[发明专利]低浓度含二氧化碳尾气的低能耗二氧化碳捕集方法及系统

说明书

本申请属于节能环保技术领域，公开了一种低浓度含二氧化碳尾气的低能耗二氧化碳捕集方法及系统。本申请通过将来自于二氧化碳吸收塔塔釜的部分富胺液通过富胺液冷却器降温后，再通过二氧化碳吸收塔中部和上部的入口进入二氧化碳吸收塔，一方面可以增加所述二氧化碳吸收塔的喷淋胺液量，保持二氧化碳吸收塔内的气液比，另一方面可以进一步提高富胺液吸收二氧化碳的饱和度，再一方面还可以减少进入二氧化碳解吸加热器的富胺液量，从而减少胺液升温的无效热，实现解吸能耗的大幅降低。

技术领域

本申请属于节能环保技术领域，尤其涉及一种低浓度含二氧化碳尾气的低能耗二氧化碳捕集方法及系统。

背景技术

随着巴黎气候协议的签署，如何降低碳排，已经成为中国乃至全世界所关注的热点问题。目前绝大部分碳排都来自锅炉尾气和工业废气，其中二氧化碳浓度为8％-50％不等，如果能将锅炉尾气和工业废气中的二氧化碳捕集后进行资源化利用，不仅具有客观的经济效益，而且还将带来巨大的环保贡献。

目前，国内外许多CO₂捕集技术已经工业化，其中针对含二氧化碳尾气主要采用醇胺溶液化学吸收法，但现有的捕集工艺采用吸收塔吸收二氧化碳，随着胺液吸收二氧化碳饱和度增加导致胺液的温度升高，加之二氧化碳吸收塔内反应时间不够，导致富胺液的饱和度较低；又由于尾气中二氧化碳浓度较低，所需循环胺液量较大，从而大幅增加二氧化碳解吸的无效热；随后再利用再沸器对富胺液进行加热，由于加热温度远高于水的蒸发温度，部分蒸汽进入解吸塔，相当部分水蒸汽对解吸塔内的富胺液进行无效加热，只有部分蒸气实现了解吸塔内的汽提作用，因此大部分水蒸汽都用于富胺液的塔内升温和从解吸塔顶进入二氧化碳产品气冷却器冷凝，造成大量水蒸汽无效加热和蒸发损失，从而导致解吸能耗较高。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种低浓度含二氧化碳尾气的低能耗二氧化碳捕集方法及系统，用于解决现有化学吸收工艺方法及系统中在捕集二氧化碳时，解吸能耗较高的技术问题。

为实现以上目的，本发明一方面涉及一种低浓度含二氧化碳尾气的低能耗二氧化碳捕集系统。

低浓度含二氧化碳尾气的低能耗二氧化碳捕集系统，包括二氧化碳吸收塔，所述二氧化碳吸收塔中部胺液出口、二氧化碳吸收塔中间冷却增压泵、冷却器与所述二氧化碳吸收塔中部胺液入口依次相连；所述二氧化碳吸收塔塔釜富胺液出口连接第一富胺液增压泵入口，所述第一富胺液增压泵出口同时连接循环富胺液冷却器入口和余热回收塔富胺液入口；所述循环富胺液冷却器出口同时与所述二氧化碳吸收塔中部和上部的富胺液入口相连；所述余热回收塔塔釜富胺液出口、第二富胺液增压泵和贫富胺液换热器富胺液侧入口依次相连，所述贫富胺液换热器富胺液侧出口连接二氧化碳解吸塔上部富胺液入口，所述二氧化碳解吸塔下部富胺液出口连接解吸塔再沸器入口；所述解吸塔再沸器气相出口与所述二氧化碳解吸塔二氧化碳解吸气入口相连；所述解吸塔再沸器液相出口、贫胺液减压阀和贫胺液减压罐入口依次相连；所述贫胺液减压罐气相出口、蒸汽增压器与所述二氧化碳解吸塔蒸汽入口依次相连；所述贫胺液减压罐液相出口、贫胺液增压泵和贫富胺液换热器贫胺液侧入口依次相连，所述贫富胺液换热器贫胺液侧出口、贫胺液冷却器与所述二氧化碳吸收塔上部贫胺液入口依次相连。

进一步地，还包括尾气冷却器，所述尾气冷却器气体出口连接二氧化碳吸收塔气体入口。

进一步地，所述二氧化碳吸收塔尾气出口连接气液分离器入口，所述气液分离器的液相出口、第一回流泵和二氧化碳吸收塔回流液入口依次相连，所述气液分离器气相出口连接净化尾气管线。

进一步地，所述余热回收塔顶部二氧化碳产品气出口、二氧化碳产品气空冷器与二氧化碳中间产品气冷凝液分离罐入口依次相连，所述二氧化碳中间产品气冷凝液分离罐的气相出口、二氧化碳产品气水冷器和二氧化碳产品气冷凝液分离罐入口依次相连；所述二氧化碳中间产品气冷凝液分离罐的液相出口和所述二氧化碳产品气冷凝液分离罐的液相出口均与所述第二回流泵的入口相连；所述第二回流泵的出口与所述余热回收塔回流入口相连。