一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收方法和裝置的制造方法
【專利摘要】一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收方法和裝置，方法包括降壓——降溫；括脫碳塔、閃蒸塔、渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)，所述渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)包括渦輪機(jī)、及渦輪機(jī)驅(qū)動的冷凍壓縮機(jī)，脫碳塔通過渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)與閃蒸塔連通；閃蒸塔通過脫碳泵與水冷卻器連通，水冷卻器與蒸發(fā)器連通，蒸發(fā)器與脫碳塔連通；渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)的冷凍壓縮機(jī)、脫碳泵連通，脫碳泵與閃蒸塔連通；所述渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器依次連通形成冷卻回路。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，降低碳丙工作液溫度使，碳丙在洗滌過程中，及再生過程氣化損耗量減少。且不需從外界獲得任何能量補(bǔ)充。
【專利說明】一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收方法和裝置
[0001 ] 一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收的方法和裝置。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收的方法，具體涉及利用渦輪機(jī)回收碳丙液高壓勢能帶動壓縮機(jī)制冷，同時通過流程的優(yōu)化，使回收勢能制得的冷量用于本系統(tǒng)，使脫碳體系在低溫狀況下維持冷量自平衡運(yùn)行。
【背景技術(shù)】
[0003]碳酸丙烯酯脫碳工藝是合成氨工業(yè)中經(jīng)常使用的脫碳技術(shù)，具有脫碳效率高、工作液再生重復(fù)使用的等優(yōu)點(diǎn)。碳丙脫碳適宜在低溫狀態(tài)下工作，溫度降低能有效增加0)2在碳丙中的溶解度，降低原料氣H2、N2在碳丙中的溶解度，從而提高碳丙工作液吸收效率，減少碳丙工作液循環(huán)量，降低脫碳栗能耗；同時低溫能降低碳丙液的飽和蒸汽壓力，能夠有效的減少碳丙工作液在洗氣及再生過程的中的損耗。目前為獲得低溫碳丙液，絕大部分工藝采用對碳丙液水冷+溴化鋰+氨制冷工藝?yán)鋮s?，F(xiàn)有碳丙脫碳工藝，脫碳塔工作壓力為2.0Mpa，而閃蒸塔工作壓力為常壓，脫碳塔與閃蒸塔之間存在2.0Mpa的壓差，目前多采用直接減壓的方法，碳丙液的壓力勢能都白白浪費(fèi)掉了。
[0004]通過采用渦輪膨脹機(jī)回收碳丙的高壓勢能，帶動壓縮機(jī)制冷，用于冷卻碳丙工作液，即霧噴預(yù)冷卻+冷卻水+渦輪、冷凍壓縮機(jī)流程，能獲得更低的溫度，而且不需要額外的能耗，實(shí)現(xiàn)了余壓的回收利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要提供一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收的方法及裝置，能提高碳丙脫碳率，降低炭丙消耗，還能減少能源的消耗，保護(hù)環(huán)境。
[0006]實(shí)現(xiàn)專利的技術(shù)方案是，一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收方法包括降壓一一降溫;
所述降壓:脫碳塔內(nèi)的高溫高壓碳丙液通過對渦輪機(jī)做功驅(qū)動壓縮機(jī)，進(jìn)行初步降壓，回收炭丙壓力能，再通過閃蒸塔進(jìn)行二次降壓；
所述降溫:閃蒸塔內(nèi)經(jīng)過降壓的碳丙液在脫碳栗的作用下通過水冷卻器，進(jìn)入氨、氟利昂等制冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)，壓縮機(jī)使制冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)內(nèi)的氨、氟利昂等制冷劑被壓縮冷凝，在制冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)后降溫。
[0007]進(jìn)一步講，降溫步驟中還包括碳丙液通過蒸發(fā)器與脫碳塔連通，冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)的氨、氟利昂等制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器對碳丙液進(jìn)行降溫。
[0008]進(jìn)一步講，降溫過程中還包括預(yù)降溫，在進(jìn)入水冷卻器之前先對碳丙液進(jìn)行預(yù)降溫O
[0009]—種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收裝置包括脫碳塔、閃蒸塔、渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)，所述渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)包括渦輪機(jī)、及渦輪機(jī)驅(qū)動的冷凍壓縮機(jī)，脫碳塔通過渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)與閃蒸塔連通；
閃蒸塔通過脫碳栗與水冷卻器連通，水冷卻器與蒸發(fā)器連通，蒸發(fā)器與脫碳塔連通； 渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)的冷凍壓縮機(jī)、脫碳栗連通，脫碳栗與閃蒸塔連通；
進(jìn)一步講，渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器依次連通形成冷卻回路。
[0010]進(jìn)一步講，閃蒸塔入口外設(shè)有溫度感應(yīng)器，霧噴管設(shè)在水冷卻器與脫碳栗之間的管路的外壁上，溫度感應(yīng)器與霧噴管連接。
[0011]本發(fā)明有如下有益效果:
1、本發(fā)明一種碳丙工作液能量回收利用的裝置及方法，能夠有效回收碳丙工作液降壓過程浪費(fèi)的能量，用于驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)制冷?；厥沼鄩耗芰浚S持系統(tǒng)冷量平衡，且設(shè)備簡單，系統(tǒng)流程更為簡化。
[0012]2、與傳統(tǒng)裝置相比，能夠維持碳丙脫碳系統(tǒng)在更低的工作溫度下平衡運(yùn)行。有效降低脫碳工序能耗、降低碳丙液損耗。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1為碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]如圖，脫碳塔1、蒸發(fā)器2、冷凝器3、水冷卻器4、閃蒸塔5、渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)6、脫碳栗7、霧噴管8。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。
[0018]—種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收方法所述方法包括降壓一一降溫；
所述降壓:脫碳塔內(nèi)的高溫高壓碳丙液通過對渦輪機(jī)做功驅(qū)動壓縮機(jī)，進(jìn)行初步降壓，再通過閃蒸塔進(jìn)行二次降壓；
所述降溫:閃蒸塔內(nèi)經(jīng)過降壓的碳丙液在脫碳栗的作用下通過水冷卻器，進(jìn)入氨、氟利昂等制冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)，壓縮機(jī)使制冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)內(nèi)的氨、氟利昂等制冷劑被壓縮冷凝，在制冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)后降溫。
[0019]優(yōu)選的，降溫步驟中還包括碳丙液通過蒸發(fā)器與脫碳塔連通，冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)的氨、氟利昂等制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器對碳丙液進(jìn)行降溫。
[0020]優(yōu)選的，降溫過程中還包括預(yù)降溫，在進(jìn)入水冷卻器之前先對碳丙液進(jìn)行預(yù)降溫。
[0021]如圖1中，一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收裝置包括脫碳塔1、閃蒸塔5、渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)6，所述渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)6包括渦輪機(jī)、及渦輪機(jī)驅(qū)動的冷凍壓縮機(jī)，脫碳塔通過渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)6與閃蒸塔5連通；
閃蒸塔5通過脫碳栗7與水冷卻器4連通，水冷卻器4與蒸發(fā)器2連通，蒸發(fā)器2與脫碳塔I連通；
渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)6的冷凍壓縮機(jī)、脫碳栗7連通，脫碳栗7與閃蒸塔5連通；
所述渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)6、冷凝器3、蒸發(fā)器2依次連通形成冷卻回路。
[0022]優(yōu)選的，如圖2中，閃蒸塔5入口外設(shè)有溫度感應(yīng)器，霧噴管8設(shè)在水冷卻器4與脫碳栗7之間的管路的外壁上，溫度感應(yīng)器與霧噴管連接，溫度感應(yīng)器實(shí)測閃蒸塔5入口的液體溫度，并根據(jù)實(shí)測的溫度啟動或關(guān)閉霧噴管8。通過設(shè)置霧噴管8可以避免液體溫度的劇烈波動，防止整個設(shè)整運(yùn)轉(zhuǎn)失靈。
[0023]優(yōu)選的方案，脫碳塔炭丙壓力2.0MPa，經(jīng)過渦輪膨脹機(jī)回收能量，炭丙壓力降至
0.2MPa，渦輪膨脹機(jī)能夠拖動一臺功率500KW左右的(氨、氟利昂)壓縮機(jī)工作。炭丙從閃蒸塔底部出口溫度45°C左右(季節(jié)不同而不同)。經(jīng)過預(yù)降溫霧噴管作用，進(jìn)脫碳栗溫度保持45°C，從而保證碳丙循環(huán)系統(tǒng)溫度穩(wěn)定。經(jīng)水冷卻器、蒸發(fā)器后溫度降至20°C。較傳統(tǒng)工藝能夠減少炭丙30%損失，每小時利用能力500KW.h。并能有效提高合成氨原料氣純度，保護(hù)合成氨催化劑。
[0024]利用高壓碳丙液減壓過程驅(qū)動渦輪機(jī)、渦輪機(jī)帶動冷凍壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)壓縮氨、氟利昂等制冷劑通過其壓縮、冷凝、氣化實(shí)現(xiàn)制冷。氨、氟利昂等制冷劑蒸發(fā)，降低碳丙液溫度，提高碳丙液吸收能力，減少碳丙工作液循環(huán)量，降低脫碳栗能耗;降低碳丙工作液溫度使碳丙液在脫碳洗滌過程中，及閃蒸再生過程中氣化損耗量減少。從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
[0025]具體過程:碳丙工作液在洗滌塔洗滌合成氣，吸收了CO2近飽和工作液在進(jìn)閃蒸塔脫出C02前經(jīng)過渦輪膨脹機(jī)回收壓力勢能。閃蒸后的碳丙工作液經(jīng)碳碳栗加壓及水冷卻器冷卻、蒸發(fā)器進(jìn)一步降溫后進(jìn)洗滌塔洗滌合成氣，從而形成碳丙工作液循環(huán)回路。渦輪膨脹機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)壓縮制冷劑，經(jīng)過冷凝器、蒸發(fā)器形成完整的制冷回路，并在蒸發(fā)器中完成對工作液的冷卻。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收方法，其特征在于:所述方法包括降壓一一降溫； 所述降壓:脫碳塔內(nèi)的高溫高壓碳丙液通過對渦輪機(jī)做功驅(qū)動壓縮機(jī)，進(jìn)行初步降壓，從而回收炭丙液壓力能，再通過閃蒸塔進(jìn)行二次降壓； 所述降溫:閃蒸塔內(nèi)經(jīng)過降壓的碳丙液在脫碳栗的作用下通過水冷卻器，進(jìn)入氨、氟利昂等制冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)，壓縮機(jī)使制冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)內(nèi)的氨、氟利昂等制冷劑被壓縮冷凝，在制冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)后降溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收方法，其特征在于:所述降溫步驟中還包括碳丙液通過蒸發(fā)器與脫碳塔連通，冷劑循環(huán)冷卻系統(tǒng)的氨、氟利昂等制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)器對碳丙液進(jìn)行降溫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所的一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收方法，其特征在于:所述降溫過程中還包括預(yù)降溫，在進(jìn)入水冷卻器之前先對碳丙液進(jìn)行預(yù)降溫。4.一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收裝置，其特征在于:所述回收裝置包括脫碳塔(1)、閃蒸塔(5)、渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)(6)，所述渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)(6)包括渦輪機(jī)、及渦輪機(jī)驅(qū)動的冷凍壓縮機(jī)，脫碳塔通過渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)(6)與閃蒸塔(5)連通；閃蒸塔(5)通過脫碳栗(7)與水冷卻器(4)連通，水冷卻器(4)與蒸發(fā)器(2)連通，蒸發(fā)器(2)與脫碳塔(I)連通； 渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)(6)的冷凍壓縮機(jī)、脫碳栗(7)連通，脫碳栗(7)與閃蒸塔(5)連通； 所述渦輪驅(qū)動冷凍壓縮機(jī)(6)、冷凝器(3)、蒸發(fā)器(2)依次連通形成冷卻回路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種碳丙脫碳法碳丙液壓力能回收裝置，其特征在于:所述閃蒸塔(5)入口外設(shè)有溫度感應(yīng)器，霧噴管(8)設(shè)在水冷卻器(4)與脫碳栗(7)之間的管路的外壁上，溫度感應(yīng)器與霧噴管連接。
【文檔編號】F25D1/02GK106016854SQ201610491550
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】李萬清, 游川北, 李發(fā)春
【申請人】湖北三寧化工股份有限公司