La recuperación de CO2 es una parte importante de CCUS, entre las cuales la tecnología de separación a baja temperatura se usa ampliamente en ocasiones de recuperación de CO2 de alta concentración. NEWTEK diseñó el flujo del proceso de la unidad de licuefacción criogénica de CO2, construyó el modelo de la unidad utilizando el software HYSYS, determinó los parámetros de diseño óptimos de la unidad y seleccionó y calculó el equipo en función de los parámetros de diseño óptimos.
La cantidad total de CO2 emitida por China cada año es de aproximadamente 10 mil millones de toneladas, lo que representa aproximadamente 1/4 de las emisiones totales globales, lo que ha ejercido una gran presión para la realización de los objetivos de "neutralidad de carbono" y "pico de carbono" de mi país. La tecnología de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) es uno de los medios técnicos importantes para lograr el objetivo del "carbono dual".
Principio del proceso de las plantas de purificación y licuefacción de CO 2
Las características de cambio de fase del CO2 son la base teórica para la licuación del gas dióxido de carbono. La temperatura del punto triple del dióxido de carbono es -56.6 grados y la presión es 0.52 MPa; la temperatura crítica es de 31,2 grados y la presión crítica es de 7,38 MPa. Se puede observar que el CO2 puro presentará 5 estados durante el proceso de cambio de fase, a saber, fase sólida, fase líquida, fase gaseosa, fase densa y fase supercrítica, así como punto triple y punto crítico. El CO2 se puede licuar mediante enfriamiento presurizado a cualquier temperatura entre estos dos puntos, que es la base teórica para la licuefacción industrial del dióxido de carbono.
Diseño de flujo de proceso de plantas de purificación y licuefacción de CO 2
El gas crudo de aguas arriba ingresa primero al rehervidor inferior para proporcionarle calor, luego ingresa al preenfriador, intercambia calor con el gas no condensable que regresa del condensador superior y luego ingresa al licuador para una mayor condensación y licuefacción. Después de que el gas crudo pasa a través del licuador, aproximadamente el 80% del gas se condensa en líquido y luego el fluido mezclado ingresa al tanque flash para la separación flash. El líquido separado ingresa a la torre de purificación para su purificación y se obtiene un producto líquido con una concentración de CO2 superior al 99%. Después de ser sobreenfriado y estrangulado por el enfriador, es transportado al sistema de inyección. El gas no condensable obtenido en la parte superior de la torre ingresa al condensador superior (tipo incorporado) y, después de enfriarse, ingresa al separador superior (utilizando el espacio superior de la torre) para la separación gas-líquido. El líquido separado regresa a la parte superior de la torre para reflujo y, después de estrangular el gas, se mezcla con el gas estrangulado del tanque de flasheo para proporcionar capacidad de enfriamiento para el condensador superior. Una vez que el gas no condensable recupera su capacidad de enfriamiento, ingresa al preenfriador para proporcionar nuevamente capacidad de enfriamiento para el preenfriamiento del gas crudo. El gas no condensable después de la segunda recuperación de la capacidad de enfriamiento ingresa al sistema de ventilación para su ventilación.
En todo el dispositivo, la capacidad de enfriamiento requerida por el licuefactor y el subenfriador la proporciona el sistema de refrigeración de amoníaco, la capacidad de enfriamiento requerida por el condensador superior la proporciona el gas no condensable después de la estrangulación y el calor requerido por el hervidor inferior es proporcionado por el calor latente de vaporización transportado por el propio gas crudo. El flujo del proceso se modela utilizando el software Aspen HYSYS. Se presentan brevemente los módulos unitarios utilizados en el proceso de simulación y sus funciones.
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