模塊化撬裝化CO2回收技術(shù)研究與應用（三）

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

模塊化撬裝化CO2回收技術(shù)研究與應用

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

2.2 裝置布局要點

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，設備主要以同一平臺布置方式為主，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、儀表等全部預制安裝完成，到現(xiàn)場后，撬間管道焊接碰口即完成工藝安裝。

2.3 設備材料選型要點

設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)先進性、生產(chǎn)安全性和經(jīng)濟合理性，以達到標準化設計和工廠化預制。

非標設備的設計依據(jù)是工藝專業(yè)提供的設備條件表及其附圖，設計壓力、設計溫度應按工藝條件和國家標準《壓力容器：GB 150.1～150.4—2011》等相關設計標準的規(guī)定確定。在設備的設計方面，將根據(jù)裝置的具體情況，力求做到操作可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。

設備盡可能采用模塊化撬塊化的裝備，應考慮采取分段制造、運輸，現(xiàn)場組焊、檢驗，以達到現(xiàn)場模塊化施工的效果。

3 技術(shù)應用案例

以模塊化撬裝化技術(shù)為基礎，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，實際運行良好，現(xiàn)場裝置見圖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進入產(chǎn)品儲罐，再通過CO2槽車或槽船輸送至廠外。具體工藝流程回收器進行預冷，再進入液化器液化，使氣相CO如下。

  原料氣通過管道輸送至壓縮機進口，通過兩級螺桿機進行壓縮，在每一級壓縮后均要經(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進入余冷回收器進行預冷，再進化入液化器液，使氣相CO2冷凝為液相CO2，然后進入氣液分離器閃蒸，液相CO2通過管道進入儲罐儲存，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個功能單元。壓縮單元設備多，流程長，且有2臺大功率壓縮機，故設計為壓縮撬塊，動設備兩頭擺放，減少設備共振和滿足流程需要，水冷換熱器居中布置，可以簡化循環(huán)水管路，油分離器和油泵緊貼壓縮機布置，可以簡化油管路；液化單元為靜設備，需要制冷單元提供冷量，為簡化供冷管道，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、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)冷卻水單元單獨成撬，按照供水流程依次布置，簡化供水管路。設備布置間距應滿足規(guī)范要求，并且留足操作和檢修空間。

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