專利名稱：食品級液體二氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少二氧化碳排放量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及食品級液體ニ氧化碳的生產(chǎn)方法，具體涉及食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法。
背景技術(shù)：
圖2示出ー種食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的流程，包括下述步驟(I)脫氮エ序10來自界區(qū)外的不含有機(jī)械水、こ炔和烴等雜質(zhì)的空分浄化塔干空氣經(jīng)受孔板流量計I控制的調(diào)節(jié)閥2調(diào)解從脫氮エ序10的脫氮塔11的底部進(jìn)入脫氮塔11內(nèi)，與塔內(nèi)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(jī)械水、硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳含量約為99. 2%的ニ氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮エ序30。(2)第一壓縮エ序30來自界區(qū)外的含有機(jī)械水、硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳含量約為99. 2 %的ニ氧化碳原料氣體與來自脫氮エ序10的氧氣混合后，通過緩沖罐20緩沖，壓カ穩(wěn)定后進(jìn)入第一壓縮エ序30，經(jīng)ー級壓縮機(jī)31升壓至0. 25 0. 35MPa和ニ級壓縮機(jī)32升壓至0. 9 1. 2MPa，從ニ級壓縮機(jī)32出來的含有氧氣以及機(jī)械水、硫、甲醇、甲燒、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w通過第一壓縮エ序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(jī)械水 后，送入脫硫エ序50。(3)脫硫エ序50來自第一水分離器40的含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從脫硫エ序50的脫硫塔51的底部進(jìn)入脫硫塔51內(nèi)，與塔內(nèi)的活性碳充分接觸，含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w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、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從脫硫塔51的頂部流出，進(jìn)入脫烴エ序60。(4)脫烴エ序60來自脫硫エ序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w首先順序經(jīng)脫烴エ序60的第一脫烴預(yù)熱器61預(yù)熱到80 130°C，第二脫烴預(yù)熱器62預(yù)熱到150 180°C和經(jīng)第三脫烴預(yù)熱器63預(yù)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(jìn)入脫烴反應(yīng)器65。在脫烴反應(yīng)器65內(nèi)含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯與化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)，生成ニ氧化碳和水。當(dāng)?shù)谝弧⒌诙偷谌摕N預(yù)熱器61、62和63為列管式換熱器吋，從脫烴反應(yīng)器65出來的高溫氣體順序返回第三、第二和第一脫烴預(yù)熱器63、62和61的管程，與殼程的來自脫硫エ序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w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(jī)械水，進(jìn)入凈化工序90。通過脫烴エ序60，來自脫硫エ序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的絕大部分甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯轉(zhuǎn)化成了ニ氧化碳和水，因此，從第二水分離器80排出后進(jìn)入凈化工序90的ニ氧化碳?xì)怏w中含有沒有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器80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(yīng)器65可具有一般催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。(5)凈化工序90采用變溫吸附エ藝，多臺浄化器切換工作，當(dāng)某一臺或數(shù)臺浄化器91處于吸附狀態(tài)時，另一臺或數(shù)臺浄化器92處于再生狀態(tài)，其余的一臺或數(shù)臺浄化器93則處于備用狀態(tài)，常溫吸附雜質(zhì)、高溫脫附雜質(zhì)，由裝填在浄化器內(nèi)的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自第二水分離器80的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的微量水蒸氣(PPM級)進(jìn)行選擇性吸附，對來自第二水分離器80的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行凈化。①吸附來自第二水分離器80的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從通常稱為吸附塔的浄化器91底部進(jìn)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進(jìn)行有效吸附，使吸附塔出口端的氣體中的水蒸氣指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)設(shè)計指標(biāo)或規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，然后送到第二壓縮エ序100，吸附劑吸附至一定時間后，預(yù)計吸附劑接近飽和時停止吸附。②逆向放壓

吸附步驟結(jié)束后，將吸附塔內(nèi)的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w逆著吸附方向限流卸壓排出浄化器91タト，結(jié)束后吸附塔內(nèi)的壓カ接近常壓。③加熱脫附雜質(zhì)從蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物，經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔121下部換熱器1219殼程，在下部換熱器1219內(nèi)，進(jìn)入管程的閃蒸氣與經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低進(jìn)入殼程的低溫氣體混合物進(jìn)行熱交換，閃蒸氣中有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入上部換熱器1220的管程，外部低溫液氨進(jìn)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(nèi)，進(jìn)入管程的閃蒸氣與進(jìn)入殼程的低溫液氨進(jìn)行熱交換，閃蒸氣中又有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；最后，閃蒸氣成為上述的從蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物，經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔121下部換熱器1219殼程，從下部換熱器1219殼程出來的氣體混合物經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥1214節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa,與從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐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(jìn)入熱交換器130，與來自第二壓縮エ序100的的壓縮機(jī)101出口的壓カ為2. 8 3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器140被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入正處于加熱脫附雜質(zhì)步驟的凈化器91即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)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(zhì)步驟結(jié)束后，浄化器91中的吸附劑吸附的水幾乎得到完全解吸，此時將匯合氣流的另一部分直接送至浄化器91，將凈化器91內(nèi)的吸附劑冷卻降溫至< 25°C，然后作為廢氣排放。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浄化器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、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w體對凈化器91充壓至吸附壓カ0. 9 1. 2MPa，準(zhǔn)備進(jìn)入下一次吸附。(6)第二壓縮エ序100來自浄化工序90的浄化器91頂部的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入第二壓縮エ序100，經(jīng)壓縮機(jī)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(jìn)入液化工序110。(7)液化工序110來自第二壓縮エ序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w的一部分經(jīng)孔板流量計1215進(jìn)入蒸餾提純エ序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)品液體ニ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，與來自第二壓縮エ序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215控制的調(diào)節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進(jìn)入液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111進(jìn)行液化。液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的制冷劑為液氨，在第一蒸發(fā)冷凝器111中，含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w與液氨進(jìn)行充分熱量交換，第一蒸發(fā)冷凝器111中的液氨液位通過調(diào)節(jié)閥進(jìn)行精確控制，使大部分的ニ氧化碳?xì)怏w被充分液化，成為-23 -24°C液體ニ氧化碳，然后送入蒸餾提純エ序120。(8)蒸餾提純エ序120來自液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的液化后的ニ氧化碳通過噴頭1221霧狀噴淋經(jīng)下部波紋板規(guī)整填料1217落入蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121的塔釜進(jìn)行蒸餾提純，甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和氧氣及未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w從液化后的ニ氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到溫度為-21 _23°C的產(chǎn)品液體ニ氧化碳。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ニ氧化碳充分接觸，閃蒸氣中部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝落入蒸餾提純塔121塔釜內(nèi)；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ニ氧化碳充分接觸，閃蒸氣中又有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入下部換熱器1219的管程，從蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物，經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)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(nèi)，進(jìn)入管程的閃蒸氣與經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低進(jìn)入殼程的低溫氣體混合物進(jìn)行熱交換，閃蒸氣中又有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入上部換熱器1220的管程，外部低溫液氨進(jìn)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(nèi)，進(jìn)入管程的閃蒸氣與進(jìn)入殼程的低溫液氨進(jìn)行熱交換，閃蒸氣中又有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；最后，閃蒸氣成為上述的從蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物。來自第二壓縮エ序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w的一部分經(jīng)孔板流量計1215進(jìn)入蒸餾提純エ序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)品液體ニ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，與來自第二壓縮エ序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215控制的調(diào)節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進(jìn)入液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111進(jìn)行液化。

(9)過冷エ序150來自蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121塔釜內(nèi)的經(jīng)蒸餾提純的產(chǎn)品液體ニ氧化碳送至過冷エ序150的第二蒸發(fā)冷凝器151，過冷エ序150的第二蒸發(fā)冷凝器151的制冷劑為液氨，在第二蒸發(fā)冷凝器151中，產(chǎn)品液體ニ氧化碳的溫度進(jìn)ー步降低，被進(jìn)ー步降低溫度的產(chǎn)品液體ニ氧化碳經(jīng)程控閥送到產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯罐160存儲。圖2所示的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法具有下列缺點圖2所示的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法將匯合氣流分成兩部分，在浄化エ序再生吸附劑時分別用于加熱脫附雜質(zhì)和冷卻吸附劑，由于在凈化工序中加熱脫附雜質(zhì)和冷卻吸附劑分別在處于加熱脫附雜質(zhì)狀態(tài)的凈化器中和處于冷卻吸附劑狀態(tài)的凈化器中進(jìn)行，要使加熱脫附雜質(zhì)和冷卻吸附劑能夠正常進(jìn)行，必須分別向處于加熱脫附雜質(zhì)狀態(tài)的凈化器中和處于冷卻吸附劑狀態(tài)的凈化器中逆著吸附方向通入需要量的用于加熱脫附雜質(zhì)的匯合氣流和需要量的用于冷卻吸附劑的匯合氣流。從上述描述可知，匯合氣流的一部分是從蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121頂部的下部換熱器1219殼程出來的氣體混合物經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥1214節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa而得到，匯合氣流的另一部分是來自從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐160排出的閃蒸氣。圖2所示的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法在蒸餾提純エ序120中從蒸餾提純塔121頂部的下部換熱器1219殼程出來的氣體混合物的量是一定的，在這種情況下，必須從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐160補(bǔ)充大量閃蒸氣。由于分別向處于加熱脫附雜質(zhì)狀態(tài)的凈化器中和處于冷卻吸附劑狀態(tài)的凈化器中逆著吸附方向通入需要量的用于加熱脫附雜質(zhì)的匯合氣流和需要量的用于冷卻吸附劑的匯合氣流，然后分別作為廢氣排放，顯然，用于加熱脫附雜質(zhì)的匯合氣流中的大量ニ氧化碳和用于冷卻吸附劑的匯合氣流中的大量ニ氧化碳都被浪費掉了，而且對周圍環(huán)境造成較嚴(yán)重污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要提供食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法。本發(fā)明的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法，包括下列步驟(I)脫氮エ序來自界區(qū)外的不含有機(jī)械水、こ炔和烴等雜質(zhì)的干空氣經(jīng)受孔板流量計控制的調(diào)節(jié)閥調(diào)解從脫氮エ序的脫氮塔的底部進(jìn)入脫氮塔內(nèi)，與塔內(nèi)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)外的含有機(jī)械水、硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮エ序；(2)第一壓縮エ序來自界區(qū)外的含有機(jī)械水、硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳原料氣體與從脫氮塔頂部流出的氧氣混合后，進(jìn)入第一壓縮エ序，經(jīng)ー級壓縮機(jī)升壓至
0.25 0. 35MPa和ニ級壓縮機(jī)升壓至0. 9 1. 2MPa，從ニ級壓縮機(jī)出來的含有氧氣和雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w通過第一壓縮エ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(jī)械水，然后送到脫硫エ序；(3)脫硫エ序 來自第一水分離器的含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從脫硫エ序的脫硫塔的底部進(jìn)入脫硫塔內(nèi)，與塔內(nèi)的活性碳充分接觸，含有氧氣和雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w小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、こ燒、丙燒、こ稀等雜質(zhì)的_■氧化碳?xì)怏w從脫硫塔的頂部流出，進(jìn)入脫經(jīng)エ序；(4)脫烴エ序來自脫硫エ序的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入脫烴エ序，在脫烴反應(yīng)器內(nèi)雜質(zhì)中的甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯與化學(xué)反應(yīng)稍微過量的氧氣在溫度為480 520°C、壓カ為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(xué)反應(yīng)，生成ニ氧化碳和水，含有沒有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ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等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w，先經(jīng)過水冷卻器降溫，再經(jīng)第二水分離器分離機(jī)械水，然后送到凈化工序；(5)凈化工序采用變溫吸附エ藝，多臺浄化器切換工作，當(dāng)某一臺或數(shù)臺浄化器處于吸附狀態(tài)時，其余的浄化器則處于再生狀態(tài)，常溫吸附雜質(zhì)、高溫脫附雜質(zhì)，由裝填在凈化工序的凈化器內(nèi)的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自第二水分離器的含有微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯以及微量氧氣和微量水蒸汽等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的PPM級的微量水蒸氣進(jìn)行選擇性吸附，對來自第二水分離器的含有沒有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯以及微量氧氣和微量水蒸汽等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行浄化，浄化后的ニ氧化碳?xì)怏w含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣，然后送到第二壓縮エ序；凈化工序包括①吸附、②逆向放壓、③加熱脫附雜質(zhì)、④冷卻吸附劑和⑤凈化器充壓步驟；其中，在③加熱脫附雜質(zhì)步驟和④冷卻吸附劑中，從蒸餾提純エ序的蒸餾提純塔上部的下部換熱器殼程出來的氣體混合物經(jīng)調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa,與從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐排出的閃蒸氣匯合在一起后形成匯合氣流，匯合氣流直接進(jìn)入處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器中，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑冷卻降溫，然后從處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器排出，進(jìn)入熱交換器，與來自第二壓縮エ序的壓縮機(jī)出ロ的壓カ為2. 8 3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入正處于③加熱脫附雜質(zhì)步驟的凈化器即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放；(6)第二壓縮エ序來自浄化工序的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入第二壓縮エ序，經(jīng)第二壓縮エ序的壓縮機(jī)升壓至2. 8 3. 3MPa，溫度為110 120°C，進(jìn)入熱交換器與從處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器排出的已將吸附劑冷卻了的匯合氣流換熱，然后送到液化工序和蒸餾提純エ序；(7)液化工序來自第二壓縮エ序和蒸餾提純エ序的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入液化工序的蒸發(fā)冷凝器進(jìn)行液化，大部分含有雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w被液化，`然后液化后的ニ氧化碳與未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣一起送到蒸餾提純エ序；(8)蒸餾提純エ序來自液化工序的含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的液化后的ニ氧化碳進(jìn)入蒸餾提純エ序的提純塔塔釜進(jìn)行蒸餾提純，未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣和未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w從液化后的ニ氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到產(chǎn)品液體ニ氧化碳；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ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物，從蒸餾提純エ序的蒸餾提純塔頂部排出，經(jīng)第ー調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔上部的下部換熱器殼程，從下部換熱器殼程出來的氣體混合物經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa,與從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐排出的閃蒸氣匯合在一起后形成匯合氣流，匯合氣流直接進(jìn)入處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器中，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑冷卻降溫，然后從處于④冷卻吸附劑步驟的浄化器排出，進(jìn)入熱交換器，與來自第二壓縮エ序的壓縮機(jī)出口的壓カ為2. 8 3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入正處于③加熱脫附雜質(zhì)步驟的浄化器即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放。本發(fā)明的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法，將圖2所示的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法中從蒸餾提純エ序的蒸餾提純塔上部的下部換熱器殼程出來的氣體混合物經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa，與從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐排出的閃蒸氣匯合在一起后形成的匯合氣流的一部分進(jìn)入熱交換器，與來自第二壓縮エ序的壓縮機(jī)出口的壓カ為2. 8 3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入?yún)R處于加熱脫附雜質(zhì)步驟的凈化器即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放，將匯合氣流的另一部分直接送至浄化器，將凈化器內(nèi)的吸附劑冷卻降溫至< 25°C，然后作為廢氣排放，改變?yōu)楸景l(fā)明的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法中從蒸餾提純エ序的蒸餾提純塔上部的下部換熱器殼程出來的氣體混合物經(jīng)調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa，與從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐排出的閃蒸氣匯合在一起后形成匯合氣流，匯合氣流直接進(jìn)入處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器中，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑冷卻降溫，然后從處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器排出，進(jìn)入熱交換器，與來自第二壓縮エ序的壓縮機(jī)出ロ的壓カ為2. 8 3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入正處于③加熱脫附雜質(zhì)步驟的凈化器即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放。這樣，相較于圖2 所示的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法中再生吸附劑時分別向處于加熱脫附雜質(zhì)狀態(tài)的凈化器中和處于冷卻吸附劑狀態(tài)的凈化器中逆著吸附方向通入需要量的用于加熱脫附雜質(zhì)的匯合氣流和需要量的用于冷卻吸附劑的匯合氣流，然后分別作為廢氣排放，本發(fā)明的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中再生吸附劑時使匯合氣流直接進(jìn)入處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器中，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑冷卻降溫，然后從處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器排出，進(jìn)入熱交換器，與來自第二壓縮エ序的壓縮機(jī)出ロ的壓カ為2. 8 3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入正處于③加熱脫附雜質(zhì)步驟的凈化器即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放，即本發(fā)明的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中再生吸附劑時只進(jìn)行一次廢氣排放，作為廢氣排放的匯合氣流減少一半，參見上面所述，換言之，ニ氧化碳的排放量減少二分之一，從而，大大減少了 ニ氧化碳排放量。進(jìn)ー步地,匯合氣流還包括從液體槽車的產(chǎn)品液體ニ氧化碳忙槽頂部排出的氣體
ニ氧化碳。有益地，在(2)脫烴エ序中，來自脫硫エ序的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w首先進(jìn)入脫烴エ序的脫烴預(yù)熱器，然后經(jīng)過脫烴加熱器，最后進(jìn)入脫烴反應(yīng)器。有益地，脫烴預(yù)熱器為列管式換熱器，來自脫硫エ序的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w首先進(jìn)入脫烴エ序的脫烴預(yù)熱器的殼程，從脫烴反應(yīng)器出來的高溫氣體返回脫烴預(yù)熱器的管程。


圖1是本發(fā)明的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法的流程圖；圖2是背景技術(shù)的ー種食品級液體ニ氧化碳產(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)明的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法的特征和優(yōu)點將變得更加明顯。參見圖1，本發(fā)明的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法，包括下述步驟(I)脫氮エ序10來自界區(qū)外的不含有機(jī)械水、こ炔和烴等雜質(zhì)的空分浄化塔干空氣經(jīng)受孔板流量計I控制的調(diào)節(jié)閥2調(diào)解從脫氮下序10的脫氮塔11的底部進(jìn)入脫氮塔11內(nèi)，與塔內(nèi)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(jī)械水、硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳含量約為99. 2%的ニ氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮エ序30。(2)第一壓縮エ序 30來自界區(qū)外的含有機(jī)械水、硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳含量約為99. 2 %的ニ氧化碳原料氣體與來自脫氮エ序10的氧氣混合后，通過緩沖罐20緩沖，壓カ穩(wěn)定后進(jìn)入第一壓縮エ序30，經(jīng)ー級壓縮機(jī)31升壓至0. 25 0. 35Mpa和ニ級壓縮機(jī)32升壓至0. 9 1. 2MPa，從ニ級壓縮機(jī)32出來的含有氧氣以及機(jī)械水、硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w通過第一壓縮エ序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(jī)械水后，送入脫硫エ序50。(3)脫硫エ序50來自第一水分離器40的含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從脫硫エ序50的脫硫塔51的底部進(jìn)入脫硫塔51內(nèi)，與塔內(nèi)的活性碳充分接觸，含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w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、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從脫硫塔51的頂部流出，進(jìn)入脫烴エ序60。(4)脫烴エ序60來自脫硫エ序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w首先順序經(jīng)脫烴エ序60的第一脫烴預(yù)熱器61預(yù)熱到80 130°C，第二脫烴預(yù)熱器62預(yù)熱到150 180°C和經(jīng)第三脫烴預(yù)熱器63預(yù)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(jìn)入脫烴反應(yīng)器65。在脫烴反應(yīng)器65內(nèi)含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯與化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)，生成ニ氧化碳和水。當(dāng)?shù)谝?、第二和第三脫烴預(yù)熱器61、62和63為列管式換熱器吋，從脫烴反應(yīng)器65出來的高溫氣體順序返回第三、第二和第一脫烴預(yù)熱器63、62和61的管程，與殼程的來自脫硫下序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w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(jī)械水，進(jìn)入凈化工序90。通過脫烴エ序60，來自脫硫エ序50的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的絕大部分甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯轉(zhuǎn)化成了ニ氧化碳和水，因此，從第二水分離器80排出后進(jìn)入凈化工序90的ニ氧化碳?xì)怏w中含有沒有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器80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(yīng)器65可具有一般催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。(5)凈化工序9O采用變溫吸附エ藝，多臺浄化器切換工作，當(dāng)某一臺或數(shù)臺浄化器91處于吸附狀態(tài)時，另一臺或數(shù)臺浄化器92處于再生狀態(tài)，其余的一臺或數(shù)臺浄化器93則處于備用狀態(tài)，常溫吸附雜質(zhì)、高溫脫附雜質(zhì)，由裝填在浄化器內(nèi)的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自第二水分離器80的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的微量水蒸氣(PPM級)進(jìn)行選擇性吸附，對來自第二水分離器80的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行凈化?！あ傥絹碜缘诙蛛x器80的含有微量氧氣、微量水蒸汽以及微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從通常稱為吸附塔的浄化器91底部進(jìn)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進(jìn)行有效吸附，使吸附塔出口端的氣體中的水蒸氣指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)設(shè)計指標(biāo)或規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，然后送到第二壓縮エ序100，吸附劑吸附至一定時間后，預(yù)計吸附劑接近飽和時停止吸附。②逆向放壓吸附步驟結(jié)束后，將吸附塔內(nèi)的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w逆著吸附方向限流卸壓排出浄化器91タト，結(jié)束后吸附塔內(nèi)的壓カ接近常壓。③加熱脫附雜質(zhì)從蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物，經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔121下部換熱器1219殼程，在下部換熱器1219內(nèi)，進(jìn)入管程的閃蒸氣與經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低進(jìn)入殼程的低溫氣體混合物進(jìn)行熱交換，閃蒸氣中有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入上部換熱器1220的管程，外部低溫液氨進(jìn)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(nèi)，進(jìn)入管程的閃蒸氣與進(jìn)入殼程的低溫液氨進(jìn)行熱交換，閃蒸氣中又有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；最后，閃蒸氣成為上述的從蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物，經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔121下部換熱器1219殼程，從下部換熱器1219殼程出來的氣體混合物經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥1214節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa,與從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐160排出的閃蒸氣匯合在一起后形成匯合氣流，匯合氣流直接進(jìn)入處于下述④冷卻吸附劑步驟的凈化器91中，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑冷卻降溫，然后從處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器91排出，進(jìn)入熱交換器130，與來自第二壓縮エ序100的壓縮機(jī)101出口的壓カ為2. 8 3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器140被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入正處于加熱脫附雜質(zhì)步驟的浄化器91即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)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(zhì)步驟結(jié)束后，浄化器91中的吸附劑吸附的水幾乎得到完全解吸，此時將匯合氣流直接送至浄化器91，將凈化器91內(nèi)的吸附劑冷卻降溫至< 25°C，然后從處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器91排出，進(jìn)入熱交換器130，與來自第二壓縮エ序100的壓縮機(jī)101出口的壓カ為2. 8 3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器140被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入正處于加熱脫附雜質(zhì)步驟的凈化器91即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放。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浄化器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、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w體對凈化器91充壓至吸附壓カ0. 9 1. 2MPa，準(zhǔn)備進(jìn)入下一次吸附。(6)第二壓縮エ序100來自浄化工序90的浄化器91頂部的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入第二壓縮エ序100，經(jīng)壓縮機(jī)101升壓至2. 8
3.3MPa，溫度為110 120°C，通過熱交換器130與從處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器91排出的已將吸附劑冷卻了的匯合氣流換熱后，進(jìn)入液化工序110。(7)液化工序110來自第二壓縮エ序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w的一部分經(jīng)孔板流量計1215進(jìn)入蒸餾提純エ序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)品液體ニ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，與來自第二壓縮エ序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215控制的調(diào)節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進(jìn)入液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111進(jìn)行液化。液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的制冷劑為液氨，在第一蒸發(fā)冷凝器111中，含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w充分與液氨進(jìn)行熱量交換，第一蒸發(fā)冷凝器111中的液氨液位通過調(diào)節(jié)閥進(jìn)行精確控制，使大部分的ニ氧化碳?xì)怏w被充分液化，成為-23 -24°C液體ニ氧化碳，然后送入蒸餾提純エ序120。(8)蒸餾提純エ序120來自液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111的含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的液化后的ニ氧化碳通過噴頭1221霧狀噴淋經(jīng)下部波紋板規(guī)整填料1217落入蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121的塔釜進(jìn)行蒸餾提純，甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和氧氣及未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w從液化后的ニ氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到溫度為-21 _23°C的產(chǎn)品液體ニ氧化碳。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ニ氧化碳充分接觸，閃蒸氣中部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝落入蒸餾提純塔121塔釜內(nèi)；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ニ氧化碳充分接觸，閃蒸氣中又有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入下部換熱器1219的管程，從蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物，經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)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(nèi)，進(jìn)入管程的閃蒸氣與經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥1213節(jié)流膨脹后溫度降低進(jìn)入殼程的低溫氣體混合物進(jìn)行熱交換，閃蒸氣中又有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入上部換熱器1220的管程，外部低溫液氨進(jìn)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(nèi)，進(jìn)入管程的閃蒸氣與進(jìn)入殼程的低溫液氨進(jìn)行熱交換，閃蒸氣中又有部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w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(nèi)；最后，閃蒸氣成為上述的從蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物。來自第二壓縮エ序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w的一部分經(jīng)孔板流量計1215進(jìn)入蒸餾提純エ序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)品液體ニ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的出ロ排出，排出溫度為_9 -1I°C，與來自第二壓縮エ序100的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w的另一部分，在該另一部分從受孔板流量計1215控制的調(diào)節(jié)閥1216流出后，該兩部分匯合在一起，進(jìn)入液化工序110的第一蒸發(fā)冷凝器111進(jìn)行液化。(9)過冷エ序150來自蒸餾提純エ序120的蒸餾提純塔121塔釜內(nèi)的經(jīng)蒸餾提純的產(chǎn)品液體ニ氧化碳送至過冷エ序150的第二蒸發(fā)冷凝器151，過冷エ序150的第二蒸發(fā)冷凝器151的制冷劑為液氨，在第二蒸發(fā)冷凝器151中，產(chǎn)品液體ニ氧化碳的溫度進(jìn)ー步降低，被進(jìn)ー步降低溫度的產(chǎn)品液體ニ氧化碳經(jīng)程控閥送到產(chǎn)品液 體ニ氧化碳貯罐160存儲。此外，在將產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯罐160內(nèi)的低溫液體ニ氧化碳充裝到液體槽車的產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯槽170內(nèi)的過程中，進(jìn)入產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯槽170內(nèi)的低溫液體ニ氧化碳的一部分發(fā)生汽化，成為氣體ニ氧化碳，積聚在產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯槽170內(nèi)的頂部，為使充裝正常進(jìn)行，背景技術(shù)是通過安裝在產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯槽170頂部的放空管上的放空閥將積聚在產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯槽170內(nèi)的頂部的氣體ニ氧化碳放空，這部分氣體ニ氧化碳不但被浪費了，而且對周圍環(huán)境造成污染。為了有效利用這部分氣體ニ氧化碳，本發(fā)明通過連接產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯罐160頂部和產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯槽170頂部的管路，使從產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯槽170頂部排出的氣體ニ氧化碳成為上述匯合氣流的一部分。根據(jù)本發(fā)明的實施方式已對本發(fā)明進(jìn)行了說明性而非限制性的描述，但應(yīng)理解，在不脫離由權(quán)利要求所限定的相關(guān)保護(hù)范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做出變更和/或修 改。
權(quán)利要求
1.ー種食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法，包括下列步驟 (1)脫氣エ序 來自界區(qū)外的不含有機(jī)械水、こ炔和烴等雜質(zhì)的干空氣經(jīng)受孔板流量計控制的調(diào)節(jié)閥調(diào)解從脫氮エ序的脫氮塔的底部進(jìn)入脫氮塔內(nèi)，與塔內(nèi)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)外的含有機(jī)械水、硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳原料氣體混合，送入第一壓縮エ序； (2)第一壓縮エ序 來自界區(qū)外的含有機(jī)械水、硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳原料氣體與從脫氮塔頂部流出的氧氣混合后，進(jìn)入第一壓縮エ序，經(jīng)ー級壓縮機(jī)升壓至0. 25 .0.35MPa和ニ級壓縮機(jī)升壓至0. 9 1. 2MPa，從ニ級壓縮機(jī)出來的含有氧氣和雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w通過第一壓縮エ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(jī)械水，然后送到脫硫エ序； (3)脫硫エ序 來自第一水分離器的含有氧氣以及硫、甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從脫硫エ序的脫硫塔的底部進(jìn)入脫硫塔內(nèi)，與塔內(nèi)的活性碳充分接觸，含有氧氣和雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w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、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從脫硫塔的頂部流出，進(jìn)入脫烴エ序； (4)脫烴エ序 來自脫硫エ序的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入脫烴エ序，在脫烴反應(yīng)器內(nèi)雜質(zhì)中的甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯與化學(xué)反應(yīng)稍微過量的氧氣在溫度為480 520°C、壓カ為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(xué)反應(yīng)，生成ニ氧化碳和水，含有沒有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ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等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w，先經(jīng)過水冷卻器降溫，再經(jīng)第二水分離器分離機(jī)械水，然后送到凈化工序; (5)凈化工序 采用變溫吸附エ藝，多臺浄化器切換工作，當(dāng)某一臺或數(shù)臺浄化器處于吸附狀態(tài)時，其余的浄化器則處于再生狀態(tài)，常溫吸附雜質(zhì)、高溫脫附雜質(zhì)，由裝填在凈化工序的浄化器內(nèi)的氧化鋁和硅膠吸附劑對來自第二水分離器的含有微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯以及微量氧氣和微量水蒸汽等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的PPM級的微量水蒸氣、PPM級的微量甲醇、PPM級微量甲烷、こ烷、丙烷和PPM級微量こ烯進(jìn)行選擇性吸附，對來自第二水分離器的含有沒有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯以及微量氧氣和微量水蒸汽等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行浄化，浄化后的ニ氧化碳?xì)怏w含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣，然后送到第二壓縮エ序； 凈化工序包括①吸附、②逆向放壓、③加熱脫附雜質(zhì)、④冷卻吸附劑和⑤凈化器充壓步驟； 其中，在③加熱脫附雜質(zhì)步驟和④冷卻吸附劑中，從蒸餾提純エ序的蒸餾提純塔上部的下部換熱器殼程出來的氣體混合物經(jīng)調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa，與從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐排出的閃蒸氣匯合在一起后形成匯合氣流，匯合氣流直接進(jìn)入處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器中，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑冷卻降溫，然后從處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器排出，進(jìn)入熱交換器，與來自第二壓縮エ序的壓縮機(jī)出口的壓カ為2. 8 3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入正處于③加熱脫附雜質(zhì)步驟的凈化器即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放； (6)第二壓縮エ序 來自浄化工序的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入第二壓縮エ序，經(jīng)第二壓縮エ序的壓縮機(jī)升壓至2. 8 3. 3MPa，溫度為110 120°C，進(jìn)入熱交換器與從處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器排出的已將吸附劑冷卻了的匯合氣流換熱，然后送到液化工序和蒸餾提純エ序； (7)液化工序 來自第二壓縮エ序和蒸餾提純エ序的含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入液化工序的蒸發(fā)冷凝器進(jìn)行液化，大部分含有雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w被液化，然后液化后的ニ氧化碳與未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣一起送到蒸餾提純エ序； (8)蒸餾提純エ序 來自液化工序的含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的液化后的ニ氧化碳進(jìn)入蒸餾提純エ序的提純塔塔釜進(jìn)行蒸餾提純，未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣和未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w從液化后的ニ氧化碳中蒸餾出來，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到產(chǎn)品液體ニ氧化碳； 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ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯和氧氣的氣體混合物，從蒸餾提純エ序的蒸餾提純塔頂部排出，經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔上部的下部換熱器殼程，從下部換熱器殼程出來的氣體混合物經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹后再次降壓至0. 05MPa,與從產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲罐排出的閃蒸氣匯合在一起后形成匯合氣流，匯合氣流直接進(jìn)入處于④冷卻吸附劑步驟的凈化器中，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑冷卻降溫，然后從處于④冷卻吸附劑步驟的浄化器排出，進(jìn)入熱交換器，與來自第二壓縮エ序的壓縮機(jī)出口的壓カ為2. 8 ·3. 3MPa溫度為110 120°C含有未被吸附的微量甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)和微量氧氣的ニ氧化碳?xì)怏w換熱后進(jìn)入電加熱器被加熱升溫至180 235°C，進(jìn)入正處于③加熱脫附雜質(zhì)步驟的浄化器即吸附塔內(nèi)，逆著吸附的方向沖洗吸附劑，使吸附劑吸附的雜質(zhì)被加熱解吸，吸附劑得到充分再生，然后作為廢氣排放。
2.按照權(quán)利要求1所述的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法，其特征在于，匯合氣流還包括從液體槽車的產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯槽頂部排出的氣體ニ氧化碳。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法，其特征在于，在(2)脫烴エ序中，來自脫硫エ序的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w首先進(jìn)入脫烴エ序的脫烴預(yù)熱器，然后經(jīng)過脫烴加熱器，最后進(jìn)人脫烴反應(yīng)器。
4.按照權(quán)利要求3所述的食品級液體ニ氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)中減少ニ氧化碳排放量的方法，其特征在干，脫烴預(yù)熱器為列管式換熱器，來自脫硫エ序的含有氧氣以及甲醇、甲烷、こ烷、丙烷、こ烯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w首先進(jìn)入脫烴エ序的脫烴預(yù)熱器的殼程，從脫烴反應(yīng)器出來的高溫氣體返回脫烴預(yù)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)品生產(chǎn)中減少二氧化碳排放量的方法，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，能夠大大減少二氧化碳排放量。
文檔編號F25J1/00GK103058188SQ20121058343
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者祝恩福, 姚尚義, 程華元 申請人:安慶凱美特氣體有限公司