一种捕集CO2的分级气化适度循环化工‑动力多联产系统的制作方法

本发明涉及能源动力技术领域，具体为一种捕集CO2的分级气化适度循环型化工-动力多联产系统。

背景技术：

系统集成优化理论是发展多联产系统的最重要核心科学问题,本集体依托国家重大科研项目开展相关研究,得出部分阶段成果，概述化工-动力多联产系统的基本概念、本质特征与特点,阐述研究提出的多联产系统集成原则思路与体现这些原则的优化整合手段,列举实例及分析其主要特征，历来,能源动力与化工生产部门多相互独立发展。传统动力系统的核心为热力循环,它关注的重点是燃料直接燃烧释放热能转换，为有效机械功输出的能量转化利用问题,旨在提高热转功效率,但至今措施多还局限于物理能范畴,对常规系统存在的弊病(如燃烧过程燃料品位损失大等)没有质的改进，而传统化工生产过程关心的则是原料的组分与比例,其关键是通过组分调整,将原料中有效成份最大程度地转化为化工产品,来提高产品产率,但相应的未反应气不断再循环等措施却伴随着相对能耗率的不断升高。总之,分产系统往往片面地追求某个目标的思路,使得它无法克服由此带来的能耗高、化学能损失大以及环境污染严重等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种捕集CO2的分级气化适度循环型化工-动力多联产系统，以解决上述背景技术中提出的传统的分产系统能耗高、化学损失大和环境污染严重的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种捕集CO2的分级气化适度循环型化工-动力多联产系统，包括气化子系统，多级反应子系统、余热回收子系统和动力子系统，所述气化子系统包括空气分离器和气化装置，所述多级反应子系统包括变换反应装置、费托合成反应装置、气液分离装置、抽吸泵和精馏装置，所述余热回收子系统包括废锅和余热回收装置，所述动力子系统包括燃机装置和汽轮机装置，所述气化子系统中，空气分离器抽取空气，将氧气与其余空气进行分离作用后，将氧气输送到气化装置内，并同时向气化装置内输送煤炭和水蒸汽，进行气化反应，反应后产生的高温合成气，气体成分包括富一氧化碳气体、氢气、其余气体和水蒸汽，合成气进入到余热回收子系统内的废锅内，废锅回收合成气的热量，并将热量通过输气管道输送到汽轮机装置内，用于汽轮机装置发电，之后合成气进入到余热回收装置内，余热回收装置再次回收合成气的热量，并将回收的热量通过输气管道输送到汽轮机装置，用于汽轮机装置发电，之后一氧化碳气体、氢气、其余气体和水蒸汽进入到多级反应子系统内的变换反应装置内，变换反应装置经过反应将一氧化碳气体部分转换成二氧化碳气体，同时产生氢气，之后对二氧化碳气体进行捕集处理，并将硫化氢气体过滤提纯后再利用，之后一氧化碳气体、二氧化碳气体和氢气进入到费托合成反应装置内，费托合成反应装置将二氧化碳气体反应合成液体燃料油，之后未完全反应的一氧化碳气体、二氧化碳气体、氢气和合成的液体燃料油进入到气液分离装置中，经过气液分离后将液体燃料油输送到精馏装置内，对其做精馏处理，分离出超清洁柴油、蜡和轻质石油气，之后分离的气体通过抽吸泵抽入到费托合成反应装置内，用作二次反应，抽吸泵未完全抽入到费托合成反应装置内的气体进入到燃机装置内，用于燃机装置发电，燃机装置发电产生的热量进入到汽轮机装置内，用于汽轮机装置发电。

优选的，所述变换反应装置通入和蒸汽，使一氧化碳气体和蒸气反应生成二氧化碳气体和氢气，之后对二氧化碳气体进行捕集处理，并将硫化氢气体过滤提纯后再利用。

优选的，所述费托合成反应装置内通入氢气，而且和由变换反应装置内排出，进入到费托合成反应装置内的一氧化碳气体、二氧化碳气体和氢气反应合成液体燃料油。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种捕集CO2的分级气化适度循环型化工-动力多联产系统，设计合理，通过气化子系统、多级反应子系统、余热回收子系统和动力子系统，可以实现气体的热量的多级利用，而且可以实现多级联产，产生液体燃料油和工业发电，解决了传统的分产系统能耗高、化学能损失大和环境污染严重等问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1空气分离器、2气化装置、3废锅、4余热回收装置、5变换装置、6费托合成反应装置、7抽吸泵、8气液分离装置、9精馏装置、10燃机装置、11汽轮机装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

多联产技术是利用物理化学方法达到煤的高效、洁净利用的途径，它以煤炭气化为中心，可以将百分之九十五以上的煤转换成一种称之为合成气的可燃气体，将合成气用于联合循环发电，可以获得比常规燃煤发电高的能源利用效率，多联产、洁净化技术是实现煤基洁净能源的有竞争力的途径。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种捕集CO2的分级气化适度循环型化工-动力多联产系统，包括气化子系统，气化系统可以将煤炭与水蒸汽反应分离，多级反应子系统、余热回收子系统和动力子系统，余热回收子系统可以回收反应产生的气体的热量，用于动力系统发电，气化子系统包括空气分离器1和气化装置2，空气分离器1用于分离空气中的氧气和其余气体，多级反应子系统包括变换反应装置5、费托合成反应装置6、气液分离装置8、抽吸泵7和精馏装置9，余热回收子系统包括废锅3和余热回收装置4，动力子系统包括燃机装置10和汽轮机装置11，气化子系统中，空气分离器1抽取空气，将氧气与其余空气进行分离作用后，将氧气输送到气化装置2内，并同时向气化装置2内输送煤炭和水蒸汽，进行气化反应，反应后产生的高温合成气，气体成分包括富一氧化碳气体、氢气、其余气体和水蒸汽，合成气进入到余热回收子系统内的废锅3内，废锅3回收合成气的热量，并将热量通过输气管道输送到汽轮机装置11内，用于汽轮机装置11发电，之后合成气进入到余热回收装置4内，余热回收装置4再次回收合成气的热量，并将回收的热量通过输气管道输送到汽轮机装置11，用于汽轮机装置11发电，之后一氧化碳气体、氢气、其余气体和水蒸汽进入到多级反应子系统内的变换反应装置5内，变换反应装置5经过反应将一氧化碳气体部分转换成二氧化碳气体，同时产生氢气，之后对二氧化碳气体进行捕集处理，并将硫化氢气体过滤提纯后再利用，之后一氧化碳气体、二氧化碳气体和氢气进入到费托合成反应装置6内，费托合成反应装置6将二氧化碳气体反应合成液体燃料油，之后未完全反应的一氧化碳气体、二氧化碳气体、氢气和合成的液体燃料油进入到气液分离装置8中，经过气液分离后将液体燃料油输送到精馏装置9内，对其做精馏处理，分离出超清洁柴油、蜡和轻质石油气，之后分离的气体通过抽吸泵7抽入到费托合成反应装置6内，用作二次反应，抽吸泵7未完全抽入到费托合成反应装置6内的气体进入到燃机装置10内，用于燃机装置10发电，燃机装置10发电产生的热量进入到汽轮机装置11内，用于汽轮机装置11发电。

其中，变换反应装置5通入和蒸汽，使一氧化碳气体和蒸气反应生成二氧化碳气体和氢气，之后对二氧化碳气体进行捕集处理，并将硫化氢气体过滤提纯后再利用，费托合成反应装置6内通入氢气，而且和由变换反应装置5内排出，进入到费托合成反应装置6内的一氧化碳气体、二氧化碳气体和氢气反应合成液体燃料油。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。