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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明涉及一种用于沼气超临界压力低温碳捕集带压液化耦合工艺，由沼气压缩预冷模块、CO2凝华分离模块和制冷系统组成，沼气经压缩、预冷至低温高压后进入液固分离冷箱继续降温，CO2以固体干冰的形式从冷箱底部凝华分离出来，得到CO2含量降至0.5％以下的LNG；系统所需的冷量由一个单级蒸汽压缩式混合制冷剂循环提供；与现有技术相比，本发明省去了常规沼气碳捕集占地面积很大的吸收或吸附设备，可大大降低沼气净化过程的投资成本；通过CO2在超临界压力下的凝结实现与甲烷的有效分离，并且显著降低后续甲烷液化环节的能耗。

主权项：1.一种用于沼气超临界压力低温碳捕集带压液化耦合工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：1设置沼气原料气101组分为CH4和CO2，且CO2摩尔分数在10％-30％之间，流量为1000kmolh，温度为35℃，将原料气101引入带级间冷却的三级压缩机C-101～103压缩，将其压缩至8.5MPa，压缩后的气体将热量传递给水冷器，自身温度冷却至35℃；2将通过步骤1压缩后的高压原料气107引入预冷换热器HE-101降温预冷至温度高于原料沼气中CO2的冻结温度8～10℃以上；3将通过步骤2压缩后的低温高压原料气108引入液固分离冷箱S-L进一步降温，在8.5MPa冷却至-130℃左右，其中的CO2301凝结成固体收集到底部；4将通过步骤3降温，CH4逐渐由超临界状态过渡到液态，分离出的高压LNG109则经节流阀V-201节流到1MPa去到LNG储罐带压储存；5将通过步骤3分离出液固分离冷箱S-L底部收集到的CO2固体301进入换热器HE-102被混合制冷剂206加热成液态303，接着进入预冷换热器HE-101进一步回收冷量变成超临界CO2304；其中，步骤2、3中的原料气降温，所需冷量由一套独立的蒸汽压缩式制冷系统提供，低压制冷剂201经过两级压缩、水冷后进入预冷换热器降温，然后进入换热器HE-102吸收CO2固体融化的热量，然后进入深冷HE-03进一步降温，接着经节流阀V-201节流后依次为换热器HE-103、液固分离冷箱S-L、HE-101提供冷量复温至32℃后回到压缩机完成一次循环。

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百度查询： 西南石油大学 一种用于沼气超临界压力低温碳捕集带压液化耦合工艺