一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，涉及二氧化碳脫烴純化領(lǐng)域，在壓縮機(jī)和脫硫裝置之間設(shè)置膜組件，通過改進(jìn)的聚酰亞胺膜組將經(jīng)過預(yù)處理后的富二氧化碳原料氣分為兩股，一股為烴類含量低于0.02%的原料氣，另一股為富含烴類的原料氣，兩股氣體流量之比約為1:1。通過這一手段，將需要加熱升溫的氣體流量減半，則加熱器的功率減半，能耗降低50%，另一股含微量烴類的直接進(jìn)入下一工序，由于烴類含量甚微，直接液化后成為工業(yè)級液體二氧化碳，或稍加提純后作為食品級液體二氧化碳。
【專利說明】
一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及二氧化碳脫烴純化領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著二氧化碳減排的日益深入和碳排放交易的持續(xù)升溫，二氧化碳回收裝置越來越收到重視，目前最有價(jià)值的是制取食品級和工業(yè)級液體二氧化碳，氣源來自于煉廠尾氣、甲醇洗尾氣、制氫尾氣等各種工業(yè)尾氣。
[0003]目前在利用各種尾氣制取液體二氧化碳的過程中，不可避免的要處理甲烷、乙烷、丙烷等各種烴類，現(xiàn)有技術(shù)中，常采取催化燃燒的辦法除烴，在補(bǔ)充氧氣和催化劑存在的情況下，將各種烴類轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳，由于催化劑的起活溫度較高(350?400°C)，需要大量的熱能將原料氣加熱，氣量越大，加熱所需的能量越大，而這些能量中大部分都用于加熱原料氣中不參與反應(yīng)的組分:二氧化碳，浪費(fèi)大量能源，從而增加了二氧化碳裝置的運(yùn)行的成本，規(guī)模較大的工廠最終在浪費(fèi)的能源上多花達(dá)數(shù)百萬元，使最終的液體產(chǎn)品不具備價(jià)格優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，從節(jié)能降耗的角度，改變裝置，解決了因不參與燃燒反應(yīng)的大量的二氧化碳被加熱而浪費(fèi)能源的問題。
[0005]為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，包括壓縮機(jī)、脫硫設(shè)備、加熱器、脫烴反應(yīng)器，所述加熱器與脫烴反應(yīng)器相連，所述脫硫設(shè)備包括高烴精脫硫塔和低烴精脫硫塔，所述壓縮機(jī)還連有膜組件，所述膜組件上設(shè)有低烴滲透氣出口、高烴氣出口兩個(gè)出口，膜組件通過高烴氣出口與高烴精脫硫塔的進(jìn)氣口相連，所述高烴精脫硫塔的出氣口與加熱器相連，所述加熱器與脫烴反應(yīng)器相連，所述脫烴反應(yīng)器的出口連接脫烴產(chǎn)品管道;所述膜組件通低烴滲透氣出口與低烴精脫硫塔的進(jìn)氣口相連，所述低烴精脫硫塔連接富二氧化碳產(chǎn)品管道。
[0007]更優(yōu)的，所述膜組件至少一組，膜組件之間并聯(lián)，提高分離效率。
[0008]更優(yōu)的，所述膜組件采用聚酰亞胺膜組，聚酰亞胺膜組具有高透過性、高耐溶性、高分離性、高機(jī)械性能，能有效分離出高純度的二氧化碳。
[0009]更優(yōu)的，所述加熱器為電加熱器。
[0010]更優(yōu)的，所述膜組件與高烴精脫硫塔的進(jìn)氣口之間還設(shè)有壓縮機(jī)，避免高烴氣壓力不足。
[0011]更優(yōu)的，所述膜組件與低烴精脫硫塔的進(jìn)氣口之間還設(shè)有壓縮機(jī)，避免低烴滲透氣壓力不足。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013](I)僅需對高烴氣加熱，節(jié)約至少一半能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，從而降低生產(chǎn)成本，使最終的液體產(chǎn)品具備價(jià)格優(yōu)勢；
[0014](2)高烴氣的烴類含量大大增加，熱量比較集中，便于回收熱量；
[0015](3)需要加熱的氣量大大減少，相應(yīng)的動(dòng)力設(shè)備、加熱設(shè)備和管道方面的損耗相應(yīng)的減少；
[0016](4)脫烴設(shè)備占地面減小，節(jié)約生產(chǎn)空間。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的裝置示意圖；
[0018]圖中標(biāo)記分別為:1、壓縮機(jī);2、膜組件;21、低烴滲透氣出口；22、高烴氣出口；3、高烴精脫硫塔;4、加熱器;5、脫烴反應(yīng)器;6、脫烴產(chǎn)品管道;7、低烴精脫硫塔;8、富二氧化碳產(chǎn)品管道。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型的應(yīng)用原理、作用與功效，通過如下實(shí)施方式予以說明。
[0020]實(shí)施例1
[0021]如圖1所示，一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，包括壓縮機(jī)1、脫硫設(shè)備、加熱器4、脫烴反應(yīng)器5，所述加熱器4與脫烴反應(yīng)器5相連，所述脫硫設(shè)備包括高烴精脫硫塔3和低烴精脫硫塔7，所述壓縮機(jī)I還連有兩組并聯(lián)的膜組件2，所述膜組件2上設(shè)有低烴滲透氣出口 21、高烴氣出口 22兩個(gè)出口，膜組件2通過高烴氣出口 22與高烴精脫硫塔3的進(jìn)氣口相連，所述高烴精脫硫塔3的出氣口與加熱器4相連，所述加熱器4與脫烴反應(yīng)器5相連，所述脫烴反應(yīng)器5的出口連接脫烴產(chǎn)品管道6;所述膜組件2通低烴滲透氣出口21與低烴精脫硫塔7的進(jìn)氣口相連，所述低烴精脫硫塔7連接富二氧化碳產(chǎn)品管道8。
[0022]本實(shí)施例中，以煉廠干氣PSA尾氣為原料氣，原料氣中二氧化碳含量約占90%，其余10%為烴類等雜質(zhì)氣體，原料氣在裝置中進(jìn)行如下步驟:
[0023](I)將原料氣通入壓縮機(jī)I，壓縮后將原料氣通過并聯(lián)的2組膜組件2將碳原料氣分離成體流量之比為I: I兩股氣體，一股為烴類含量低于0.02%的低烴滲透氣，另一股為含烴類高達(dá)20%的高烴氣；
[0024](2)高烴氣經(jīng)高烴氣出口 22進(jìn)入高烴精脫硫塔3，低烴滲透氣經(jīng)低烴滲透氣出口 21進(jìn)入低經(jīng)精脫硫塔7，進(jìn)彳丁脫硫工序；
[0025](3)高烴氣脫硫后經(jīng)高烴精脫硫塔3的出氣口進(jìn)入加熱器4進(jìn)行加熱；低烴滲透氣經(jīng)低烴精脫硫塔7的出氣口進(jìn)入富二氧化碳產(chǎn)品管道8，進(jìn)行下一步提純；
[0026](4)高烴氣在加熱器4加熱后，進(jìn)入脫烴反應(yīng)器5進(jìn)行脫烴；
[0027](5)高烴氣脫烴后，從脫烴反應(yīng)器5進(jìn)入脫烴產(chǎn)品管道6，進(jìn)行下一步提純。
[0028]本實(shí)施例能實(shí)現(xiàn)對原料氣的分離，減少需要加熱的氣量，達(dá)到了節(jié)能減耗的效果，具有積極的進(jìn)步。
[0029]實(shí)施例2
[0030]在實(shí)施例1所述的一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，所述膜組件2采用聚酰亞胺膜組，聚酰亞胺膜組具有高透過性、高耐溶性、高分離性、高機(jī)械性能，能有效分離出高純度的二氧化碳，本實(shí)施例的設(shè)置，便于將原料氣分離開，得到較純的二氧化碳?xì)怏w和濃縮好的高烴氣體，便于下一步的脫烴工作。
[0031]實(shí)施例3
[0032]在實(shí)施例1所述的一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，所述加熱器4為電加熱器，無明火產(chǎn)生，避免在加熱階段燃燒，從而產(chǎn)生安全隱串
■/Ql、O
[0033]實(shí)施例4
[0034]在實(shí)施例1所述的一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，所述膜組件2與高烴精脫硫塔3的進(jìn)氣口之間還設(shè)有壓縮機(jī)，經(jīng)過膜組件2的氣體，其壓力被減弱，以至于不能順利的進(jìn)入下一段工序，添加壓縮機(jī)，能在高烴氣壓力不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)充壓力，使其順利進(jìn)入下面的工段。
[0035]實(shí)施例5
[0036]在實(shí)施例1所述的一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，所述膜組件2與低烴精脫硫塔7的進(jìn)氣口之間還設(shè)有壓縮機(jī)，經(jīng)過膜組件2的氣體，其壓力被減弱，以至于不能順利的進(jìn)入下一段工序，添加壓縮機(jī)，能在低烴滲透氣氣壓力不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)充壓力，使其順利進(jìn)入下面的工段。
[0037]如上所述即為本實(shí)用新型的實(shí)施例。本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本實(shí)用新型的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，包括壓縮機(jī)(1)、脫硫設(shè)備、加熱器(4)、脫烴反應(yīng)器(5)，所述加熱器(4)與脫烴反應(yīng)器(5)相連，其特征在于，所述脫硫設(shè)備包括高烴精脫硫塔(3)和低烴精脫硫塔(7)，所述壓縮機(jī)(I)還連有膜組件(2)，所述膜組件(2)上設(shè)有低烴滲透氣出口(21)、高烴氣出口(22)兩個(gè)出口，膜組件(2)通過高烴氣出口(22)與高烴精脫硫塔(3)的進(jìn)氣口相連，所述高烴精脫硫塔(3)的出氣口與加熱器(4)相連，所述加熱器(4)與脫烴反應(yīng)器(5)相連，所述脫烴反應(yīng)器(5)的出口連接脫烴產(chǎn)品管道(6);所述膜組件(2)通低烴滲透氣出口(21)與低烴精脫硫塔(7)的進(jìn)氣口相連，所述低烴精脫硫塔(7)連接富二氧化碳產(chǎn)品管道(8)。2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，其特征在于，所述膜組件(2)至少一組，膜組件(2)之間并聯(lián)。3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，其特征在于，所述膜組件(2)采用聚酰亞胺膜組。4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，其特征在于，所述加熱器(4)為電加熱器。5.如權(quán)利要求1所述的一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，其特征在于，所述膜組件(2)與高烴精脫硫塔(3)的進(jìn)氣口之間還設(shè)有壓縮機(jī)。6.如權(quán)利要求1所述的一種適用于含高烴富二氧化碳?xì)怏w脫烴工藝的裝置，其特征在于，所述膜組件(2)與低烴精脫硫塔(7)的進(jìn)氣口之間還設(shè)有壓縮機(jī)。
【文檔編號】C01B31/20GK205662323SQ201521072874
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年12月22日
【發(fā)明人】鐘雨明, 鐘婭玲, 王小偉, 牟樹榮, 肖軍, 劉興龍, 王波, 葉易春
【申請人】四川天采科技有限責(zé)任公司