模塊化撬裝化CO2回收技術(shù)研究與應(yīng)用（三）

今天德潤(rùn)正明的小編和大家分享模塊化撬裝化CO2回收技術(shù)研究與應(yīng)用：

模塊化撬裝化CO2回收技術(shù)研究與應(yīng)用

陳興明1 ，何志山2（1.中國(guó)石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇 南京 210019；2.中國(guó)石化華東石油局液碳公司，江蘇 南京 210019）

2.2 裝置布局要點(diǎn)

以模塊化撬裝化布置為技術(shù)原則，按照劃分好的模塊單元，設(shè)備主要以同一平臺(tái)布置方式為主，滿足間距規(guī)范要求，盡可能緊湊擺布，并且滿足操作、檢維修空間需求。此外，裝置內(nèi)的所有管線、儀表等全部預(yù)制安裝完成，到現(xiàn)場(chǎng)后，撬間管道焊接碰口即完成工藝安裝。

2.3 設(shè)備材料選型要點(diǎn)

設(shè)備以工藝需要為依據(jù)，滿足工藝要求為原則，并盡量體現(xiàn)其技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)安全性和經(jīng)濟(jì)合理性，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和工廠化預(yù)制。

非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)依據(jù)是工藝專業(yè)提供的設(shè)備條件表及其附圖，設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度應(yīng)按工藝條件和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器：GB 150.1～150.4—2011》等相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。在設(shè)備的設(shè)計(jì)方面，將根據(jù)裝置的具體情況，力求做到操作可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。

設(shè)備盡可能采用模塊化撬塊化的裝備，應(yīng)考慮采取分段制造、運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)組焊、檢驗(yàn)，以達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)模塊化施工的效果。

3 技術(shù)應(yīng)用案例

以模塊化撬裝化技術(shù)為基礎(chǔ)，自主研發(fā)并建成5×104t/a模塊化撬裝化煤制氫CO2尾氣回收裝置，實(shí)際運(yùn)行良好，現(xiàn)場(chǎng)裝置見圖1。

             圖1 煤制氫模塊化撬裝化CO2尾氣回收裝置

Fig. 1 Modular skidmounted CO2 exhaust gas recovery device for coal-to-hydrogen

3.1 原料氣成分

  煤制氫CO2尾氣來自低溫甲醇洗工段解析塔頂部放空氣體，其原料氣主要組分有：CO2含量為99.14%，N2含量為0.76%，CO含量為0.05%，H2含量為0.03%，其他為0.02%。

3.2 工藝選擇

煤制氫產(chǎn)生的含CO2尾氣中幾乎不含水分和硫化物，工藝可采用直接加壓液化，液相CO2進(jìn)入產(chǎn)品儲(chǔ)罐，再通過CO2槽車或槽船輸送至廠外。具體工藝流程回收器進(jìn)行預(yù)冷，再進(jìn)入液化器液化，使氣相CO如下。

  原料氣通過管道輸送至壓縮機(jī)進(jìn)口，通過兩級(jí)螺桿機(jī)進(jìn)行壓縮，在每一級(jí)壓縮后均要經(jīng)過冷卻器降溫，最終把原料氣提壓至2.5MPa。壓縮后的氣相CO2進(jìn)入余冷回收器進(jìn)行預(yù)冷，再進(jìn)化入液化器液，使氣相CO2冷凝為液相CO2，然后進(jìn)入氣液分離器閃蒸，液相CO2通過管道進(jìn)入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，工藝流程見圖2。制冷劑采用R507，通過液相R507的低溫蒸發(fā)，傳遞冷量給CO2使之液化，氣態(tài)R507通過制冷壓縮機(jī)的壓縮并經(jīng)過冷凝器水冷，重新轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗪蠡氐劫A液器，完成制冷循環(huán)。

              圖2 煤制氫CO2尾氣回收工藝流程

    Fig. 2 Process flow of CO2 exhaust gas recovery from coal-to-hydrogen

3.3 總體布置原則

裝置采用的加壓液化工藝，主要分為壓縮、液化、制冷、循環(huán)冷卻水4個(gè)功能單元。壓縮單元設(shè)備多，流程長(zhǎng)，且有2臺(tái)大功率壓縮機(jī)，故設(shè)計(jì)為壓縮撬塊，動(dòng)設(shè)備兩頭擺放，減少設(shè)備共振和滿足流程需要，水冷換熱器居中布置，可以簡(jiǎn)化循環(huán)水管路，油分離器和油泵緊貼壓縮機(jī)布置，可以簡(jiǎn)化油管路；液化單元為靜設(shè)備，需要制冷單元提供冷量，為簡(jiǎn)化供冷管道，故將液化、制冷單元組合形成制冷液化撬塊，其中，制冷壓縮機(jī)、油分離器、油冷卻器等集中布置，液化器、余冷回收器、氣液分離器集中布置；循環(huán)冷卻水單元單獨(dú)成撬，按照供水流程依次布置，簡(jiǎn)化供水管路。設(shè)備布置間距應(yīng)滿足規(guī)范要求，并且留足操作和檢修空間。

青島德潤(rùn)正明自動(dòng)化設(shè)備有限公司可提供從500Kg/h到2000Kg/h產(chǎn)量的整套二氧化碳回收設(shè)備與各部分的標(biāo)準(zhǔn)化模塊，也可對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造滿足生產(chǎn)要求。設(shè)備確保運(yùn)行可靠，低維護(hù)；高回收率，旺季可出售氣體；露點(diǎn)低，口味純正；進(jìn)氣純度95%或18小時(shí)回收，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)提純純度可達(dá)到0.1~0.5ppm，淡季生產(chǎn)保證1ppm以下，其中節(jié)能模塊運(yùn)用在的液、氣相過程中，產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)化，節(jié)能降耗成果巨大。