分离、深冷)、化学吸收，也有物理化学共同作用的分离方式。

目前，工业上用于二氧化碳分离的方法主要有：低温甲醇洗工艺、苯菲尔法、活化MDEA方法及混合醇胺法等。以上方法都是采用两塔工艺，一塔吸收、一塔解吸，二氧化碳吸收与解吸交替进行，达到分离二氧化碳的目的。现有的二氧化碳分离技术虽然部分改变了二氧化碳分离性能，但还存在吸收剂吸收容量小、吸收再生能耗高、装置操作灵敏度低及装置投资高等问题。

发明内容

本公开的目的是提供一种分离二氧化碳的方法，该方法具有能耗低，吸收速率高、吸收量大、装置操作灵活、易于控制等优点。

为了实现上述目的，本公开提供一种分离二氧化碳的方法，该方法包括：

a、使含有二氧化碳的混合气体进入吸收塔与吸收液逆流接触进行吸收，从所述吸收塔的塔顶和塔底分别得到净化气和富含二氧化碳的富液；

b、使所述富液经加热后得到热转移富液，使所述热转移富液经降压后进入低压闪蒸罐进行气液分离，得到闪蒸气和闪蒸产物；

c、使所述闪蒸产物进入解吸塔顶部进行吸收液再生，从所述解吸塔的塔顶和塔底分别得到再生气和脱除了二氧化碳的贫液；使所述贫液经降温后进入所述吸收塔顶部，作为所述吸收液的一部分继续吸收二氧化碳；

d、从所述解吸塔中部抽出脱除了部分二氧化碳的第一半贫液；使所述第一半贫液中的一部分经降温后进入所述吸收塔顶部，作为所述吸收液的一部分继续吸收二氧化碳；使其余部分的所述第一半贫液与所述贫液换热后返回所述解吸塔中部继续进行吸收液再生。

与现有技术比较，本公开的分离二氧化碳的方法的优点在于：

(1)采用两塔多段吸收、解吸工艺，操作方便，有效提高了二氧化碳的吸收效率和脱除效率，降低了吸收液使用量，提高了装置的操作灵活性；

(2)采用热量转移技术，可以使用低品位热源对富液加热并得到热转移富液，增加了闪蒸罐脱除二氧化碳的能力，同时降低了解吸塔塔底重沸器的热负荷，提高了吸收液吸收二氧化碳的能力，从而提升了整个脱碳系统的能量利用率；

(3)可以通过改变富液温度和/或解吸塔底重沸器热负荷来连锁控制净化气中二氧化碳的含量，控制方案简单，能够在短时间内实现对净化气中二氧化碳含量的调控；

(4)解吸塔顶流出物经降温后得到的冷凝液进入吸收塔顶部，可以减少吸收剂的损失量，从而降低新鲜吸收剂和新鲜水的补充量，进一步降低装置的运行成本；