[实用新型]一种煤化工二氧化碳尾气低温捕集提纯液化与分离系统

说明书

本实用新型涉及一种煤化工二氧化碳尾气低温捕集提纯液化与分离系统，包括原料气压缩机、再沸器、一号吸附塔、二号吸附塔、再生气加热器、换热器、高压分离器、低压分离器、冷凝换热器和二氧化碳精馏塔；本系统将煤化工装置产生的低浓度二氧化碳尾气通过低温的方法进行捕集、提纯、液化与分离，生产工业级标准的二氧化碳产品，可以与氢气通过甲烷化装置转化为甲烷，从而实现二氧化碳的回收与综合利用，减少温室气体的，提高二氧化碳资源利用率，具有显著的经济和社会价值。

技术领域

本实用新型涉及低碳能源环保技术领域，具体地讲，涉及一种煤化工二氧化碳尾气低温捕集提纯液化与分离系统。

背景技术

二氧化碳（CO₂）作为温室气体，过量的排放已经造成全球环境的不断变暖。燃气发电厂、燃煤发电厂、煤化工装置每年都要排放大量的二氧化碳尾气，其中主要成分为二氧化碳、氮气，还有少量的氧气、一氧化碳和氢气。二氧化碳作为一种重要的化工原料，如果能够将尾气中的二氧化碳进行捕集、回收与利用，不仅能够减少温室气体的排放，而且提高碳资源的循环利用。

针对煤化工装置产生的二氧化碳尾气，其中二氧化碳组分的体积分数为70%~90%、氮气组分的体积分数为10%~30%、CO+H₂组分体积分数约为1%，目前还没有针对煤化工装置产生的二氧化碳尾气进行回收处理的装置。

因此有必要开发一种煤化工二氧化碳尾气低温捕集提纯液化与分离系统，同时生产工业级液体二氧化碳和气体二氧化碳，CO₂纯度达到体积分数为99.5%的工业级标准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种系统完善的煤化工二氧化碳尾气低温捕集提纯液化与分离系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种煤化工二氧化碳尾气低温捕集提纯液化与分离系统，其特征在于：包括原料气压缩机、再沸器、一号吸附塔、换热器、高压分离器、低压分离器、冷凝换热器和二氧化碳精馏塔；所述原料气压缩机的进气口连接煤化工二氧化碳尾气输入管路，所述原料气压缩机的出气口与再沸器接通，所述二氧化碳精馏塔安装在再沸器上面，所述冷凝换热器安装在二氧化碳精馏塔上面；所述再沸器的出气口与一号吸附塔的底部进气口接通，所述换热器具有通道A、通道B、通道C、通道D和通道E，所述一号吸附塔的顶部出气口与通道A的进口端接通，通道A的出口端与冷凝换热器的进气口接通，所述冷凝换热器还具有中部出气口和底部出液口，所述冷凝换热器的中部出气口接通至二氧化碳精馏塔的中部，所述冷凝换热器的底部出液口接通至二氧化碳精馏塔的顶部；所述二氧化碳精馏塔的顶部出气口与通道B的进口端接通，通道B的出口端与高压分离器的进口接通，高压分离器的顶部出口与通道C接通，高压分离器的底部出口与低压分离器的进口接通，低压分离器的顶部出口与通道D接通，通道D接通至煤化工二氧化碳尾气输入管路，低压分离器的底部出口与通道E接通，通道E与气体二氧化碳产品输送管路接通；二氧化碳精馏塔的底部出液口接通至液体二氧化碳产品输送管路。

优选的，本煤化工二氧化碳尾气低温捕集提纯液化与分离系统还包括二号吸附塔和再生气加热器；所述一号吸附塔和二号吸附塔并行设置，所述再沸器的出气口与二号吸附塔的底部进气口接通，二号吸附塔的顶部出气口与通道A的进口端接通，所述通道C的出口端与一条吸附剂加热再生气体输送管路接通，所述再生气加热器安装在吸附剂加热再生气体输送管路上，所述吸附剂加热再生气体输送管路的输出末端分别连接至一号吸附塔和二号吸附塔的顶部出气口处，一号吸附塔和二号吸附塔的底部进气口处均与驰放气排放管路连接。

优选的，所述再生气加热器的进气口处设置有一号程控阀，所述一号程控阀安装在吸附剂加热再生气体输送管路上。

优选的，在再生气加热器和一号程控阀的侧旁设置有再生气体输送旁路，所述再生气体输送旁路与吸附剂加热再生气体输送管路的一个接通点位于再生气加热器的出气口处，再生气体输送旁路与吸附剂加热再生气体输送管路的另一个接通点位于一号程控阀的进口处，所述再生气体输送旁路上安装有二号程控阀。