模块化撬装化CO2回收技术研究与应用（三）

今天德润正明的小编和大家分享模块化撬装化CO2回收技术研究与应用：

模块化撬装化CO2回收技术研究与应用

陈兴明1 ，何志山2（1.中国石化华东油气分公司勘探开发研究院，江苏 南京 210019；2.中国石化华东石油局液碳公司，江苏 南京 210019）

2.2 装置布局要点

以模块化撬装化布置为技术原则，按照划分好的模块单元，设备主要以同一平台布置方式为主，满足间距规范要求，尽可能紧凑摆布，并且满足操作、检维修空间需求。此外，装置内的所有管线、仪表等全部预制安装完成，到现场后，撬间管道焊接碰口即完成工艺安装。

2.3 设备材料选型要点

设备以工艺需要为依据，满足工艺要求为原则，并尽量体现其技术先进性、生产安全性和经济合理性，以达到标准化设计和工厂化预制。

非标设备的设计依据是工艺专业提供的设备条件表及其附图，设计压力、设计温度应按工艺条件和国家标准《压力容器：GB 150.1～150.4—2011》等相关设计标准的规定确定。在设备的设计方面，将根据装置的具体情况，力求做到操作可靠、技术先进、经济合理。

设备尽可能采用模块化撬块化的装备，应考虑采取分段制造、运输，现场组焊、检验，以达到现场模块化施工的效果。

3 技术应用案例

以模块化撬装化技术为基础，自主研发并建成5×104t/a模块化撬装化煤制氢CO2尾气回收装置，实际运行良好，现场装置见图1。

             图1 煤制氢模块化撬装化CO2尾气回收装置

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

3.1 原料气成分

  煤制氢CO2尾气来自低温甲醇洗工段解析塔顶部放空气体，其原料气主要组分有：CO2含量为99.14%，N2含量为0.76%，CO含量为0.05%，H2含量为0.03%，其他为0.02%。

3.2 工艺选择

煤制氢产生的含CO2尾气中几乎不含水分和硫化物，工艺可采用直接加压液化，液相CO2进入产品储罐，再通过CO2槽车或槽船输送至厂外。具体工艺流程回收器进行预冷，再进入液化器液化，使气相CO如下。

  原料气通过管道输送至压缩机进口，通过两级螺杆机进行压缩，在每一级压缩后均要经过冷却器降温，最终把原料气提压至2.5MPa。压缩后的气相CO2进入余冷回收器进行预冷，再进化入液化器液，使气相CO2冷凝为液相CO2，然后进入气液分离器闪蒸，液相CO2通过管道进入储罐储存，工艺流程见图2。制冷剂采用R507，通过液相R507的低温蒸发，传递冷量给CO2使之液化，气态R507通过制冷压缩机的压缩并经过冷凝器水冷，重新转变为液相后回到贮液器，完成制冷循环。

              图2 煤制氢CO2尾气回收工艺流程

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

3.3 总体布置原则

装置采用的加压液化工艺，主要分为压缩、液化、制冷、循环冷却水4个功能单元。压缩单元设备多，流程长，且有2台大功率压缩机，故设计为压缩撬块，动设备两头摆放，减少设备共振和满足流程需要，水冷换热器居中布置，可以简化循环水管路，油分离器和油泵紧贴压缩机布置，可以简化油管路；液化单元为静设备，需要制冷单元提供冷量，为简化供冷管道，故将液化、制冷单元组合形成制冷液化撬块，其中，制冷压缩机、油分离器、油冷却器等集中布置，液化器、余冷回收器、气液分离器集中布置；循环冷却水单元单独成撬，按照供水流程依次布置，简化供水管路。设备布置间距应满足规范要求，并且留足操作和检修空间。

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