CO2富集处理系统和方法与流程

本公开总体上涉及用于纯化气体的系统和方法，更具体地，涉及用于从载气物流中分离二氧化碳并对分离的二氧化碳物流进行纯化的系统和方法。

背景技术：

1、从载气物流(比如，由例如燃气轮机、燃煤发电厂、水泥厂、火焰加热器等的碳燃烧过程产生的烟道气物流、工艺物流和/或废料物流等)中去除二氧化碳是理想的，因为人们普遍认为二氧化碳代表了增加温室效应和全球变暖的重要因素。在水泥厂和其他工艺中，高纯度二氧化碳物流是理想的，因为它们允许将二氧化碳有效地注入井中进行封存，并且还可用于强化采油。

技术实现思路

1、本主题有若干方面可以单独或共同体现在下面描述和要求保护的设备和系统中。这些方面可以单独使用或与本文描述的主题的其他方面组合使用，并且这些方面共同的描述并不旨在排除单独使用这些方面或单独或以不同组合来要求这些方面，如在所附权利要求中描述的。

2、一方面，用于从载气中分离二氧化碳的系统包括co2富集子系统，该系统被配置成接收载气物流并产生富集的二氧化碳流体物流。该系统还包括co2精制子系统，该co2精制子系统与co2富集子系统成流体连通并且被配置成产生富集的二氧化碳流体物流。

3、另一方面，用于从载气中分离二氧化碳的方法包括以下步骤：在co2富集子系统中接收载气，在co2富集子系统中产生富集的二氧化碳流体物流，将富集的二氧化碳流体物流引导至co2精制子系统，并在co2精制子系统中产生富含二氧化碳的流体物流。

技术特征：

1.用于从载气中分离二氧化碳的系统，包括：

2.权利要求1所述的系统，其中所述co2富集子系统使用金属有机骨架、膜、吸收剂或工艺修改来产生所述富集的二氧化碳流体物流。

3.权利要求1所述的系统，其中所述载气选自下组：烟道气、工艺物流和废料物流。

4.权利要求1所述的系统，其中所述富集的二氧化碳流体物流包括含有约35％至98％二氧化碳的气体物流。

5.权利要求1所述的系统，其中所述co2精制子系统使用低温碳捕获来产生所述富含二氧化碳的流体物流。

6.权利要求1所述的系统，其中所述富含二氧化碳的流体物流包括含有大于约90％至大于约99％二氧化碳的液体物流。

7.权利要求1所述的系统，其中所述富含二氧化碳的流体物流包括含有小于约10ppm(质量)氧的液体物流。

8.权利要求1所述的系统，其中所述co2精制子系统包括与所述碳富集子系统成流体连通的蒸馏塔，所述蒸馏塔被配置成将co2作为液体浓缩在底部物流中并将轻质气体浓缩作为馏出物流。

9.权利要求8所述的系统，还包括冷凝器，所述冷凝器被配置成使来自所述蒸馏塔的蒸气作为再循环物流被引导至所述co2富集子系统或被排出。

10.权利要求9所述的系统，其中所述冷凝器的制冷剂选自丙烷、r134a和hfo-1234yf。

11.权利要求9所述的系统，还包括接收所述再循环物流进行再生的脱水单元，其中所述脱水单元被配置成在再生后将所述再循环物流的至少一部分引导至所述co2富集子系统。

12.权利要求8所述的系统，其中所述co2精制子系统包括多个蒸馏塔。

13.权利要求8所述的系统，还包括使液态水与co2进行相分离的倾析容器或托盘。

14.权利要求1所述的系统，还包括脱水单元，所述脱水单元被配置成从所述co2富集子系统接收所述富集的二氧化碳流体物流并将经脱水的、富集的二氧化碳流体物流引导至所述co2精制子系统。

15.权利要求14所述的系统，还包括压缩机，所述压缩机被配置成从所述co2富集子系统接收所述富集的二氧化碳流体物流并产生经加压的富集的二氧化碳流体物流，所述压缩机包括与所述co2精制子系统成流体连通的压缩机出口。

16.权利要求15所述的系统，还包括与所述压缩机成流体连通的脱水单元。

17.权利要求1所述的系统，还包括压缩机和脱水单元，其中所述压缩机被配置成从所述co2富集子系统接收所述富集的二氧化碳流体物流并将经加压的富集的二氧化碳流体物流引导至所述脱水单元，并且所述脱水单元被配置成将经压缩和脱水的富集的二氧化碳流体物流引导至所述co2精制子系统。

18.权利要求1所述的系统，还包括泵，所述泵被配置成接收所述富含二氧化碳的流体物流。

19.从载气中分离二氧化碳的方法，包括以下步骤：

20.权利要求19所述的方法，其中步骤b.包括使用金属有机骨架、膜、吸收剂或工艺修改来产生所述富集的二氧化碳流体物流。

21.权利要求19所述的方法，其中所述载气是烟道气、工艺物流或废料物流。

22.权利要求19所述的方法，其中所述富集的二氧化碳流体物流包括含有约35％至98％二氧化碳的气体物流。

23.权利要求19所述的方法，其中步骤d.包括使用低温碳捕获来产生所述富含二氧化碳的流体物流。

24.权利要求19所述的方法，其中步骤d.包括使用蒸馏塔。

25.权利要求19所述的方法，其中所述富含二氧化碳的流体物流包括含有大于约90％至大于约99％的二氧化碳的液体物流。

26.权利要求19所述的方法，其中所述富含二氧化碳的流体物流包括含有小于约10ppm(质量)氧的液体物流。

27.权利要求19所述的方法，还包括对所述富集的二氧化碳流体物流进行压缩的步骤。

28.权利要求19所述的方法，还包括对所述富集的二氧化碳流体物流进行脱水的步骤。

技术总结
用于从载气中分离二氧化碳的系统，包括接收载气物流并产生富集的二氧化碳物流体物流的CO<subgt;2</subgt;富集子系统。该系统还包括与CO<subgt;2</subgt;富集子系统成流体连通的产生富含二氧化碳的流体物流的CO<subgt;2</subgt;精制子系统。在相应的方法中，载气被接收在CO<subgt;2</subgt;富集子系统中并且产生富集的二氧化碳流体物流。该富集的二氧化碳流体物流被引导至CO<subgt;2</subgt;精制子系统，在该CO<subgt;2</subgt;精制子系统中产生进一步富集二氧化碳的物流。

技术研发人员：L·L·巴克斯特,S·伯特,C·多尔西,R·维佩尔拉
受保护的技术使用者：查特能源化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23