[发明专利]一种节能型天然气MDEA脱碳系统及其脱碳工艺

权利要求书

1.一种节能型天然气MDEA脱碳系统，其特征在于：所述天然气MDEA脱碳系统包括吸收塔、再生塔、二氧化碳压缩机、净化气冷却器、贫/富胺液换热器、胺液冷却器、富液/二氧化碳换热器、胺液再沸器、胺液过滤器、胺液增压泵、再生塔回流泵、加料泵、净化气气液分离器、富胺液闪蒸罐、二氧化碳气液分离器、加料罐、溶液缓冲罐；

所述吸收塔底部的气相入口与原料气进气管道相连通，吸收塔顶部的气相出口经过净化气冷却器的热通道后与净化气气液分离器入口相连通，净化气气液分离器顶部的气相出口与净化气出气管道相连通，净化气气液分离器底部的液相出口、吸收塔底部的液相出口均与富胺液闪蒸罐的入口相连通；

富胺液闪蒸罐顶部的气相出口与闪蒸气出气管道相连通；富胺液闪蒸罐底部的液相出口依次经过贫/富液换热器的冷流通道、富液/二氧化碳换热器的冷流通道后与再生塔上部的液相入口相连通；

所述再生塔底部的液相出口分别与贫/富胺液换热器热流通道的一端、胺液再沸器的通道入口相连通，胺液再沸器的通道出口与再生塔的气液相返回入口相连通；贫/富胺液换热器热流通道的另一端经过胺液冷却器的热流通道后与溶液缓冲罐的入口相连通；所述加料罐的底部出料口经过加料泵后与溶液缓冲罐的入口相连通，溶液缓冲罐的出口与胺液增压泵的入口相连通，胺液增压泵的出口分别与胺液过滤器的入口、吸收塔上部的液相入口相连通，胺液过滤器的出口与胺液增压泵的出口相连通；

所述再生塔顶部的气相出口依次经过二氧化碳压缩机、富液/二氧化碳换热器的热流通道后与二氧化碳分液器的入口相连通，二氧化碳分液器的气相出口至高点放空；二氧化碳分液器的液相出口与再生塔回流泵的入口相连通，再生塔回流泵的出口与再生塔上部的液相入口相连通。

2.如权利要求1所述的节能型天然气MDEA脱碳系统，其特征在于：所述净化气冷却器的热通道与净化气气液分离器入口之间、净化气气液分离器顶部的气相出口与净化气出气管道之间、净化气气液分离器底部的液相出口与富胺液闪蒸罐的入口之间、富胺液闪蒸罐顶部的气相出口与闪蒸气出气管道之间、富胺液闪蒸罐底部的液相出口与贫/富液换热器的冷流通道之间、胺液冷却器的热流通道与溶液缓冲罐的入口之间、胺液增压泵的出口与胺液过滤器的入口之间、吸收塔底部的液相出口与富胺液闪蒸罐的入口之间、二氧化碳分液器的气相出口位置均设置有调压阀。

3.如权利要求1所述的节能型天然气MDEA脱碳系统，其特征在于：所述再生塔底部的液相出口与贫/富胺液换热器的热流通道之间设置有手控阀。

4.如权利要求1所述的节能型天然气MDEA脱碳系统，其特征在于：所述净化气冷却器、胺液冷却器采用循环水冷却系统或空冷冷却系统。

5.如权利要求1所述的节能型天然气MDEA脱碳系统，其特征在于：所述富液/二氧化碳换热器、贫/富胺液换热器、胺液冷却器均采用板式或管壳式换热器。

6.如权利要求1所述的节能型天然气MDEA脱碳系统，其特征在于：所述加料泵采用气动隔膜泵。

7.一种节能型天然气MDEA脱碳工艺，其由权利要求1所述的节能型天然气MDEA脱碳系统实现，其特征在于：包括以下步骤：

S1、原料气进气管道内的原料气从吸收塔底部的气相入口进入吸收塔内并自下而上流动；胺液自吸收塔上部的液相入口进入吸收塔并自上而下淋入，逆向流动的胺液和原料气在吸收塔内充分接触后，原料气中的CO₂被胺液吸收并从吸收塔上部的气相出口排出，吸收了CO₂的胺液从吸收塔底部的液相出口进入富胺液闪蒸罐；

S2、从吸收塔上部的气相出口排出的原料气经净化气冷却器冷却后进入净化气气液分离器中分离出携带的游离水，分离出游离水后的原料气经净化气出气管道输出；分离出的游离水自净化气气液分离器底部的液相出口进入富胺液闪蒸罐；

S3、富胺液闪蒸罐内的胺液从富胺液闪蒸罐底部的液相出口流出并依次经过贫/富胺液换热器的冷流通道、富液/二氧化碳换热器的冷流通道升温至95～109℃后从再生塔上部的液相入口进入再生塔内进行解吸；

S4、再生塔内的胺液从再生塔底部的液相出口流入胺液再沸器进行再次加热后从再生塔的气液相返回入口再次进入再生塔内进行解吸；充分解吸之后的胺液从再生塔底部的液相出口流出并依次经过经贫/富胺液换热器、胺液冷却器冷却至45℃后进入溶液缓冲罐；

S5、再生塔内解吸后产生的CO₂从再生塔顶部的气相出口进入二氧化碳压缩机内进行增压操作，然后经过富液/二氧化碳换热器的热流通道冷却后进入二氧化碳分液器内进行分液，分液后的气体从二氧化碳分液器顶部的气相出口至高点排放，分液后的液体从二氧化碳分液器底部的液相出口出来并经过再生塔回流泵增压后从再生塔上部的液相入口进入再生塔内；

S6、在加料罐内加入消泡剂或吸收剂并通过加料泵将消泡剂或吸收剂送入溶液缓冲罐；溶液缓冲罐内的胺液依次经过胺液增压泵、胺液过滤器后从吸收塔上部的液相入口进入吸收塔内，完成胺液的循环操作。