一种冶金过程产生CO₂的捕集利用系统及方法

一种冶金过程产生CO₂的捕集利用系统及方法
【专利摘要】一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，包括依次连通的CO2捕集部、CO2提取提纯部、CO2输送管道、CO2加压储存部和CO2分配器。本发明所述系统的CO2捕集部针对冶金过程产生CO2的流程段进行实时CO2捕集，经过提取提纯、加压储存、输送，最终经CO2分配器通过终端用户管路分别用于油田驱油领域、农作物培育生产领域等各种消耗二氧化碳的技术领域。本发明大大降低冶金过程中产生的CO2排入大气中，将其用来生产尿素、碳酸饮料、超临界萃取剂，还可以用在焊接工艺上作保护气、烟草工业用于烟丝的膨化、食品工业用于食品等，因此，也降低了上述产业的生产成本。
【专利说明】
一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种冶金过程产生C02的捕集利用系统及方法，属于二氧化碳捕集、利用与埋存的技术领域。
【背景技术】
[0002]气候变化是当今人类面临的严峻挑战，是国际社会公认的全球性环境问题，关系到全人类可持续发展的未来和子孙后代的福祉。科学界普遍认为，人类活动排放的温室气体不断增加是引起全球气候变暖的最主要原因。大量的观测和研究表明，大气中温室气体的浓度正以前所未有的速度增加。温室气体主要包括六种:二氧化碳(C02)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N20)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)。由于二氧化碳含量较多，所以对全球升温的贡献最大。因此，减少二氧化碳等温室气体的排放，对于应对全球气候变化十分必要、非常迫切。作为一个发展中国家，中国积极应对气候变化，已明确提出到2020年国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40 %?45 %的目标，努力争取二氧化碳排放总量尽早达到峰值。
[0003]冶金生产十二氧化排放大户，其生产使用焦炭作为还原剂，高炉炼铁生产产生的高炉煤气、转炉炼钢生产产生的转炉煤气，其可燃成分均为一氧化碳，冶金生产过程包括烧结、高炉、转炉、乳钢加热炉、燃气锅炉、石灰窑等，均使用煤气作燃料，燃烧产物含有大量的二氧化碳，排放量巨大。捕集冶金生产过程产生的C02，提纯、加压，通过二氧化碳管道系统输送至油田、农业大棚、化工、食品等用户，用于直接利用或进一步提纯利用，通过管道输送至用户的CCUS系统及方法，具有规模大、协同污染治理、捕集成本低等优点。
[0004]CCUS(Carbon Capture ,Utilizat1n and Storage)即碳捕获、利用与封存技术，是CCS(Carbon Capture and Storage)技术新的发展趋势，即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，而不是简单地封存，与CCS相比，CCUS可以将二氧化碳资源化，能产生经济效益，更具有现实操作性。目前中国的首要任务是保障发展，CCS技术建立在高能耗和高成本的基础上，该技术在中国的大范围推广与应用是不可取的，中国当前应当更加重视拓展二氧化碳资源性利用技术的研发。为此，中国国家科学技术部制定了《“十二五”国家碳捕集利用与封存科技发展专项规划》，该规划指出CCUS是应对全球气候变化的重要技术选择，世界主要国家均将CCUS技术作为抢占未来低碳竞争优势的重要着力点，发展和储备CCUS技术将为我国低碳绿色发展和应对气候变化提供技术支撑。
[0005]国外正在运行的大型全流程CCUS示范项目有加拿大Weyburn油田⑶2强化驱油项目、挪威Sleipner气田⑶2盐水层封存项目等，这两个项目的⑶2都来自工业过程，累计封存CO2都已超过千万吨。我国现有的全流程示范项目包括中石油吉林油田的CO2工业分离与驱油项目、神华的鄂尔多斯煤制油CO2工业分离与陆上咸水层封存项目、中石化胜利油田的燃烧后CO2捕集与驱油项目。总体上，我国全流程示范项目起步晚、规模小，需要通过大规模、跨行业的集成示范，完善要素技术之间的匹配性与相容性，提升全流程系统的经济性和可靠性。因此，如何突破CO2捕集、输运、利用与封存的关键技术，在重点行业开展CCUS工业试验，有序推动全流程CXUS示范项目建设显得至关重要。
[0006]从二氧化碳产生源看，当前钢铁、化工等行业产能过剩、产品档次低，企业严重亏损。捕集并处理造成大气污染的排放烟气，使其达标排放，并提取二氧化碳，不仅可获得出售二氧化碳经济效益，还可以进行内部结构优化，变落后产能为“先进”产能，避免淘汰，从根本上解决大气排放污染，根治重化企业环境污染问题，获得社会效益。从二氧化碳的使用看，二氧化碳作为廉价的、稳定的介质，在石油工业、农业、生物质能源等方面，大有可为，可提高资源利用效率，极大地改善环境。因此可以说该项技术在油田的推广将有助于CCUS技术在我国的大范围推广。
[0007]现有技术中针对冶金过程产生CO2的捕集、存储、运送到户一条龙利用的方式，并没有报道和记载，其主要原因是由于缺乏相关系统实现上述利用方式。

【发明内容】

[0008]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统。
[0009 ]本发明还提供一种上述系统的工作方法。
[0010]本发明的技术方案如下:
[0011]—种冶金过程产生⑶2的捕集利用系统，包括依次连通的⑶2捕集部、CO2提取提纯部、C02输送管道、C02加压储存部和C02分配器。
[0012]本发明所述系统的CO2捕集部针对冶金过程产生CO2的流程段(例如，捕集冶炼铁、乳钢加热炉、燃气锅炉、石灰窑等)进行实时CO2捕集，经过提取提纯、加压储存、输送，最终经⑶2分配器通过终端用户管路分别用于油田驱油领域、农作物培育生产领域等各种消耗二氧化碳的技术领域。
[0013]根据本发明优选的，所述CO2捕集部包括依次相连的终端收集管道、CO2捕集装置，至少一个终端收集管道与CO2捕集装置相连，每个所述终端收集管道与每个冶金过程产生CO2的流程段相连。
[0014]根据本发明优选的，至少一个CO2捕集部与CO2提取提纯部相连。
[0015]根据本发明优选的，至少一个CO2提取提纯部与CO2加压储存部相连。
[0016]根据本发明优选的，所述CO2输送管道为CO2提供临界输送条件，管道内压力范围:4.8MPa?21MPa，管道内温度范围:31.26-33°C。此设计的优势在于，确保提纯后的⑶2在临界状态输送，所述CO2在临界状态是指温度高于临界温度Tc = 31.26°C，压力高于临界压力Pc = 4.SMPa的状态下，性质会发生变化，其密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液体的100倍。为了确保C02管道安全和降低运行成本，首先需要控制管输介质在输送过程中维持稳定的相态，所以选择气相输送或超临界态输送。对于大输量、长距离C02管道，综合考虑工程投资和运行费用，采用超临界输送更具优势。
[0017]根据本发明优选的，所述CO2捕集装置所采用的捕集方法为:燃烧前二氧化碳分离技术、富氧燃烧技术、燃烧后二氧化碳捕集技术、膜分离法或化学链燃烧法。
[0018]所述燃烧前二氧化碳分离技术为燃烧前分离CO2的方法是通过水煤气变换反应，把CO气体转化为COdra2，转化后CO2的富集度提高30%-40%，再通过物理吸收系统把CO2分离掉，剩下的大部分为理想的富氢燃料气。
[0019]所述富氧燃烧技术就是用比通常空气(含氧21%)含氧浓度高的富氧空气进行燃烧。它是一项高效节能的燃烧技术，在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用。富氧燃烧技术的原理是用纯氧燃烧同体燃料，由二氧化碳循环流控制燃烧。富氧燃烧产生的烟气主要由水和二氧化碳组成，采用水分离技术在后端能比较容易地捕集到二氧化碳。
[0020]所述燃烧后二氧化碳捕集技术为:在燃烧后排放的气体中捕集二氧化碳。燃烧后捕集技术具有广泛的适用性。分离CO2的过程中成本非常高。燃烧后捕获CO2技术面临的工程设计挑战是:烟气中CO2分压相对较低，烟气温度相对较高。捕集燃烧后的二氧化碳的主要技术方法有:化学吸收法，物理吸附法以及现代新方法。
[0021]I)化学吸收法是使原料气和化学溶剂在吸收塔内发生可逆化学反应，二氧化碳进入溶剂形成富液，富液进入脱吸塔加热分解出二氧化碳。主要方法有胺法、氨水溶液吸收技术、碳酸盐吸收法。
[0022]2)物理吸附法。吸附法是一种利用固态吸附剂对原料气中的CO2进行有选择性的可逆吸附作用来分离回收CO2的新技术。根据解吸操作过程的方法不同可分为变压吸附和变温吸附(包括最新出现的电解吸)。物理吸附选择性较差、吸附容量低、吸附剂易再生，通常采用能耗较低的变压吸附法(PSA);化学吸附选择性较好、吸附剂再生比较困难，吸附操作须采用能耗较高的变温吸附法(TSA)。
[0023]所述膜分离法是指依靠气体与薄膜材料之间的选择性溶解与渗透作用，在膜两侧压差的推动下，使得一种组分快速溶解并通过该薄膜，从而将混合气体分离成剩余气流和穿透气流两部分。
[0024]所述化学链燃烧法是采用金属氧化物作为载氧体，同含碳燃料进行反应，金属氧化物在氧化反应器和还原反应器中循环。化学链烧技术(CLOU)不仅可以实现低能耗分离和捕集CO2，而且具有能量利用率高、抑制或根除NOx的生成等优点，为实现CO2减排提供了一个先进的发展方向。化学链燃烧技术目前仍处于研究阶段，短期内无法进行工业化应用。
[0025]根据本发明优选的，所述系统还包括监控CO2调配部，所述监控CO2调配部包括远程中控平台、设置在CO2加压储存部的CO2储量监测端、设置在CO2输送管道上的安全监测端、设置在CO2分配器的分配监测端和设置在用户终端的用户通信平台。
[0026]根据本发明优选的，所述监控⑶2调配部还包括设置在冶金企业或冶金过程产生CO2的流程段的生产预报通信平台。
[0027]如上述系统的工作方法，包括步骤如下:
[0028]1)C02捕集部针对冶金过程产生CO2的流程段进行实时CO2捕集；
[0029]2)对步骤I)捕集的CO2进行提取提纯;所述提取提纯后CO2中，水分小于0.3g/m3，硫化氢小于0.02%，一氧化碳小于0.02%，甲烧小于2%，氮气小于4%，氩气小于4%，氢气小于4%，二氧化碳含量大于95.5% ；
[0030]3)对步骤2)提取提纯后的⑶2进行加压储存，压力在4.8MPa?21MPa;与管道实际运行压力平衡；
[0031]4)所述CO2加压储存部根据用户终端的需求情况通过CO2输送管道进行远程输送，输送至连接所述用户终端最近的CO2分配器，最终通过CO2分配器向用户终端进行分配使用。
[0032]根据本发明优选的，所述系统的工作方法，还包括:将所述监控⑶2调配部安装到位，所述远程中控平台设置在任何地理位置;优选的，所述远程中控平台设置在CO2产生地、CO2储存地或CO2使用地；
[0033]5)由⑶2储量监测端实时监测ωΑρ压储存部中⑶2储量，并将ωΑρ压储存部位置信息、储量信息上传至远程中控平台；
[0034]6)用户终端通过用户通信平台向远程中控平台上报⑶2需求量和需求时间；所述用户通信平台还储存有对应用户终端的位置信息和用户终端所属CO2分配器信息;所述CO2分配器信息包括:与其连通的所有CO2输送管道的位置信息、长度信息，与其连通的所有CO2加压储存部的位置信息；
[0035]7)所述远程中控平台根据用户终端上报CO2需求量和需求时间对其调配与该用户终端最近的CO2加压储存部对其提供CO2输送；当最近的CO2加压储存部储量不足时，所述远程中控平台再根据距离最近原则继续调配其它CO2加压储存部向该用户终端提供CO2输送；同时，所述远程中控平台向CO2分配器发送输送CO2任务信息，所述输送CO2任务信息包括用户终端位置信息及CO2需求量；
[0036]8)当所述CO2分配器将⑶2分配完毕后，所述分配监测端上传任务完成信息至远程中控平台。
[0037]根据本发明优选的，冶金企业通过生产预报通信平台向远程中控平台上报预期时间段内的CO2产量，最后由远程中控平台调配储存或夸地区输送、储存。为了更加精准的监测CO2产生情况，本发明特在产生二氧化碳的冶金企业设置生产预报通信平台，例如，某冶金企业的CO2产生量要增加2倍，则该企业通过生产预报通信平台向远程中控平台上报生产信息，最后由远程中控平台调配储存或夸地区输送、储存，降低因CO2徒增或骤减对管路设备、储藏设备造成损坏率或不良影响。
[0038]本发明的优势在于:
[0039]1、本发明大大降低冶金过程中产生的C02排入大气中，将其用来生产尿素、碳酸饮料、超临界萃取剂，还可以用在焊接工艺上作保护气、烟草工业用于烟丝的膨化、食品工业用于食品、蔬菜等的保鲜和冷藏，化学工业用于生产碳酸二甲酯等碳化学品、二氧化碳基聚合物，因此，也降低了上述产业的生产成本。
[0040]2、本发明实现了:智能监测、调配二氧化碳的产生量和利用量，提高二氧化碳的实时利用率。
[0041]3、本发明将二氧化碳输送至大量消耗二氧化碳的油田和农业领域，使其增产保收。
[0042]在油田领域:
[0043]二氧化碳提高油气采收率主要是指在油气领域，即二氧化碳驱油(EOR)针对老旧油田、低渗油气藏甚至非常规油气藏注入压缩二氧化碳，从而提高油气采收率的方法。美国从上世纪70年代起就开始了注二氧化碳提高油气采收率的工程实践，到目前为止该技术已经完全成熟。二氧化碳提高油气采收率的原理是利用二氧化碳作为溶剂溶解并降低油的粘度，使其容易采出。该技术是继一次采油(自流)和二次采油(注水)之后的三次采油技术中最重要的增产手段，同时可以将大量的二氧化碳封存在油气藏中，达到减排目的。增产每吨原油所需的二氧化碳的量取决于油气藏的具体特征参数(大小、压力、温度等)。例如加拿大的Weyburn项目大约3.7吨二氧化碳能够采出I吨原油。目前在北美每年约5000万吨二氧化碳用于提高油气采收率。美国利用二氧化碳驱技术累计已经采出了大约15亿桶原油。根据美国能源部国家能源技术实验室(NETL)的评价结果，美国利用二氧化碳驱的增油潜力达340亿桶。
[0044]我国二氧化碳驱潜力较大，条件成熟，具有比较丰富的资源，已经取得了一定效果和经验。根据2006年-2010年国家重大基础研究计划《温室气体提高采收率的资源化利用及地下埋存》项目分析和预测，全国约有130亿吨石油地质储量，通过使用二氧化碳提高采收率，可以增加可采储量19.2亿吨，封存二氧化碳约50-60亿吨。具体到位于山东省境内的中石化胜利油田，适合二氧化碳驱油的低渗透油气藏为4.19亿吨，预计可新增可采储量7200万吨，封存二氧化碳1.87-2.25亿吨以上，技术、经济和社会效益巨大。
[0045]胜利油田很大一部分油藏田为低渗透油藏，像细密的磨刀石，“注不进水、采不出油”。二氧化碳的特殊性质非常适合于低渗透油藏开发。原油溶有二氧化碳时，流动性、流变性及油藏性质会得到改善，可以明显提高油田驱油效率，提高原油采收率。
[0046]2007年，中石化确定在胜利油田高89—I块进行二氧化碳驱油的先导性试验。二氧化碳的注入使对应的5 口生产井产量上升，井组日产油由31.6吨上升至42.1吨，累计增油7500吨。其中高89—9井产量由注入前的每日4.5吨，上升到目前的9吨，上升了I倍。研究与实践表明，二氧化碳驱油可以提高油田采收率10%至20%。
[0047]在胜利油田，适合二氧化碳驱油的低渗透油田储量就达2亿多吨，若全部采用二氧化碳驱油开发，每年可能消耗二氧化碳300万吨，可提高油田采收率10%至15%，预计新增可采储量3300万吨至4700万吨，二氧化碳注入需求将达I亿吨以上(保守估计数据)。
[0048]二氧化碳封存技术被认为是减少温室气体排放的有效途径。各国的科技工作者都在尝试用各种方式对C02进行固定，以最大限度地消除它对气候变暖的消极影响。经对比研究多种方法后科学家门认为:森林固定受土地应用变化和其本身吸收能力的影响，比如:木材生产的可变性，天气、气候、以C02为肥料的影响，集中造林的方式等，都使木材的生产充满了不确定性等等；而海洋储存可能对海洋生态产生影响，并且海洋储存⑶2不适合那些C02产量很大但是距离海洋很远的国家和地区。科学家们最终选择将C02储存于生物成因天然气田中，利用废弃天然气储层储存C02的容量仅小于海洋的储存量，并可以利用气田中固有的厌氧古细菌一产甲烷菌(又称甲烷细菌)，将C02转化为甲烷，实现能源再生，可以称得上一举多得。
[0049]在农业领域:
[0050]大棚种植，目前开发的气体肥料主要是二氧化碳，因为二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料。在一定范围内。目前较为常用的增施二氧化碳的方法是化学反应法及土壤施用法。
[0051]微藻与生物燃料，微藻光自养生长过程合成的油脂是一种极有希望的制备生物柴油的大宗原料。微藻光自养生长过程可合成大量油脂，与其它生物质材料相比，微藻具有如下5大优点:1.微藻的光合作用效率高、含油量高、生长周期短、油脂面积产率高，这是其它油料作物无法比拟的，被认为是最有潜力替代石油的生物资源。2.微藻在光自养培养过程中可固定大量二氧化碳，这不仅对于二氧化碳减排这一全球性问题的解决具有重要的价值，而且可使微藻光自养生长所需碳源的成本几乎可降为零。3.微藻光自养培养过程可利用废水中的氮、磷等营养，从而可降低水体的富营养化，且可使微藻生长所需氮源成本、磷源成本几乎降为零。4.不与农作物争地、争水。微藻可利用滩涂、盐碱地、荒漠以及海水、盐碱水和荒漠地区的地下水等进行大规模培养。5.微藻个体小、木质素含量很低，易粉碎、干燥，用微藻来生产液体燃料所需的后处理条件相对较低。
[0052]目前利用二氧化碳培养能源微藻生产生物柴油的技术在实验室已经成熟，但世界范围内目前还没有大规模的工业生产。
【附图说明】
[0053]图1是本发明的整体结构示意图；
[0054]在图1中，1、冶金过程产生⑶2的流程段;2、C02捕集部；3、C02提取提纯部;4、C02加压储存部;5、CO2输送管道;6、CO2分配器;7、用户终端。
[0055]图2是本发明二氧化碳输送监测的流程图。
【具体实施方式】
[0056]下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。
[0057]实施例1、
[0058]—种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，包括依次连通的CO2捕集部2、C02提取提纯部3、CO2输送管道5、CO2加压储存部4和CO2分配器6。
[0059]所述CO2捕集部2包括依次相连的终端收集管道、CO2捕集装置，至少一个终端收集管道与CO2捕集装置相连，每个所述终端收集管道与每个冶金过程产生CO2的流程段I相连。
[0060]至少一个CO2捕集部2与CO2提取提纯部3相连。
[0061 ] 至少一个CO2提取提纯部3与CO2加压储存部4相连。
[0062]实施例2、
[0063]如实施例1所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其区别在于，所述0)2输送管道5为⑶2提供临界输送条件，管道内压力范围:4.8MPa?21MPa，管道内温度范围:31.26-33。。。
[0064]实施例3、
[0065]如实施例1所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其区别在于，所述0)2捕集装置所采用的捕集方法为:燃烧前二氧化碳分离技术、富氧燃烧技术、燃烧后二氧化碳捕集技术、膜分离法或化学链燃烧法。
[0066]所述燃烧前二氧化碳分离技术为燃烧前分离CO2的方法是通过水煤气变换反应，把CO气体转化为COdra2，转化后CO2的富集度提高30%-40%，再通过物理吸收系统把CO2分离掉，剩下的大部分为理想的富氢燃料气。
[0067]所述富氧燃烧技术就是用比通常空气(含氧21%)含氧浓度高的富氧空气进行燃烧。它是一项高效节能的燃烧技术，在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用。富氧燃烧技术的原理是用纯氧燃烧同体燃料，由二氧化碳循环流控制燃烧。富氧燃烧产生的烟气主要由水和二氧化碳组成，采用水分离技术在后端能比较容易地捕集到二氧化碳。
[0068]所述燃烧后二氧化碳捕集技术为:在燃烧后排放的气体中捕集二氧化碳。燃烧后捕集技术具有广泛的适用性。分离CO2的过程中成本非常高。燃烧后捕获CO2技术面临的工程设计挑战是:烟气中CO2分压相对较低，烟气温度相对较高。捕集燃烧后的二氧化碳的主要技术方法有:化学吸收法，物理吸附法以及现代新方法。
[0069]I)化学吸收法是使原料气和化学溶剂在吸收塔内发生可逆化学反应，二氧化碳进入溶剂形成富液，富液进入脱吸塔加热分解出二氧化碳。主要方法有胺法、氨水溶液吸收技术、碳酸盐吸收法。
[0070]2)物理吸附法。吸附法是一种利用固态吸附剂对原料气中的CO2进行有选择性的可逆吸附作用来分离回收CO2的新技术。根据解吸操作过程的方法不同可分为变压吸附和变温吸附(包括最新出现的电解吸)。物理吸附选择性较差、吸附容量低、吸附剂易再生，通常采用能耗较低的变压吸附法(PSA);化学吸附选择性较好、吸附剂再生比较困难，吸附操作须采用能耗较高的变温吸附法(TSA)。
[0071 ]所述膜分离法是指依靠气体与薄膜材料之间的选择性溶解与渗透作用，在膜两侧压差的推动下，使得一种组分快速溶解并通过该薄膜，从而将混合气体分离成剩余气流和穿透气流两部分。
[0072]所述化学链燃烧法是采用金属氧化物作为载氧体，同含碳燃料进行反应，金属氧化物在氧化反应器和还原反应器中循环。化学链烧技术(CLOU)不仅可以实现低能耗分离和捕集CO2，而且具有能量利用率高、抑制或根除NOx的生成等优点，为实现CO2减排提供了一个先进的发展方向。化学链燃烧技术目前仍处于研究阶段，短期内无法进行工业化应用。
[0073]实施例4、
[0074]如实施例1-3所述的一种冶金过程产生⑶2的捕集利用系统，其区别在于，所述系统还包括监控CO2调配部，所述监控⑶2调配部包括远程中控平台、设置在⑶2加压储存部的CO2储量监测端、设置在CO2输送管道上的安全监测端、设置在CO2分配器6的分配监测端和设置在用户终端7的用户通信平台。
[0075]实施例5、
[0076]如实施例1-4所述的一种冶金过程产生⑶2的捕集利用系统，其区别在于，所述监控CO2调配部还包括设置在冶金过程产生CO2的流程段I的生产预报通信平台。
[0077]实施例6、
[0078]如实施例1-5所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统的工作方法，包括步骤如下:
[0079]I )C02捕集部2针对冶金过程产生CO2的流程段I进行实时CO2捕集；
[0080]2)对步骤I)捕集的CO2进行提取提纯;所述提取提纯后CO2中，水分小于0.3g/m3，硫化氢小于0.02%，一氧化碳小于0.02%，甲烧小于2%，氮气小于4%，氩气小于4%，氢气小于4%，二氧化碳含量大于95.5% ；
[0081 ] 3)对步骤2)提取提纯后的⑶2进行加压储存，压力在4.8MPa?21MPa;与管道实际运行压力平衡；
[0082]4)所述CO2加压储存部4根据用户终端7的需求情况通过⑶2输送管道5进行远程输送，输送至连接所述用户终端7最近的CO2分配器6，最终通过CO2分配器6向用户终端7进行分配使用。
[0083]实施例7、
[0084]如实施例6所述的一种冶金过程产生⑶2的捕集利用系统的工作方法，还包括:将所述监控CO2调配部安装到位，所述远程中控平台设置在任何地理位置;优选的，所述远程中控平台设置在CO2产生地、CO2储存地或CO2使用地；
[0085]5)由⑶2储量监测端实时监测ωΑρ压储存部中⑶2储量，并将ωΑρ压储存部位置信息、储量信息上传至远程中控平台；
[0086]6)用户终端通过用户通信平台向远程中控平台上报⑶2需求量和需求时间；所述用户通信平台还储存有对应用户终端的位置信息和用户终端所属CO2分配器信息;所述CO2分配器信息包括:与其连通的所有CO2输送管道的位置信息、长度信息，与其连通的所有CO2加压储存部的位置信息；
[0087]7)所述远程中控平台根据用户终端上报CO2需求量和需求时间对其调配与该用户终端最近的CO2加压储存部对其提供CO2输送；当最近的CO2加压储存部储量不足时，所述远程中控平台再根据距离最近原则继续调配其它CO2加压储存部向该用户终端提供CO2输送；同时，所述远程中控平台向CO2分配器发送输送CO2任务信息，所述输送CO2任务信息包括用户终端位置信息及CO2需求量；
[0088]8)当所述CO2分配器将⑶2分配完毕后，所述分配监测端上传任务完成信息至远程中控平台。
[0089]实施例8、
[0090]如实施例6、7所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统的工作方法，冶金企业通过生产预报通信平台向远程中控平台上报预期时间段内的CO2产量，最后由远程中控平台调配储存或夸地区输送、储存。
【主权项】
1.一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其特征在于，该系统包括依次连通的CO2捕集部、CO2提取提纯部、CO2输送管道、CO2加压储存部和CO2分配器。2.根据权利要求1所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其特征在于，所述CO2捕集部包括依次相连的终端收集管道、CO2捕集装置，至少一个终端收集管道与CO2捕集装置相连，每个所述终端收集管道与每个冶金过程产生CO2的流程段相连。3.根据权利要求1所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其特征在于，至少一个CO2捕集部与CO2提取提纯部相连。4.根据权利要求1所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其特征在于，至少一个CO2提取提纯部与CO2加压储存部相连。5.根据权利要求1所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其特征在于，所述CO2输送管道为⑶2提供临界输送条件，管道内压力范围:4.8MPa?21MPa，管道内温度范围:31.26-33。。。6.根据权利要求1所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其特征在于，所述CO2捕集装置所采用的捕集方法为:燃烧前二氧化碳分离技术、富氧燃烧技术、燃烧后二氧化碳捕集技术、膜分离法或化学链燃烧法。7.根据权利要求1所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其特征在于，所述系统还包括监控CO2调配部，所述监控CO2调配部包括远程中控平台、设置在⑶2加压储存部的CO2储量监测端、设置在CO2输送管道上的安全监测端、设置在CO2分配器的分配监测端和设置在用户终端的用户通信平台。8.根据权利要求7所述的一种冶金过程产生CO2的捕集利用系统，其特征在于，所述监控CO2调配部还包括设置在冶金企业或冶金过程产生CO2的流程段的生产预报通信平台。9.如权利要求1-8任意一项所述系统的工作方法，其特征在于，该方法包括步骤如下: I )C02捕集部针对冶金过程产生CO2的流程段进行实时CO2捕集； 2)对步骤I)捕集的CO2进行提取提纯； 3)对步骤2)提取提纯后的CO2进行加压储存，压力在4.8MPa?2 IMPa; 4)所述CO2加压储存部根据用户终端的需求情况通过CO2输送管道进行远程输送，输送至连接所述用户终端最近的CO2分配器，最终通过CO2分配器向用户终端进行分配使用。10.如权利要求9所述系统的工作方法，其特征在于，还包括:将所述监控CO2调配部安装到位，所述远程中控平台设置在任何地理位置;优选的，所述远程中控平台设置在CO2产生地、CO2储存地或CO2使用地； 5)由CO2储量监测端实时监测CO2加压储存部中CO2储量，并将CO2加压储存部位置信息、储量信息上传至远程中控平台； 6)用户终端通过用户通信平台向远程中控平台上报CO2需求量和需求时间；所述用户通信平台还储存有对应用户终端的位置信息和用户终端所属CO2分配器信息;所述CO2分配器信息包括:与其连通的所有CO2输送管道的位置信息、长度信息，与其连通的所有CO2加压储存部的位置信息； 7)所述远程中控平台根据用户终端上报CO2需求量和需求时间对其调配与该用户终端最近的CO2加压储存部对其提供CO2输送；当最近的CO2加压储存部储量不足时，所述远程中控平台再根据距离最近原则继续调配其它CO2加压储存部向该用户终端提供CO2输送;同时，所述远程中控平台向CO2分配器发送输送CO2任务信息，所述输送CO2任务信息包括用户终端位置信息及CO2需求量； 8)当所述CO2分配器将CO2分配完毕后，所述分配监测端上传任务完成信息至远程中控平台； 优选的，冶金企业通过生产预报通信平台向远程中控平台上报预期时间段内的(:02产量，最后由远程中控平台调配储存或夸地区输送、储存。
【文档编号】F17D1/04GK105889755SQ201610369814
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月29日
【发明人】萧漫子, 梁凯丽, 王宗刚, 姜云康
【申请人】济南科慧页岩化工技术有限公司