[发明专利]一种燃煤电厂烟道气二氧化碳捕集耦合生物炭制备工艺

摘要

本发明公开了一种燃煤电厂烟道气二氧化碳捕集耦合生物炭制备工艺，所述工艺整合了生物炭制备、气体膜分离、碳酸熔融盐燃料电池等技术；使用液化天然气为系统分阶段降温，之后作为熔融碳酸盐燃料电池阳极燃料，通过熔融碳酸盐燃料电池在发电过程中实现对二氧化碳的富集，阳极排放烟气脱水后用膜组件将二氧化碳与其它气体成分分离，并利用截留气为膜组件富氧版块提供能量，在二氧化碳液化过程使用加压—降温—加压的过程，降低液化过程的总能耗；通过换热器和天然气加热装置有效整合了工艺中各环节对热量与冷能量的需求；生物炭制备环节，通过利用熔融碳酸盐燃料电池阳极及阴极排放烟气不同温度段的热量，在固碳同时提高了系统的能量利用效率。

主权项

一种燃煤电厂烟道气二氧化碳捕集耦合生物炭制备工艺，其特征在于：整合了包括生物炭制备、气体膜分离、低温液化、碳酸熔融盐燃料电池等技术；将由利用完冷能量的天然气和液化天然气经加热升温后得到的天然气和其它来源的天然气组成的熔融碳酸盐燃料电池阳极燃料源与水蒸气混合，进行催化重整后，通入到熔融碳酸盐燃料电池阳极发生氧化反应；燃煤电厂烟道气先经过除杂装置净化后与天然气燃烧后的烟气及新鲜空气按照一定比例进行混合，经过加压加热后在熔融碳酸盐燃料电池阴极发生反应；阳极排放的烟气与膜组件富氧版块制备的富氧空气按照一定比例在催化燃烧器中发生反应，之后通入到生物炭制备装置中，降到设定温度后，通入到较低制备温度的生物炭制备装置，当温度低于100摄氏度后，经过分阶段降温，实现烟气中水分的初步分离，气液分离后的气体通入到膜组件中进行气体组分分离，气体分离后经过多级压缩机压缩之后通过换热器先进行2阶段降温之后使用3A分子筛进一步脱水干燥，之后通过LNG液化天然气换热器将气体降温到‑54摄氏度变成液体，之后再经过液压泵增压到设定的商业用途所需的压强；熔融碳酸盐燃料电池阴极排放的烟气经过催化燃烧器加热后，先经过膨胀发电之后再通入到生物炭制备设备，降到一定温度后排放到大气中。