[实用新型]一种CO2分离-液化-提纯装置

说明书

技术领域

本实用新型属于气液分离设备领域，特别涉及一种CO₂分离-液化-提纯装置。

背景技术

CO₂是一种主要的温室气体，由于产生的量特别巨大(每年由于人类活动排放的CO₂量在200亿吨以上)，其产生的温室效应对全球升温的贡献百分比达60％左右。由于CO₂排放的90％左右来自于化石能源利用过程，因此在能源利用过程中进行CO₂的捕获与封存被认为是一种能大规模减少CO₂排放的可行技术。

目前，能源利用过程中进行CO₂捕获的主要技术路线有三条：

1.燃烧后的CO₂分离回收是指在能源系统的尾部亦即热力循环的排气中分离和回收CO₂；2.采用富氧燃烧回收CO₂(又称燃烧中CO₂回收方法)是能源动力系统CO₂减排方法中的另一个重要的途径；3.燃烧前CO₂分离回收技术路线也是能源动力系统CO₂减排方法中的一个重要的途径。由于可以从已建成的能源系统排气中回收CO₂而无需对能源系统本身作太多改造，因而这三种回收方法与现有能源系统的兼容性较好。但其分离回收过程的能耗与设备投资很高，从而使CO₂减排的成本过高、消耗的额外能源量过大，难以接受。

现有的专利CN101039735公开了一种通过在温度接近但高于CO₂的三相点温度的状态下冷凝，随后吸收气态CO₂的方法，在冷凝过程中CO₂未被液化。CN101460801公开了一种CO₂纯化方法，其中进料流被压缩并引入压力低于该进料流的汽提塔中，以使足量的热从进料流传递到汽提塔的再沸器，以产生具有高纯度的CO₂，并用于在高于常压的压力下回收产物CO₂，以使压缩能量最小化，该方法生产的CO₂产品也是气态CO₂。CN101231130公开了一种通过在传质分离塔系统通过分离式膨胀的CO₂纯化方法，此方法能够分离出纯度高于97mol％的CO₂液体，但不能保证可以获得极高纯度的CO₂液体，且其分离能耗较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术CO₂低温相变分离回收过程的能耗与设备投资很高、且产品纯度较低等不足而提供一种CO₂分离-液化-提纯装置，其特征在于：该装置由分离液化组件和提纯组件组成；所述分离液化组件包括由压缩设备C1、第一换热器H1、第二换热器H2、气液分离器S1串联，液体泵P1跨接在气液分离器S1和第一换热器H1上，气液分离器S1连接膨胀透平设备T1，组成第一级压缩分离装置，或在第一级压缩分离装置气液分离器S1后再连接后续分离级，并在最末后续分离级后面连接膨胀透平设备T1；所述提纯组件主要由前置调压阀V1、前置调温器T3、精馏塔R1、后置调压阀V2和后置调温器T4串联构成；前置调压阀V1连接至第一换热器H1，构成总体CO₂分离-液化-提纯装置。

所述后续分离级和第一级压缩分离装置完全相同结构分离液化装置，后续分离级为一级或一级以上；并且为一级一级直接连接组成多级压缩分离液化组件，并在最末后续分离级后面连接膨胀透平设备T1。

所述精馏塔内设置塔板的数量为4-15块。