專利名稱：改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及二氧化碳的生產(chǎn)方法，具體涉及改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。
背景技術：
圖3示出一種食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的流程，包括下述步驟(1)第一壓縮工序30來自界區(qū)外的含有機械水、硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳含量約為99. 2 %的二氧化碳原料氣體通過緩沖罐20緩沖，壓力穩(wěn)定后進入第一壓縮工序30， 經(jīng)一級壓縮機31升壓至0. 25 0. 35Mpa和二級壓縮機32升壓至0. 9 1. 2MPa，從二級壓縮機32出來的含有機械水、硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體通過壓縮工序30自身的水冷卻器冷卻至常溫，經(jīng)過水分離器40分離機械水后，送入脫硫工序50。(2)脫硫工序5O來自第一壓縮工序30的含有硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體從脫硫工序50的脫硫塔51的底部進入脫硫塔51內，與塔內活性碳充分接觸，含有硫、 甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的硫化氫被活性碳吸附下來，脫硫后含有甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體從脫硫塔51的頂部流出，進入凈化工序90。(3)凈化工序90采用變溫吸附工藝，多臺凈化器切換工作，當某一臺或數(shù)臺凈化器91處于吸附狀態(tài)時，另一臺或數(shù)臺凈化器92處于再生狀態(tài)，其余的一臺或數(shù)臺凈化器93則處于備用狀態(tài)，常溫吸附雜質、高溫脫附雜質，由裝填在凈化器內的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自脫硫工序50的含有甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的微量水蒸氣(PPM級)、 微量水蒸氣(PPM級)、微量甲醇(PPM級)、微量甲烷、乙烷、丙烷(PPM級)和微量乙烯(PPM 級)雜質選擇性吸附，對來自脫硫工序50的含有硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體進行凈化。①吸附來自脫硫工序50的含有甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體從通常稱為吸附塔的凈化器91底部進入吸附塔，從吸附塔的頂部排出。在吸附塔中，吸附劑對微量水蒸氣和微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等進行有效吸附，使吸附塔出口端的氣體中的水和甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等指標達到相應設計指標或規(guī)定標準，然后送到第二壓縮工序100，吸附劑吸附至一定時間后，預計吸附劑接近飽和時停止吸附。②逆向放壓吸附步驟結束后，將吸附塔內的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體逆著吸附方向限流卸壓排出凈化器91外，結束后吸附塔內的壓力接近常壓。
③加熱脫附雜質從蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯的氣體混合物，經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進入蒸餾提純塔121上部的換熱器1212殼程，與在換熱器1212管程內上升的閃蒸氣換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝落入蒸餾提純塔121塔釜內，其余的則成為上述的氣體混合物從蒸餾提純塔121頂部排出，該氣體混合物經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進入蒸餾提純塔121上部的換熱器1212殼程，從換熱器1212殼程出來的氣體混合物經(jīng)調節(jié)閥1214節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa，與從球罐160排出的閃蒸氣匯合在一起后形成的匯合氣流的一部分進入熱交換器130，與來自第二壓縮工序100的壓縮機101出口的壓力為2. 8 3. 3ΜΙ^溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體換熱后進入電加熱器140被加熱升溫至180 235°C，進入正處于加熱脫附雜質步驟的凈化器91即吸附塔內，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放。④冷卻吸附劑加熱脫附雜質步驟結束后，凈化器91中的吸附劑吸附的水和甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質幾乎得到完全解吸，此時將匯合氣流的另一部分直接送至凈化器91，將凈化器91內的吸附劑冷卻降溫至彡25°C。⑤凈化器充壓利用來自已從再生狀態(tài)切換為吸附狀態(tài)的通常稱為吸附塔的凈化器92的一部分經(jīng)過凈化處理后的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體對凈化器91充壓至吸附壓力0. 9 1. 2MPa，準備進入下一次吸附。(4)第二壓縮工序100來自凈化工序90的凈化器91頂部的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、 乙烯等雜質的二氧化碳氣體進入第二壓縮工序100，經(jīng)壓縮機101升壓至2. 8 3. 3MPa，溫度為110 120°C，通過熱交換器130與匯合氣流的一部分換熱后，進入液化工序110。(5)液化工序110來自第二壓縮工序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體的一部分經(jīng)孔板流量計1215進入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121 的通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的入口，充分提供產(chǎn)品液體二氧化碳蒸餾提純所需的熱源，從通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的出口排出，與來自第二壓縮工序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215控制的調節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進入液化工序 110的第一蒸發(fā)冷凝器111進行液化。液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的冷源為液氨， 在第一蒸發(fā)冷凝器111中，含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體充分與液氨進行熱量交換，第一蒸發(fā)冷凝器111中的液氨液位通過調節(jié)閥進行精確控制，使大部分的二氧化碳氣體被液化，成為-23 液體二氧化碳，然后送入蒸餾提純工序120。(6)蒸餾提純工序120來自液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的含有未冷凝二氧化碳氣體和未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的液化后的二氧化碳通過噴頭1221霧狀噴淋進入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121的塔釜進行蒸餾提純，甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和未冷凝二氧化碳氣體從液化后的二氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到溫度為-21 _23°C的產(chǎn)品液體二氧化碳。閃蒸氣從塔釜上升，與從噴頭1221噴出的霧狀液體二氧化碳接觸，閃蒸氣中的部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝，落入塔釜內；閃蒸氣繼續(xù)上升，進入蒸餾提純塔101上部的換熱器1212管程，與經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹溫度降低后進入換熱器1212殼程的氣體混合物換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝， 落入塔釜內。閃蒸氣離開換熱器1212管程，成為含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯的氣體混合物，從蒸餾提純工序120的提純塔121頂部排出。來自第二壓縮工序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體的一部分經(jīng)孔板流量計1215進入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121的通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的入口，充分提供產(chǎn)品液體二氧化碳蒸餾提純所需的熱源，從通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的出口排出，排出溫度為-9 _irC，與來自第二壓縮工序100 的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215控制的調節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進入液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111進行液化。(7)過冷工序ΙδΟ來自蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121塔釜內的經(jīng)蒸餾提純的產(chǎn)品液體二氧化碳送至過冷工序150的第二蒸發(fā)冷凝器151，過冷工序150的第二蒸發(fā)冷凝器151的冷源為液氨，在第二蒸發(fā)冷凝器151中，產(chǎn)品液體二氧化碳的溫度進一步降低，被進一步降低溫度的產(chǎn)品液體二氧化碳經(jīng)程控閥送到產(chǎn)品液體二氧化碳貯罐160存儲。圖3所示的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法具有下列缺點在凈化工序90中，由裝填在凈化器91內的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自脫硫工序 50的含有甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的微量水蒸氣(PPM級)、微量水蒸氣(PPM級)、微量甲醇(PPM級)、微量甲烷、乙烷、丙烷(PPM級)和微量乙烯(PPM 級)雜質選擇性吸附，由于吸附劑氧化鋁和硅膠對甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質氣體的吸附能力不很強，使得來自脫硫工序50的含有甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體經(jīng)吸附劑氧化鋁和硅膠吸附后，二氧化碳氣體中仍含有有時超過設計指標或規(guī)定標準的甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質氣體。從蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量未被吸附的甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯的氣體混合物，經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進入蒸餾提純塔121上部的換熱器1212殼程，與在換熱器1212管程內上升的閃蒸氣換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝落入蒸餾提純塔101塔釜內，在此過程中，由于節(jié)流膨脹后的低溫氣體不足以把閃蒸氣中的氣態(tài)二氧化碳完全冷卻，冷量不足，造成二氧化碳流失嚴重。來自液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的含有未冷凝二氧化碳氣體和未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的液化后的二氧化碳通過噴頭1221霧狀噴淋進入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121的塔釜，下落的霧狀液體二氧化碳與從塔釜上升的閃蒸氣接觸，閃蒸氣中的部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝落入蒸餾提純塔101塔釜內，在此過程中，由于霧狀液體二氧化碳與閃蒸氣的接觸面積不足，只有少量閃蒸氣中的氣態(tài)二氧化碳被冷凝。

發(fā)明內容
本發(fā)明要提供改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的一種改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下列步驟(1)脫氮工序來自界區(qū)外的干空氣經(jīng)受孔板流量計控制的調節(jié)閥調解從脫氮工序的脫氮塔的底部進入脫氮塔內，與塔內沸石分子篩充分接觸，干空氣中的氮氣被沸石分子篩吸附下來， 氧氣從脫氮塔的頂部流出，與來自界區(qū)外的含有雜質的二氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮工序；(2)第一壓縮工序來自界區(qū)外的含有雜質的二氧化碳原料氣體與從脫氮塔頂部流出的氧氣混合后， 進入第一壓縮工序，經(jīng)一級壓縮機升壓至0. 25 0. 35Mpa和二級壓縮機升壓至0. 9 1. 2MPa，從二級壓縮機出來的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體通過第一壓縮工序自身的水冷卻器冷卻至常溫，經(jīng)過第一水分離器分離機械水后，然后送到脫硫工序；(3)脫硫工序來自第一水分離器的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體從脫硫工序的脫硫塔的底部進入脫硫塔內，與塔內活性碳充分接觸，含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體中的硫化氫被活性碳吸附下來，脫硫后含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體從脫硫塔的頂部流出，進入脫烴
工序；(4)脫烴工序來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體進入脫烴工序，在脫烴反應器內雜質中的甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯與化學反應稍微過量的氧氣在溫度為480 520°C、 壓力為0. 9 1. 2MPa、活性組分為鉬和鈀以及載體為氧化鋁的催化劑的作用下發(fā)生化學反應，生成二氧化碳和水，含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器不能分離的微量水蒸汽雜質的二氧化碳氣體，先經(jīng)過水冷卻器降溫，再經(jīng)第二水分離器分離機械水，然后送到凈化工序；(5)凈化工序采用變溫吸附工藝，多臺凈化器切換工作，當某一臺或數(shù)臺凈化器處于吸附狀態(tài)時，其余的凈化器則處于再生狀態(tài)，常溫吸附雜質、高溫脫附雜質，由裝填在凈化工序的凈化器內的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自脫烴工序的含有雜質的二氧化碳氣體中的PPM級的微量水蒸氣、PPM級的微量甲醇、PPM級微量甲烷、乙烷、丙烷和PPM級微量乙烯進行選擇性吸附，對來自第二水分離器的含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器不能分離的微量水蒸汽雜質的二氧化碳氣體進行凈化，然后送到第二壓縮工序；(6)第二壓縮工序來自凈化工序的含有微量雜質的二氧化碳氣體進入第二壓縮工序，經(jīng)第二壓縮工序的壓縮機升壓至2. 8 3. 3MPa，然后送到液化工序和蒸餾提純工序；
(7)液化工序來自第二壓縮工序和蒸餾提純工序的含有微量雜質的二氧化碳氣體進入液化工序的蒸發(fā)冷凝器進行液化，大部分含有雜質的二氧化碳氣體被液化，然后液化后的二氧化碳與未冷凝二氧化碳氣體和微量雜質一起送到蒸餾提純工序；(8)蒸餾提純工序來自液化工序的含有未冷凝二氧化碳氣體和微量雜質的液化后的二氧化碳進入蒸餾提純工序的提純塔塔釜進行蒸餾提純，微量雜質和未冷凝二氧化碳氣體從液化后的二氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到產(chǎn)品液體二氧化碳。本發(fā)明的改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，在圖3所示的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法中增加了脫氮工序和脫烴工序，在脫氮工序中，干空氣中的氮氣被沸石分子篩吸附下來，氧氣從脫硫塔的頂部流出，與來自界區(qū)外的含有雜質的二氧化碳原料氣體混合；在脫烴工序中，在脫烴反應器內含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體中的甲醇、 甲烷、乙烷、丙烷、乙烯與化學反應稍微過量的氧氣在溫度為480 520°C、壓力為0. 9 1.2MPa、活性組分為鉬和鈀以及載體為氧化鋁的催化劑的作用下發(fā)生化學反應，生成二氧化碳和水，這不但能夠增加液體二氧化碳產(chǎn)品的量，而且使送到凈化工序的二氧化碳氣體中只含有微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器不能分離的微量水蒸汽，其中的甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯因為量微而比較易于被吸附，使本發(fā)明食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的質量得到提高。本發(fā)明的另一種改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下列步驟(1)脫氮工序來自界區(qū)外的干空氣經(jīng)受孔板流量計控制的調節(jié)閥調解從脫氮工序的脫氮塔的底部進入脫氮塔內，與塔內沸石分子篩充分接觸，干空氣中的氮氣被沸石分子篩吸附下來， 氧氣從脫氮塔的頂部流出，與來自界區(qū)外的含有雜質的二氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮工序；(2)第一壓縮工序來自界區(qū)外的含有雜質的二氧化碳原料氣體與從脫氮塔頂部流出的氧氣混合后， 進入第一壓縮工序，經(jīng)一級壓縮機升壓至0. 25 0. 35Mpa和二級壓縮機升壓至0. 9 1.2MPa，從二級壓縮機出來的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體通過第一壓縮工序自身的水冷卻器冷卻至常溫，經(jīng)過第一水分離器分離機械水后，然后送到脫硫工序；(3)脫硫工序來自第一水分離器的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體從脫硫工序的脫硫塔的底部進入脫硫塔內，與塔內活性碳充分接觸，含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體中的硫化氫被活性碳吸附下來，脫硫后含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體從脫硫塔的頂部流出，進入脫烴
工序；(4)脫烴工序來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體進入脫烴工序，在脫烴反應器內雜質中的甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯與化學反應稍微過量的氧氣在溫度為480 520°C、 壓力為0. 9 1. 2MPa、活性組分為鉬和鈀以及載體為氧化鋁的催化劑的作用下發(fā)生化學反應，生成二氧化碳和水，含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器不能分離的微量水蒸汽雜質的二氧化碳氣體，先經(jīng)過水冷卻器降溫，再經(jīng)第二水分離器分離機械水，然后送到凈化工序；(5)凈化工序采用變溫吸附工藝，多臺凈化器切換工作，當某一臺或數(shù)臺凈化器處于吸附狀態(tài)時，其余的凈化器則處于再生狀態(tài)，常溫吸附雜質、高溫脫附雜質，由裝填在凈化工序的凈化器內的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自脫烴工序的含有雜質的二氧化碳氣體中的PPM級的微量水蒸氣、PPM級的微量甲醇、PPM級微量甲烷、乙烷、丙烷和PPM級微量乙烯進行選擇性吸附，對來自第二水分離器的含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器不能分離的微量水蒸汽雜質的二氧化碳氣體進行凈化，然后送到第二壓縮工序；(6)第二壓縮工序來自凈化工序的含有微量雜質的二氧化碳氣體進入第二壓縮工序，經(jīng)第二壓縮工序的壓縮機升壓至2. 8 3. 3MPa，然后送到液化工序和蒸餾提純工序；(7)液化工序來自第二壓縮工序和蒸餾提純工序的含有微量雜質的二氧化碳氣體進入液化工序的蒸發(fā)冷凝器進行液化，大部分含有雜質的二氧化碳氣體被液化，然后液化后的二氧化碳與未冷凝二氧化碳氣體和微量雜質一起送到蒸餾提純工序；(8)蒸餾提純工序來自液化工序的含有未冷凝二氧化碳氣體和微量雜質的液化后的二氧化碳進入蒸餾提純工序的提純塔塔釜進行蒸餾提純，微量雜質和未冷凝二氧化碳氣體從液化后的二氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到產(chǎn)品液體二氧化碳；其中，閃蒸氣上升，經(jīng)過下部波紋板規(guī)整填料、上部波紋板規(guī)整填料、下部換熱器的管程和上部換熱器的管程，最后，閃蒸氣成為含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、 甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和氧氣的氣體混合物，從蒸餾提純工序的蒸餾提純塔頂部排出。本發(fā)明的改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，在圖3所示的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法中的蒸餾提純工序中只通過從蒸餾提純工序的蒸餾提純塔頂部排出的氣體混合物經(jīng)調節(jié)閥節(jié)流膨脹后在列管式換熱器內對閃蒸氣進行冷卻，使閃蒸氣中的一部分二氧化碳冷凝的基礎上，又增加了下述過程從蒸餾提純塔塔釜上升的閃蒸氣首先經(jīng)過下部波紋板規(guī)整填料，在此與通過噴頭噴淋的低溫霧狀液體二氧化碳充分接觸，閃蒸氣中部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝落入蒸餾提純塔塔釜內；閃蒸氣繼續(xù)上升，經(jīng)過上部波紋板規(guī)整填料，在此與從下部換熱器和上部換熱器的管程下落的低溫液體二氧化碳充分接觸，閃蒸氣中又有部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝經(jīng)下部波紋板規(guī)整填料落入蒸餾提純塔塔釜內；閃蒸氣繼續(xù)上升，進入類似圖3的蒸餾提純塔上部的換熱器的下部換熱器的管程后，閃蒸氣繼續(xù)上升，進入上部換熱器的管程，與進入殼程的低溫液氨進行熱交換，閃蒸氣中又有部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝經(jīng)下部換熱器的管程、上部波紋板規(guī)整填料和下部波紋板規(guī)整填料落入蒸餾提純塔塔釜內。在上述過程中，閃蒸氣被多次冷卻，其中的絕大部分二氧化碳氣體被冷凝成為液體二氧化碳，落入蒸餾提純塔塔釜內，增加了液體二氧化碳產(chǎn)品的產(chǎn)量。最后，閃蒸氣成為含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、甲烷、乙烷、 丙烷、乙烯和氧氣的氣體混合物，從蒸餾提純工序的蒸餾提純塔頂部排出。
有益地，在( 脫烴工序中，來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體首先進入脫烴工序的脫烴預熱器，然后經(jīng)過脫烴加熱器，最后進入脫烴反應器。有益地，脫烴預熱器為列管式換熱器，來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體首先進入脫烴工序的脫烴預熱器的殼程，從脫烴反應器出來的高溫氣體返回脫烴預熱器的管程。


圖1是本發(fā)明一種改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的流程圖；圖2是本發(fā)明另一種改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的流程圖；圖3是背景技術的一種食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的流程圖。
具體實施例方式下面參照附圖對本發(fā)明的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的具體實施方式
進行詳細描述，本發(fā)明的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的特征和優(yōu)點將變得更加明
Mo參見圖1，本發(fā)明的一種改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下述步驟(1)脫氮工序10來自界區(qū)外的不含有機械水、乙炔和烴等雜質的空分凈化塔干空氣經(jīng)受孔板流量計1控制的調節(jié)閥2調解從脫氮工序10的脫氮塔11的底部進入脫氮塔11內，與塔內沸石分子篩充分接觸，干空氣中的氮氣被沸石分子篩吸附下來，氧氣從脫氮塔11的頂部流出， 與來自界區(qū)外的含有機械水、硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳含量約為 99. 2%的二氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮工序30。(2)第一壓縮工序30來自界區(qū)外的含有機械水、硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳含量約為99. 2 %的二氧化碳原料氣體與來自脫氮工序10的氧氣混合后，通過緩沖罐20緩沖， 壓力穩(wěn)定后進入第一壓縮工序30，經(jīng)一級壓縮機31升壓至0. 25 0. 35Mpa和二級壓縮機 32升壓至0. 9 1. 2MPa，從二級壓縮機32出來的含有氧氣以及機械水、硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體通過第一壓縮工序30自身的水冷卻器冷卻至常溫， 經(jīng)過第一水分離器40分離機械水后，送入脫硫工序50。(3)脫硫工序5O來自第一水分離器40的含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體從脫硫工序50的脫硫塔51的底部進入脫硫塔51內，與塔內活性碳充分接觸，含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的硫化氫被活性碳吸附下來，脫硫后含有氧氣以及甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體從脫硫塔51的頂部流出，進入脫烴工序60。(4)脫烴工序6O來自脫硫工序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體首先順序經(jīng)脫烴工序60的第一脫烴預熱器61預熱到80 130°C，第二脫烴預熱器62預熱到150 180°C和經(jīng)第三脫烴預熱器63預熱到200 250°C，然后經(jīng)過脫烴加熱器64 加熱到480 520°C，最后進入脫烴反應器65。在脫烴反應器65內含有氧氣以及甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯與化學反應稍微過量的氧氣在溫度為480 520°C壓力為0. 9 1. 2MPa和活性組分為鉬和鈀、載體為氧化鋁的催化劑的作用下發(fā)生化學反應，生成二氧化碳和水。當?shù)谝弧⒌诙偷谌摕N預熱器 61,62和63為列管式換熱器時，從脫烴反應器65出來的高溫氣體順序返回第三、第二和第一脫烴預熱器63、62和61的管程，與殼程的來自脫硫工序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、 乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體換熱后，先經(jīng)過水冷卻器70降溫，再經(jīng)第二水分離器80分離機械水，進入凈化工序90。通過脫烴工序60，來自脫硫工序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的絕大部分甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、 乙烯轉化成了二氧化碳和水，因此，進入凈化工序90的二氧化碳氣體中含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器70不能分離的微量水蒸汽。脫烴加熱器64可為電加熱器。脫烴反應器65可具有一般催化反應器的結構。(5)凈化工序90采用變溫吸附工藝，多臺凈化器切換工作，當某一臺或數(shù)臺凈化器91處于吸附狀態(tài)時，另一臺或數(shù)臺凈化器92處于再生狀態(tài)，其余的一臺或數(shù)臺凈化器93則處于備用狀態(tài)，常溫吸附雜質、高溫脫附雜質，由裝填在凈化器內的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自脫烴工序60的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的微量水蒸氣(PPM級)、微量甲醇(PPM級)、微量甲烷、乙烷、丙烷(PPM級)和微量乙烯(PPM級)雜質進行選擇性吸附，對來自脫烴工序60的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體進行凈化。①吸附來自第二水分離器70的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體從通常稱為吸附塔的凈化器91底部進入吸附塔，從吸附塔的頂部排出。在吸附塔中，吸附劑對微量水蒸氣和微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等進行有效吸附，使吸附塔出口端的氣體中的水和甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等指標達到相應設計指標或規(guī)定標準，然后送到第二壓縮工序100，吸附劑吸附至一定時間后，預計吸附劑接近飽和時停止吸附。②逆向放壓吸附步驟結束后，將吸附塔內的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體逆著吸附方向限流卸壓排出凈化器91外，結束后吸附塔內的壓力接近常壓。③加熱脫附雜質從蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和微量氧氣的氣體混合物，經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進入蒸餾提純塔121上部的換熱器1212殼程，與在換熱器1212管程內上升的閃蒸氣換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝落入蒸餾提純塔121塔釜內，其余的則成為上述的氣體混合物從蒸餾提純塔121頂部排出，該氣體混合物經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進入蒸餾提純塔121上部的換熱器1212殼程，從換熱器1212殼程出來的氣體混合物經(jīng)調節(jié)閥1214節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa，與從球罐160排出的閃蒸氣匯合在一起后形成的匯合氣流的一部分進入熱交換器130，與來自第二壓縮工序100的的壓縮機101出口的壓力為2. 8 3. 3ΜΙ^溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體換熱后進入電加熱器140被加熱升溫至180 235°C，進入正處于加熱脫附雜質步驟的凈化器91即吸附塔內，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放。④冷卻吸附劑加熱脫附雜質步驟結束后，凈化器91中的吸附劑吸附的水和甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質幾乎得到完全解吸，此時將匯合氣流的另一部分直接送至凈化器91，將凈化器91內的吸附劑冷卻降溫至彡25°C。⑤凈化器充壓利用來自已從再生狀態(tài)切換為吸附狀態(tài)的通常稱為吸附塔的凈化器92的一部分經(jīng)過凈化處理后的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體體對凈化器91充壓至吸附壓力0. 9 1. 2MPa，準備進入下一次吸附。(6)第二壓縮工序100來自凈化工序90的凈化器91頂部的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、 乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體進入第二壓縮工序100，經(jīng)壓縮機101升壓至2. 8 3. 3MPa,溫度為110 120°C，通過熱交換器130與匯合氣流的一部分換熱后，進入液化工序 110。(7)液化工序110來自第二壓縮工序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體的一部分經(jīng)孔板流量計1215進入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121的通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的入口，充分提供產(chǎn)品液體二氧化碳蒸餾提純所需的熱源，從通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的出口排出，與來自第二壓縮工序 100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215控制的調節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進入液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111進行液化。液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的冷源為液氨，在第一蒸發(fā)冷凝器111中，含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體充分與液氨進行熱量交換，第一蒸發(fā)冷凝器111中的液氨液位通過調節(jié)閥進行精確控制，使大部分的二氧化碳氣體被充分液化，成為-23 °C液體二氧化碳，然后送入蒸餾提純工序120。(8)蒸餾提純工序120來自液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的含有未冷凝二氧化碳氣體和未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的液化后的二氧化碳通過噴頭1221 霧狀噴淋進入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121的塔釜進行蒸餾提純，甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和氧氣及未冷凝二氧化碳氣體從液化后的二氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到溫度為-21 _23°C的產(chǎn)品液體二氧化碳。閃蒸氣從塔釜上升， 與從噴頭1221噴出的霧狀液體二氧化碳接觸，閃蒸氣中的部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝，落入塔釜內；閃蒸氣繼續(xù)上升，進入蒸餾提純塔121上部的換熱器1212管程，與經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹溫度降低后進入換熱器1212殼程的氣體混合物換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝，落入塔釜內。閃蒸氣離開換熱器1212管程，成為含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和氧氣的氣體混合物，從蒸餾提純工序 120的提純塔121頂部排出。來自第二壓縮工序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體的一部分經(jīng)孔板流量計1215進入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121的通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的入口，充分提供產(chǎn)品液體二氧化碳蒸餾提純所需的熱源，從通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的出口排出，排出溫度為-9 -11 °C，與來自第二壓縮工序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、 乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215 控制的調節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進入液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111 進行液化。(9)過冷工序ΙδΟ來自蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121塔釜內的經(jīng)蒸餾提純的產(chǎn)品液體二氧化碳送至過冷工序150的第二蒸發(fā)冷凝器151，過冷工序150的第二蒸發(fā)冷凝器151的冷源為液氨，在第二蒸發(fā)冷凝器151中，產(chǎn)品液體二氧化碳的溫度進一步降低，被進一步降低溫度的產(chǎn)品液體二氧化碳經(jīng)程控閥送到產(chǎn)品液體二氧化碳貯罐160存儲。參見圖2，本發(fā)明的另一種改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下述步驟(1)脫氮工序10來自界區(qū)外的不含有機械水、乙炔和烴等雜質的空分凈化塔干空氣經(jīng)受孔板流量計1控制的調節(jié)閥2調解從脫氮工序10的脫氮塔11的底部進入脫氮塔11內，與塔內沸石分子篩充分接觸，干空氣中的氮氣被沸石分子篩吸附下來，氧氣從脫氮塔11的頂部流出， 與來自界區(qū)外的含有機械水、硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳含量約為 99. 2%的二氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮工序30。( 第一壓縮工序30來自界區(qū)外的含有機械水、硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳含量約為99. 2 %的二氧化碳原料氣體與來自脫氮工序10的氧氣混合后，通過緩沖罐20緩沖， 壓力穩(wěn)定后進入第一壓縮工序30，經(jīng)一級壓縮機31升壓至0. 25 0. 35Mpa和二級壓縮機 32升壓至0. 9 1. 2MPa，從二級壓縮機32出來的含有氧氣以及機械水、硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體通過第一壓縮工序30自身的水冷卻器冷卻至常溫， 經(jīng)過第一水分離器40分離機械水后，送入脫硫工序50。⑶脫硫工序5O來自第一水分離器40的含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體從脫硫工序50的脫硫塔51的底部進入脫硫塔51內，與塔內活性碳充分接觸，含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的硫化氫被活性碳吸附下來，脫硫后含有氧氣以及甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體從脫硫塔51的頂部流出，進入脫烴工序60。(4)脫烴工序60
來自脫硫工序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體首先順序經(jīng)脫烴工序60的第一脫烴預熱器61預熱到80 130°C，第二脫烴預熱器62 預熱到150 180°C和經(jīng)第三脫烴預熱器63預熱到200 250°C，然后經(jīng)過脫烴加熱器64 加熱到480 520°C，最后進入脫烴反應器65。在脫烴反應器65內含有氧氣以及甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯與化學反應稍微過量的氧氣在高溫高壓和活性組分為鉬和鈀、載體為氧化鋁的催化劑的作用下發(fā)生化學反應，生成二氧化碳和水。當?shù)谝?、第二和第三脫烴預熱器61、62和63為列管式換熱器時， 從脫烴反應器65出來的高溫氣體順序返回第三、第二和第一脫烴預熱器63、62和61的管程，與殼程的來自脫硫工序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體換熱后，先經(jīng)過水冷卻器70降溫，再經(jīng)第二水分離器80分離機械水，進入凈化工序90。通過脫烴工序60，來自脫硫工序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的絕大部分甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯轉化成了二氧化碳和水，因此，進入凈化工序90的二氧化碳氣體中含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器70不能分離的微量水蒸汽。脫烴加熱器 64可為電加熱器。脫烴反應器65可具有一般催化反應器的結構。(5)凈化工序90采用變溫吸附工藝，多臺凈化器切換工作，當某一臺或數(shù)臺凈化器91處于吸附狀態(tài)時，另一臺或數(shù)臺凈化器92處于再生狀態(tài)，其余的一臺或數(shù)臺凈化器93則處于備用狀態(tài)，常溫吸附雜質、高溫脫附雜質，由裝填在凈化器內的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自脫烴工序60的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體中的微量水蒸氣(PPM級)、微量甲醇(PPM級)、微量甲烷、乙烷、丙烷(PPM級)和微量乙烯(PPM級)雜質進行選擇性吸附，對來自脫烴工序60的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體進行凈化。①吸附來自第二水分離器70的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質的二氧化碳氣體從通常稱為吸附塔的凈化器91底部進入吸附塔，從吸附塔的頂部排出。在吸附塔中，吸附劑對微量水蒸氣和微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等進行有效吸附，使吸附塔出口端的氣體中的水和甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等指標達到相應設計指標或規(guī)定標準，然后送到第二壓縮工序100，吸附劑吸附至一定時間后，預計吸附劑接近飽和時停止吸附。②逆向放壓吸附步驟結束后，將吸附塔內的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體逆著吸附方向限流卸壓排出凈化器91外，結束后吸附塔內的壓力接近常壓。③加熱脫附雜質從蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和微量氧氣的氣體混合物，經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進入蒸餾提純塔121上部的換熱器1212殼程，與在換熱器1212管程內上升的閃蒸氣換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝落入蒸餾提純塔121塔釜內，其余的則成為上述的氣體混合物從蒸餾提純塔121頂部排出，該氣體混合物經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進入蒸餾提純塔121上部的換熱器1212殼程，從換熱器1212殼程出來的氣體混合物經(jīng)調節(jié)閥1214節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa,與從球罐160排出的閃蒸氣匯合在一起后形成的匯合氣流的一部分進入熱交換器130，與來自第二壓縮工序100的的壓縮機101出口的壓力為2. 8 3. 3ΜΙ^溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體換熱后進入電加熱器140被加熱升溫至180 235°C，進入正處于加熱脫附雜質步驟的凈化器91即吸附塔內，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放。④冷卻吸附劑加熱脫附雜質步驟結束后，凈化器91中的吸附劑吸附的水和甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質幾乎得到完全解吸，此時將匯合氣流的另一部分直接送至凈化器91，將凈化器91內的吸附劑冷卻降溫至彡25°C。⑤凈化器充壓利用來自已從再生狀態(tài)切換為吸附狀態(tài)的通常稱為吸附塔的凈化器92的一部分經(jīng)過凈化處理后的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體體對凈化器91充壓至吸附壓力0. 9 1. 2MPa，準備進入下一次吸附。(6)第二壓縮工序100來自凈化工序90的凈化器91頂部的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、 乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體進入第二壓縮工序100，經(jīng)壓縮機101升壓至2. 8 3. 3MPa,溫度為110 120°C，通過熱交換器130與匯合氣流的一部分換熱后，進入液化工序 110。(7)液化工序110來自第二壓縮工序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體的一部分經(jīng)孔板流量計1215進入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121的通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的入口，充分提供產(chǎn)品液體二氧化碳蒸餾提純所需的熱源，從通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的出口排出，與來自第二壓縮工序 100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215控制的調節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進入液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111進行液化。液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的冷源為液氨，在第一蒸發(fā)冷凝器111中，含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體充分與液氨進行熱量交換，第一蒸發(fā)冷凝器111中的液氨液位通過調節(jié)閥進行精確控制，使大部分的二氧化碳氣體被充分液化，成為-23 °C液體二氧化碳，然后送入蒸餾提純工序120。(8)蒸餾提純工序120來自液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的含有未冷凝二氧化碳氣體和未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的液化后的二氧化碳通過噴頭1221 霧狀噴淋經(jīng)下部波紋板規(guī)整填料1217落入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121的塔釜進行蒸餾提純，甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和氧氣及未冷凝二氧化碳氣體從液化后的二氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到溫度為-21 _23°C的產(chǎn)品液體二氧化碳。閃蒸氣從塔釜上升，首先經(jīng)過下部波紋板規(guī)整填料1217，在此與通過噴頭1221噴淋的低溫霧狀液體二氧化碳充分接觸，閃蒸氣中部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝落入蒸餾提純塔121塔釜內；閃蒸氣繼續(xù)上升，經(jīng)過上部波紋板規(guī)整填料1218，在此與從下部換熱器1219 和上部換熱器1220的管程下落的低溫液體二氧化碳充分接觸，閃蒸氣中又有部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝經(jīng)下部波紋板規(guī)整填料1217落入蒸餾提純塔121塔釜內；閃蒸氣繼續(xù)上升，進入下部換熱器1219的管程，從蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和氧氣的氣體混合物，經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進入蒸餾提純塔121上部的下部換熱器1219殼程，在下部換熱器1219內，進入管程的閃蒸氣與經(jīng)調節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低進入殼程的低溫氣體混合物進行熱交換，閃蒸氣中又有部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝經(jīng)上部波紋板規(guī)整填料1218和下部波紋板規(guī)整填料1217落入蒸餾提純塔121塔釜內；閃蒸氣繼續(xù)上升，進入上部換熱器1220的管程，外部低溫液氨進入蒸餾提純塔121上部的上部換熱器1220殼程，在上部換熱器1220內，進入管程的閃蒸氣與進入殼程的低溫液氨進行熱交換，閃蒸氣中又有部分未冷凝二氧化碳氣體被冷凝經(jīng)下部換熱器1219的管程、上部波紋板規(guī)整填料 1218和下部波紋板規(guī)整填料1217落入蒸餾提純塔121塔釜內；最后，閃蒸氣成為上述的從蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和氧氣的氣體混合物。來自第二壓縮工序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體的一部分經(jīng)孔板流量計1215進入蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121的通常稱為塔釜盤管的再沸器1211的入口，充分提供產(chǎn)品液體二氧化碳蒸餾提純所需的熱源，從通常稱為塔釜盤管的再沸器1211 的出口排出，排出溫度為-9 -IPC，與來自第二壓縮工序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等雜質和微量氧氣的二氧化碳氣體的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215控制的調節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進入液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111進行液化。(9)過冷工序150來自蒸餾提純工序120的蒸餾提純塔121塔釜內的經(jīng)蒸餾提純的產(chǎn)品液體二氧化碳送至過冷工序150的第二蒸發(fā)冷凝器151，過冷工序150的第二蒸發(fā)冷凝器151的冷源為液氨，在第二蒸發(fā)冷凝器151中，產(chǎn)品液體二氧化碳的溫度進一步降低，被進一步降低溫度的產(chǎn)品液體二氧化碳經(jīng)程控閥送到產(chǎn)品液體二氧化碳貯罐160存儲。通過上述對本發(fā)明的改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的實施方式的描述可知，如圖1和圖2中的標號121所示，本發(fā)明的改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法所用蒸餾提純塔，從塔釜到塔頂內部安裝有塔釜盤管1211、下部波紋板規(guī)整填料 1217、噴頭1221、上部波紋板規(guī)整填料1218、下部列管式換熱器1219和上部列管式換熱器 1220。根據(jù)本發(fā)明的實施方式已對本發(fā)明進行了說明性而非限制性的描述，但應理解， 在不脫離由權利要求所限定的相關保護范圍的情況下，本領域的技術人員可以做出變更和 /或修改。
權利要求
1. 一種改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下列步驟(1)脫氮工序來自界區(qū)外的干空氣經(jīng)受孔板流量計控制的調節(jié)閥調解從脫氮工序的脫氮塔的底部進入脫氮塔內，與塔內沸石分子篩充分接觸，干空氣中的氮氣被沸石分子篩吸附下來，氧氣從脫氮塔的頂部流出，與來自界區(qū)外的含有雜質的二氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮工序；(2)第一壓縮工序來自界區(qū)外的含有雜質的二氧化碳原料氣體與從脫氮塔頂部流出的氧氣混合后，進入第一壓縮工序，經(jīng)一級壓縮機升壓至0. 25 0. 35Mpa和二級壓縮機升壓至0. 9 1. 2MPa， 從二級壓縮機出來的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體通過第一壓縮工序自身的水冷卻器冷卻至常溫，經(jīng)過第一水分離器分離機械水后，然后送到脫硫工序；(3)脫硫工序來自第一水分離器的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體從脫硫工序的脫硫塔的底部進入脫硫塔內，與塔內活性碳充分接觸，含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體中的硫化氫被活性碳吸附下來，脫硫后含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體從脫硫塔的頂部流出，進入脫烴工序；(4)脫烴工序來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體進入脫烴工序，在脫烴反應器內雜質中的甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯與化學反應稍微過量的氧氣在溫度為480 520°C、壓力為0. 9 1. 2MPa、活性組分為鉬和鈀以及載體為氧化鋁的催化劑的作用下發(fā)生化學反應， 生成二氧化碳和水，含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器不能分離的微量水蒸汽雜質的二氧化碳氣體，先經(jīng)過水冷卻器降溫，再經(jīng)第二水分離器分離機械水，然后送到凈化工序；(5)凈化工序采用變溫吸附工藝，多臺凈化器切換工作，當某一臺或數(shù)臺凈化器處于吸附狀態(tài)時，其余的凈化器則處于再生狀態(tài)，常溫吸附雜質、高溫脫附雜質，由裝填在凈化工序的凈化器內的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自脫烴工序的含有雜質的二氧化碳氣體中的PPM級的微量水蒸氣、PPM級的微量甲醇、PPM級微量甲烷、乙烷、丙烷和PPM級微量乙烯進行選擇性吸附，對來自第二水分離器的含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器不能分離的微量水蒸汽雜質的二氧化碳氣體進行凈化，然后送到第二壓縮工序；(6)第二壓縮工序來自凈化工序的含有微量雜質的二氧化碳氣體進入第二壓縮工序，經(jīng)第二壓縮工序的壓縮機升壓至2. 8 3. 3MPa，然后送到液化工序和蒸餾提純工序；(7)液化工序來自第二壓縮工序和蒸餾提純工序的含有微量雜質的二氧化碳氣體進入液化工序的蒸發(fā)冷凝器進行液化，大部分含有雜質的二氧化碳氣體被液化，然后液化后的二氧化碳與未冷凝二氧化碳氣體和微量雜質一起送到蒸餾提純工序；(8)蒸餾提純工序來自液化工序的含有未冷凝二氧化碳氣體和微量雜質的液化后的二氧化碳進入蒸餾提純工序的提純塔塔釜進行蒸餾提純，微量雜質和未冷凝二氧化碳氣體從液化后的二氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到產(chǎn)品液體二氧化碳。
2.按照權利要求1所述的改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于， 在(2)脫烴工序中，來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體首先進入脫烴工序的脫烴預熱器，然后經(jīng)過脫烴加熱器，最后進入脫烴反應器。
3.按照權利要求2所述的改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于， 脫烴預熱器為列管式換熱器，來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體首先進入脫烴工序的脫烴預熱器的殼程，從脫烴反應器出來的高溫氣體返回脫烴預熱器的管程。
4.一種改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下列步驟(1)脫氮工序來自界區(qū)外的干空氣經(jīng)受孔板流量計控制的調節(jié)閥調解從脫氮工序的脫氮塔的底部進入脫氮塔內，與塔內沸石分子篩充分接觸，干空氣中的氮氣被沸石分子篩吸附下來，氧氣從脫氮塔的頂部流出，與來自界區(qū)外的含有雜質的二氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮工序；(2)第一壓縮工序來自界區(qū)外的含有雜質的二氧化碳原料氣體與從脫氮塔頂部流出的氧氣混合后，進入第一壓縮工序，經(jīng)一級壓縮機升壓至0. 25 0. 35Mpa和二級壓縮機升壓至0. 9 1. 2MPa， 從二級壓縮機出來的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體通過第一壓縮工序自身的水冷卻器冷卻至常溫，經(jīng)過第一水分離器分離機械水后，然后送到脫硫工序；(3)脫硫工序來自第一水分離器的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體從脫硫工序的脫硫塔的底部進入脫硫塔內，與塔內活性碳充分接觸，含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體中的硫化氫被活性碳吸附下來，脫硫后含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體從脫硫塔的頂部流出，進入脫烴工序；(4)脫烴工序來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體進入脫烴工序，在脫烴反應器內雜質中的甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯與化學反應稍微過量的氧氣在溫度為480 520°C、壓力為0. 9 1. 2MPa、活性組分為鉬和鈀以及載體為氧化鋁的催化劑的作用下發(fā)生化學反應， 生成二氧化碳和水，含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器不能分離的微量水蒸汽雜質的二氧化碳氣體，先經(jīng)過水冷卻器降溫，再經(jīng)第二水分離器分離機械水，然后送到凈化工序；(5)凈化工序采用變溫吸附工藝，多臺凈化器切換工作，當某一臺或數(shù)臺凈化器處于吸附狀態(tài)時，其余的凈化器則處于再生狀態(tài)，常溫吸附雜質、高溫脫附雜質，由裝填在凈化工序的凈化器內的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自脫烴工序的含有雜質的二氧化碳氣體中的PPM級的微量水蒸氣、PPM級的微量甲醇、PPM級微量甲烷、乙烷、丙烷和PPM級微量乙烯進行選擇性吸附，對來自第二水分離器的含有沒有進行化學反應的微量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器不能分離的微量水蒸汽雜質的二氧化碳氣體進行凈化，然后送到第二壓縮工序；(6)第二壓縮工序來自凈化工序的含有微量雜質的二氧化碳氣體進入第二壓縮工序，經(jīng)第二壓縮工序的壓縮機升壓至2. 8 3. 3MPa，然后送到液化工序和蒸餾提純工序；(7)液化工序來自第二壓縮工序和蒸餾提純工序的含有微量雜質的二氧化碳氣體進入液化工序的蒸發(fā)冷凝器進行液化，大部分含有雜質的二氧化碳氣體被液化，然后液化后的二氧化碳與未冷凝二氧化碳氣體和微量雜質一起送到蒸餾提純工序；(8)蒸餾提純工序來自液化工序的含有未冷凝二氧化碳氣體和微量雜質的液化后的二氧化碳進入蒸餾提純工序的提純塔塔釜進行蒸餾提純，微量雜質和未冷凝二氧化碳氣體從液化后的二氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到產(chǎn)品液體二氧化碳；其中，閃蒸氣上升，經(jīng)過下部波紋板規(guī)整填料、上部波紋板規(guī)整填料、下部換熱器的管程和上部換熱器的管程，最后，閃蒸氣成為含有少量未冷凝二氧化碳氣體和大量甲醇、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯和氧氣的氣體混合物，從蒸餾提純工序的蒸餾提純塔頂部排出。
5.按照權利要求4所述的改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于， 在( 脫烴工序中，來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體首先進入脫烴工序的脫烴預熱器，然后經(jīng)過脫烴加熱器，最后進入脫烴反應器。
6.按照權利要求5所述的改進的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于， 脫烴預熱器為列管式換熱器，來自脫硫工序的含有氧氣和雜質的二氧化碳氣體首先進入脫烴工序的脫烴預熱器的殼程，從脫烴反應器出來的高溫氣體返回脫烴預熱器的管程。
全文摘要
本發(fā)明涉及二氧化碳的生產(chǎn)方法，具體公開一種食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下列步驟(1)脫氮工序；(2)第一壓縮工序；(3)脫硫工序；(4)脫烴工序；(5)凈化工序；(6)第二壓縮工序(7)液化工序；(8)蒸餾提純工序。采用該方法，使本發(fā)明食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的質量得到提高。
文檔編號C01B31/20GK102303865SQ201110232148
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權日2011年8月15日
發(fā)明者姚尚義, 祝恩福, 程華元 申請人:安慶凱美特氣體有限公司