一种捕集CO₂的分级气化适度循环型化工-动力多联产系统

摘要

本发明公开了一种捕集CO₂的分级气化适度循环型化工-动力多联产系统，根据联产系统中COx组分的迁移规律，取消了合成气成分调整并将CO₂分离单元置于化工合成单元之后，采用化工未反应气适度循环的手段，既实现了化工产品的高效生产，又实现了CO₂的富集。同时，本发明以化工岛排放的CO₂用于气化岛的焦炭-CO₂气化，取代传统化工/IGCC电站的氧气气化技术，节省了空分电耗和投资。相较于合成气成分全调整并将CO₂分离置于化工合成前的系统，本发明中CO₂分离前浓度从35％提高到50％以上，大幅降低了CO₂分离功。与传统分产系统相比，本发明公开的联产系统相对节能率高达19％-21％，折合化工产品生产效率高达70％-72％。

主权项

一种捕集CO₂的化工‑动力多联产系统，包括气化岛、化工岛、动力岛和CO₂捕集压缩单元，所述气化岛主要包括焦炭制备单元、焦炭气化单元、供热单元，气化煤首先在焦炭制备单元中进行焦炭制备和焦炉煤气生产工艺，得到粗焦炭、富氢焦炉煤气、焦油等产品；其次在焦炭气化单元中进行焦炭气化制备CO过程，将焦炭制备过程所得的高温粗焦炭与CO₂反应生产富CO煤气；焦炭制备和焦炭气化过程所需热量由供热单元提供；其特征在于，所述化工岛主要包括水煤气变换和CO₂分离单元、化工合成单元及余热回收单元，其中：‑‑所述余热回收单元包括废热锅炉I和废热锅炉II，焦炭制备单元制备的富氢焦炉煤气和焦炭气化单元制备的富CO煤气分别经废热锅炉I和废热锅炉II回收热量后产生的高温蒸汽通入动力岛中的联合循环单元发电；‑‑上述气化岛中焦炭气化单元气化产生的富CO煤气经废热锅炉I回收热量后分为两部分，一部分通入水煤气变换和CO₂分离单元，与水蒸气发生反应生成CO₂和氢气，经分离后得到CO₂和纯净的H₂，分离出的CO₂返回所述焦炭气化单元与高温粗焦炭继续反应；另一部分富CO煤气与水煤气变换和CO₂分离单元得到的H₂、以及焦炭制焦单元得到的富氢焦炉煤气混合得到具备宽泛H₂/CO比的化工合成反应新气，水煤气变换和CO₂分离单元产生的高温蒸汽通入动力岛中的联合循环单元发电；‑‑所述化工合成反应新气通入化工合成单元，化工合成单元产生的粗产品通入下游的精制提纯单元，得到提纯后的化工产品及未反应气，该未反应气一部分循环进入化工合成单元，另一部分通入下游的CO₂捕集压缩单元；所述CO₂捕集压缩单元包括水煤气变换单元、CO₂分离单元和CO₂压缩单元，上述化工岛中产生的另一部分未反应气经所述水煤气变换单元和单元脱除CO₂后得到的富氢燃气通入动力岛中的联合循环单元发电；CO₂分离单元中分离出的CO₂通入CO₂压缩单元。