[发明专利]烟道气CO2的回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及到一种采用一乙醇胺进行烟道气CO2的回收工艺。

背景技术

CO2的分离与回收技术中，以化学溶剂吸收法研究的最多，也被认为最经济可行。CO2的化学处理技术包含CO2及其它溶剂物质间，如各种醇胺、氨水或氨气、钾、钠碱金属化合物等一种或更多的可逆反应以达成分离效果。一般常用于化学吸收法的溶剂为醇胺及氨气或氨水，其中胺类主要有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)及三级醇胺(如MDEA、TEA)。不管运用哪种吸收剂，虽然吸收剂的处理方法不同，但回收CO2流程都比较相近。

烟道气压力低，CO2分压小。现有技术中低分压CO2回收主要采用MEA法(一乙醇胺)法，还没有更好的方法可以取代。MEA法烟道气回收CO2的典型流程为：来自转化单元的烟道气，进入烟气冷却洗涤塔与自塔顶喷淋的冷却水逆流接触，气体被冷却、洗涤。自塔底排出的洗涤污水或进入全厂公用循环水系统或送出界外进行污水处理。自塔顶排出的气体经烟气风机增压后从底部进入CO2吸收塔。在吸收塔内，烟道气中CO2组份被MEA溶液吸收。未被吸收的尾气在吸收塔上部放空。CO2吸收塔塔底的CO2富液由富液泵抽出，加压送入贫富液换热器与再生塔底部出来的贫液进行换热，然后进入再生塔顶部喷淋解吸。解吸的再生气中CO2随同大量的水蒸汽及少量MEA蒸汽从再生塔顶部出来，进入再生气水冷却器用冷却水冷却后再去CO2分离器，在分离器内气体夹带的凝液被分离，分离器顶部出来的较为纯净的气体作为CO2产品出界区。再生塔底部引出的贫液经贫富液换热器换热后由贫液泵加压，再经贫液水冷却器进一步降温后送入吸收塔上部喷淋。

现有的MEA法回收CO2的整个流程中热能利用不够充分，存在蒸汽和冷却水浪费的问题，烟气冷却洗涤塔运行时需不断的加入新鲜的冷却水，排出高温的洗涤水，且洗涤水含有炭黑等杂质，出塔后进入公用循环水系统将会影响到循环水的温度，并且对循环水系统造成污染，送出进行污水处理的话，则引起污水处理的费用；而且流程中吸收塔和解吸塔的填料还存在传质效果不佳的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能有效利用流程内热量且换热效果好的烟道气CO2的回收工艺，以达到减少能耗、提高效率的目的。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该烟道气CO2的回收工艺，其特征在于包括下述步骤：

来自上游工序的烟道气首先从下部进入洗涤塔，与从上部进入洗涤塔的冷水逆流接触，在洗涤塔的底部流出的污水进入封闭冷却循环系统，在该封闭冷却循环系统内冷却后返回从洗涤塔的上部返回洗涤塔；

洗涤后的烟道气从洗涤塔的顶部送出，经压缩机加压后从下部进入吸收塔，与从上部喷淋进入吸收塔的MEA溶液逆流接触；烟道气中的CO2溶解在MEA溶液中；经吸收后在洗涤塔顶部得到的气相直接放空；

在洗涤塔底部得到的CO2富液送去第一换热器与从再生塔顶部出来的再生气换热，然后再进入第二换热器与来自再生塔底部的贫液换热后，从上部进入再生塔喷淋进行CO2解吸；CO2解吸所需热量由设置在再沸塔底部的再沸器提供；

解吸后在再生塔的顶部得到含有大量水蒸气、CO2和少量MEA的再生气送入第一换热器与CO2富液换热后，进入第一冷却器冷却后进入气液分离器，分离出水蒸气和少量的MEA，得到纯净的CO2，送出界区；

在再生塔底部得到的贫液送入第二换热器与富液换热后进入第二冷却器换热后进入吸收塔的上部喷淋；

所述的封闭冷却循环系统包括冷水池、热水池、凉水塔、热水泵和冷水泵；从所述洗涤塔底部流出的污水先进入热水池，污水在热水池内沉淀污垢并初步冷却后经热水泵打入到凉水塔的进入管，进入凉水塔的上部喷淋，污水在凉水塔内降至室温后从凉水塔的底部进入冷水池，然后由冷水泵打入洗涤塔。

所述凉水塔的进水管从所述凉水塔的底部进入到凉水塔内，所述进水管的出口位于所述凉水塔的顶部，所述凉水塔设置在所述冷水池的上方。将凉水塔的进水管设置在凉水塔的塔下部，使得外部配管方便且易操作；而将凉水塔布置于冷水池上部，泵都布置于水池附近，使得结构很紧凑、占地面积小、能量损耗少。

所述洗涤塔的底部设有供所述污水流出的出水管，该出水管的入口位于所述洗涤塔内部的最低液位处，并且所述出水管的上端设有水封罩。

所述的水封罩罩盖在所述出水管的入口，以避免喷淋下来的水直接进入出水管流走，同时与所述出水管的入口之间具有空隙，这样当洗涤塔内液位高于出水管的高度即设计液位时，洗涤塔内的污水可以方便地从间隙内进入出水管。