A recuperação de CO2 é uma parte importante do CCUS, entre os quais a tecnologia de separação de baixa temperatura é amplamente utilizada em ocasiões de recuperação de CO2 de alta concentração. A NEWTEK projetou o fluxo do processo da unidade de liquefação criogênica de CO2, construiu o modelo da unidade usando o software HYSYS, determinou os parâmetros ideais de projeto da unidade e selecionou e calculou o equipamento com base nos parâmetros ideais de projeto.
A quantidade total de CO2 emitida pela China todos os anos é de cerca de 10 mil milhões de toneladas, representando cerca de 1/4 das emissões totais globais, o que trouxe grande pressão para a concretização dos objectivos de "neutralidade de carbono" e de "pico de carbono" do meu país. A tecnologia de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS) é um dos meios técnicos importantes para atingir a meta do “carbono duplo”.
Princípio do processo de plantas de purificação e liquefação de CO 2
As características de mudança de fase do CO2 são a base teórica para a liquefação do gás dióxido de carbono. A temperatura do ponto triplo do dióxido de carbono é -56,6 graus e a pressão é 0,52MPa; a temperatura crítica é 31,2 graus e a pressão crítica é 7,38 MPa. Pode-se observar que o CO2 puro apresentará 5 estados durante o processo de mudança de fase, sendo eles fase sólida, fase líquida, fase gasosa, fase densa e fase supercrítica, além de ponto triplo e ponto crítico. O CO2 pode ser liquefeito por resfriamento pressurizado a qualquer temperatura entre esses dois pontos, que é a base teórica para a liquefação industrial do dióxido de carbono.
Projeto de fluxo de processo de plantas de purificação e liquefação de CO 2
O gás bruto a montante entra primeiro no refervedor inferior para fornecer calor, depois entra no pré-resfriador, troca calor com o gás não condensável retornado do condensador superior e depois entra no liquefator para posterior condensação e liquefação. Depois que o gás bruto passa pelo liquefeito, cerca de 80% do gás é condensado em líquido e, em seguida, o fluido misturado entra no tanque de vaporização para separação flash. O líquido separado entra na torre de purificação para purificação e é obtido um produto líquido com concentração de CO2 superior a 99%. Após ser super-resfriado e estrangulado pelo resfriador, é transportado para o sistema de injeção. O gás não condensável obtido no topo da torre entra no condensador superior (tipo embutido) e, após resfriamento, entra no separador superior (utilizando o espaço superior da torre) para separação gás-líquido. O líquido separado retorna ao topo da torre para refluxo e, após o estrangulamento do gás, é misturado com o gás estrangulado do tanque de vaporização para fornecer capacidade de resfriamento ao condensador superior. Depois que o gás não condensável recupera a capacidade de resfriamento, ele entra no pré-resfriador para fornecer novamente capacidade de resfriamento para o pré-resfriamento do gás bruto. O gás não condensável após a segunda recuperação da capacidade de resfriamento entra no sistema de ventilação para ventilação.
Em todo o dispositivo, a capacidade de resfriamento exigida pelo liquefeito e subresfriador é fornecida pelo sistema de refrigeração de amônia, a capacidade de resfriamento exigida pelo condensador superior é fornecida pelo gás não condensável após o estrangulamento, e o calor exigido pelo refervedor inferior é fornecido pelo calor latente de vaporização transportado pelo próprio gás bruto. O fluxo do processo é modelado usando o software Aspen HYSYS. Os módulos unitários utilizados no processo de simulação e suas funções são brevemente apresentados.
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