一種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種廢氣回收設(shè)備，更確切地說是一種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油化工、冶煉等工業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，其主要成份為二氧化碳，含量一般均為80%以上，這些廢氣直接排放到大氣中，會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成極大的污染。實(shí)際上二氧化碳也是眾多領(lǐng)域重要的工業(yè)原料，在食品和制藥工業(yè)中高純凈食品級(jí)二氧化碳?xì)怏w可作為添加劑、發(fā)酵劑。工業(yè)級(jí)的二氧化碳?xì)怏w，可作為制冷系統(tǒng)中的新型無毒制冷劑。
[0003]近年，隨著能源資源的緊縮，科學(xué)家正在研究一種能否用低溫液體二氧化碳注入地下，進(jìn)行第三次采油的新方法，如可行則有著極其廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。因此如何采用先進(jìn)技術(shù)把廢氣中的二氧化碳凈化回收，制成低成本的低溫液體二氧化碳產(chǎn)品投放日益緊俏的市場(chǎng)，既有效利用了二氧化碳資源，為企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)放益，減少了大氣污染，保護(hù)了環(huán)境，其社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益都非常明顯。
[0004]二氧化碳液化分離技術(shù)己經(jīng)存在多年，一般利用原料氣中各組份氣體不同的沸點(diǎn)，采用低溫技術(shù)的辦法，使原料氣冷卻液化而隨沸點(diǎn)不同而分離，使二氧化碳的濃度不斷提高直至達(dá)到各種二氧化碳純度的要求。對(duì)于原料氣分離后得到的二氧化碳產(chǎn)品，可以是高純氣體二氧化碳，也可以是高純液體二氧化碳。
[0005]常規(guī)的二氧化碳液化分離設(shè)備，大都均采用工質(zhì)為氨的制冷機(jī)來提供原料氣的液化和分離所必須的冷量，因此氨制冷機(jī)是二氧化碳分離和液化必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。不僅增加設(shè)備投資，而且運(yùn)行制冷機(jī)還需要消耗能量，使得凈化回收廢氣中二氧化碳制備低溫高壓的液體二氧化碳的生產(chǎn)成本較高，限制了人們對(duì)于廢氣中二氧化碳的回收利用。所以有必要提供一種新的回收設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提出的一種石油化工尾氣二氧化碳低溫高壓液化回收裝置，該回收裝置采用低溫空氣透平膨脹機(jī)，利用其膨脹后的剩余低溫冷氣的冷量來提供二氧化碳液化所需要的冷量，并且該回收裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，回收費(fèi)用低。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案:
[0008]—種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置，包括原料氣罐、壓縮機(jī)、冷卻器、換熱器、蒸餾塔和低溫空氣透平膨脹機(jī)，原料氣罐的出口與壓縮機(jī)的入口相連，壓縮機(jī)的出口與冷卻器的入口相連，冷卻器的出口經(jīng)換熱器與蒸餾塔相連;低溫空氣透平膨脹機(jī)與換熱器的入口相連。
[0009]所述壓縮機(jī)二級(jí)螺桿壓縮機(jī)。
[0010]所述換熱器板翅式換熱器。
[0011]所述換熱器與蒸餾塔之間設(shè)置有第一閥門；低溫空氣透平膨脹機(jī)與換熱器之間設(shè)置有第二閥門。
[0012]所述蒸餾塔的底部出口連接有低溫真空儲(chǔ)罐，低溫真空儲(chǔ)罐連接有低溫真空槽車。
[0013]所述蒸餾塔的底部出口與低溫真空儲(chǔ)罐之間設(shè)置有第二閥門；低溫真空儲(chǔ)罐與低溫真空槽車之間設(shè)置有第三閥門。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果:本實(shí)用新型通過設(shè)置壓縮機(jī)、冷卻器、熱交換器，使得廢棄中的二氧化碳經(jīng)壓縮、冷卻后經(jīng)低溫空氣透平膨脹機(jī)膨脹后的剩余低溫冷氣在換熱器中進(jìn)行冷卻，由于沒有采用常規(guī)的氨制冷機(jī)來為二氧化碳液化分離提供必不可少的冷量，而是利用原石油化工系統(tǒng)中的低溫空氣透平膨脹機(jī)膨脹后的剩余低溫冷氣所釋放出來的冷量，來促使二氧化碳液化分離，再經(jīng)蒸餾塔后生產(chǎn)出高純度(99.8%)的液體二氧化碳。本實(shí)用新型中由于采用了低溫空氣透平膨脹機(jī)膨脹后的剩余低溫冷氣體的冷量，因此只要精確計(jì)算所需冷量就可以滿足二氧化碳分離液化所需要的全部冷量，就不必像常規(guī)二氧化碳液化分離流程中設(shè)置氨制冷機(jī)組來提供冷量。這樣不僅節(jié)省了制冷機(jī)的設(shè)備投入，而且還長(zhǎng)期節(jié)省了制冷機(jī)運(yùn)行所消耗的動(dòng)力，約占二氧化碳液化分離能量的三分之一，并且該回收裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，回收費(fèi)用低。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0016]圖中，1為原料氣罐，2為壓縮機(jī)，3為冷卻器，4為換熱器，5為第一閥門，6為第二閥門，7為蒸餾塔，8為低溫空氣透平膨脹機(jī)，9為第三閥門，10為低溫真空儲(chǔ)罐，11為第四閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型包括原料氣罐1、壓縮機(jī)2、冷卻器3、換熱器4、蒸餾塔7、低溫空氣透平膨脹機(jī)8和低溫真空儲(chǔ)罐10，原料氣罐1的出口與壓縮機(jī)2的入口相連，壓縮機(jī)2的出口與冷卻器3的入口相連，冷卻器3的出口與換熱器4的高溫入口相連，換熱器4的高溫出口經(jīng)第一閥門5與蒸餾塔7相連，蒸餾塔7的底部出口經(jīng)第三閥門9與低溫真空儲(chǔ)罐10相連，低溫真空儲(chǔ)罐10經(jīng)第四閥門11與低溫真空槽車相連;通過低溫真空槽車可以直接將液態(tài)二氧化碳供給用戶。低溫空氣透平膨脹機(jī)8通過第二閥門6與換熱器4的低溫入口相連，換熱器4的低溫出口將經(jīng)換熱器后的空氣排出；在換熱器4中將高壓常溫二氧化碳原料氣進(jìn)行低溫冷卻，再進(jìn)入蒸餾塔7進(jìn)行分離與液化。
[0018]本實(shí)用新型中壓縮機(jī)2為二級(jí)螺桿壓縮機(jī);換熱器4為板翅式換熱器。
[0019]原料氣罐1中的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)壓縮、冷卻、再壓縮、分離后進(jìn)入板翅式換熱器4一側(cè)通道;高壓空氣經(jīng)低溫透平膨脹機(jī)8膨脹后的低溫冷氣進(jìn)入板翅式換熱器4另一側(cè)通道，釋放冷量以使經(jīng)壓縮、分離后的二氧化碳?xì)怏w冷卻液化，液化后的二氧化碳進(jìn)入蒸餾塔進(jìn)行分離，分離成99.8%的高純液體，二氧化碳儲(chǔ)存于低溫真空儲(chǔ)罐10中，液體二氧化碳?jí)毫?Mpa，溫度為相應(yīng)的飽和溫度-18°C，可以利用低溫真空槽車將液體二氧化碳輸送給用戶。經(jīng)換熱器4低溫出口排出的溫度回升的空氣回到它原來的化工系統(tǒng)。
[0020]本實(shí)用新型采用原化工系統(tǒng)中的低溫空氣透平膨脹機(jī)膨脹后的剩余低溫冷氣體的冷量作為二氧化碳液化分離所需要的全部冷量，因而就不必像常規(guī)二氧化碳液化分離流程中設(shè)置氨制冷機(jī)組來提供冷量。這樣不僅節(jié)省了氨制冷機(jī)的設(shè)備投入，而且還長(zhǎng)期節(jié)省了氨制冷機(jī)運(yùn)行所消耗的動(dòng)力，約占二氧化碳液化分離能量的三分之一，使得所獲得的低溫液體二氧化碳成本大為下降。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置，其特征在于，包括原料氣罐(1)、壓縮機(jī)(2)、冷卻器(3)、換熱器(4)、蒸餾塔(7)和低溫空氣透平膨脹機(jī)(8)，原料氣罐(1)的出口與壓縮機(jī)(2)的入口相連，壓縮機(jī)(2)的出口與冷卻器(3)的入口相連，冷卻器(3)的出口經(jīng)換熱器(4)與蒸餾塔(7)相連;低溫空氣透平膨脹機(jī)(8)與換熱器(4)的入口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置，其特征在于，所述壓縮機(jī)(2) 二級(jí)螺桿壓縮機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置，其特征在于，所述換熱器(4)板翅式換熱器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置，其特征在于，所述換熱器(4)與蒸餾塔(7)之間設(shè)置有第一閥門(5);低溫空氣透平膨脹機(jī)(8)與換熱器(4)之間設(shè)置有第二閥門(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置，其特征在于，所述蒸餾塔(7)的底部出口連接有低溫真空儲(chǔ)罐(10)，低溫真空儲(chǔ)罐(10)連接有低溫真空槽車。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置，其特征在于，所述蒸餾塔(7)的底部出口與低溫真空儲(chǔ)罐(10)之間設(shè)置有第三閥門(9);低溫真空儲(chǔ)罐(10)與低溫真空槽車之間設(shè)置有第四閥門(11)。
【專利摘要】一種石油化工尾氣中二氧化碳低溫高壓液化回收裝置，包括原料氣罐、壓縮機(jī)、冷卻器、換熱器、蒸餾塔和低溫空氣透平膨脹機(jī)，原料氣罐的出口與壓縮機(jī)的入口相連，壓縮機(jī)的出口與冷卻器的入口相連，冷卻器的出口經(jīng)換熱器與蒸餾塔相連；低溫空氣透平膨脹機(jī)與換熱器的入口相連。本實(shí)用新型中由于采用了低溫空氣透平膨脹機(jī)膨脹后的剩余低溫冷氣體的冷量，因此只要精確計(jì)算所需冷量就可以滿足二氧化碳分離液化所需要的全部冷量，這樣不僅節(jié)省了制冷機(jī)的設(shè)備投入，而且還長(zhǎng)期節(jié)省了制冷機(jī)運(yùn)行所消耗的動(dòng)力，約占二氧化碳液化分離能量的三分之一，并且該回收裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，回收費(fèi)用低。
【IPC分類】F25J3/08, F25J1/02
【公開號(hào)】CN205119655
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520828888
【發(fā)明人】張謙溫, 楊大奎, 魏濤, 葉嗣祿
【申請(qǐng)人】大慶高新利華環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月23日