本實用新型涉及一種二氧化碳分離系統(tǒng)，屬于煤化工廠工藝氣凈化領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在清潔能源快速發(fā)展的今天，各地先后投產(chǎn)了多套以煤為源頭的大型甲醇、二甲醚、烯烴裝置，并有多套特大型裝置處于籌建階段，這些工程大部分煤氣凈化工藝路線選擇了低溫甲醇洗工藝。但是在低溫甲醇洗工藝中，尤其是氣體凈化分離工藝中存在著設(shè)備尺寸大、吸收劑循環(huán)量大，后續(xù)再生系統(tǒng)能耗高、投資和運行成本高的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，提供一種二氧化碳分離系統(tǒng)，本系統(tǒng)可減少進入凈化裝置的工藝氣的量和吸收劑的量，從而可使氣體凈化分離工序的管道和設(shè)備尺寸減小，后續(xù)再生系統(tǒng)能耗低、投資和運行成本低。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：一種二氧化碳分離系統(tǒng)，包括工藝氣輸入裝置、冷卻裝置、第一分離裝置、第二分離裝置和凈化裝置，工藝氣輸入裝置通過a管道與冷卻裝置連通，冷卻裝置通過b管道與第一分離裝置連通，第一分離裝置通過c管道與凈化裝置連通，第一分離裝置還通過d管道與第二分離裝置連通，d管道上設(shè)置有加熱裝置，第二分離裝置分別與輸氣管和輸液管連接，工藝氣輸入裝置與冷卻裝置之間設(shè)置有噴淋裝置。

工藝氣輸入裝置將含有二氧化碳的工藝氣通過a管道輸送至冷卻裝置液化部分二氧化碳，進入冷卻裝置前通過噴淋裝置向工藝氣中加入甲醇以降低工藝氣中水的冰點，隨后通過b管道將混有液態(tài)二氧化碳及甲醇的工藝氣通入第一分離裝置進行分離處理，將分離出的工藝氣通過c管道輸送至凈化裝置，同時，通過循環(huán)裝置向凈化裝置中加入吸收劑，以吸收凈化裝置中殘存的二氧化碳，被吸收掉二氧化碳的工藝氣則通過凈化氣輸送管送至后續(xù)再生系統(tǒng)使用；將分離出的液體二氧化碳和甲醇混合物通過d管道輸送至加熱裝置進行反應，然后通過第二分離裝置將加熱反應后生成的解吸氣與含醇水分離，使解吸氣通過輸氣管輸送至后續(xù)工段回收二氧化碳，并使含醇水通過輸液管送至后續(xù)工藝回收甲醇。

使用冷卻裝置液化二氧化碳時，需在操作控制中需嚴格控制工藝氣不允許低于二氧化碳三相溫度點，保證工藝氣冷卻到-40～-45℃，但不低于二氧化碳三相溫度點，從而達到減少進入凈化裝置工藝氣量的目的。

前述的這種二氧化碳分離系統(tǒng)中，所述d管道和輸液管上均設(shè)置有液位控制閥。該液位控制閥用于控制從第一分離罐通入加熱裝置的含醇水的液位，該含醇水為被分離出的液態(tài)二氧化碳與甲醇混合物。

前述的這種二氧化碳分離系統(tǒng)中，所述輸氣管上設(shè)置有壓力閥。壓力閥用于調(diào)節(jié)控制從第二分離裝置中分離出的解吸氣，使該解吸氣通過輸氣管通向后續(xù)工段回收二氧化碳。

前述的這種二氧化碳分離系統(tǒng)中，所述凈化裝置分別與循環(huán)裝置、凈化氣輸送管連接。通過循環(huán)裝置的輸送管向凈化裝置中加入吸收劑，未充分使用的吸收劑通過循環(huán)裝置的回收管回收，通過凈化裝置凈化的工藝氣則經(jīng)凈化氣輸送管送至后續(xù)再生系統(tǒng)以供使用。

前述的這種二氧化碳分離系統(tǒng)中，所述冷卻裝置為冷卻器或者激冷器。使用冷卻器或者激冷器作為液化二氧化碳的冷卻裝置，可有效保證在不低于二氧化碳三相溫度點的條件下，使工藝氣中部分二氧化碳液化。

前述的這種二氧化碳分離系統(tǒng)中，所述加熱裝置為換熱器。

前述的這種二氧化碳分離系統(tǒng)中，所述第一分離裝置和第二分離裝置均為氣液分離罐。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提將進入氣體凈化分離工序的工藝氣中的二氧化碳通過冷卻裝置降溫，使得部分二氧化碳液化，然后經(jīng)過分離將液化的二氧化碳由工藝氣中分離，由此可減少進入凈化裝置的工藝氣的量和吸收劑的量，從而可減小氣體凈化分離工序的管道和設(shè)備尺寸；工藝氣中未被液化的二氧化碳氣體通過凈化裝置與工藝氣分離，使工藝氣更加純凈，可有效降低后續(xù)再生系統(tǒng)的能耗，相應的投資和運行費用也會降低。

附圖說明

圖1是本實用新型的工藝流程圖。

附圖標記：1-工藝氣輸入裝置，2-冷卻裝置，3-第一分離裝置，4-第二分離裝置，5-凈化裝置，6-a管道，7-b管道，8-c管道，9-d管道，10-輸氣管，11-輸液管，12-噴淋裝置，13-加熱裝置，14-液位控制閥，15-壓力閥，16-循環(huán)裝置，17-凈化氣輸送管。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。

具體實施方式

本實用新型的實施例1：一種二氧化碳分離系統(tǒng)，包括工藝氣輸入裝置1、冷卻裝置2、第一分離裝置3、第二分離裝置4和凈化裝置5，工藝氣輸入裝置1通過a管道6與冷卻裝置2連通，冷卻裝置2通過b管道7與第一分離裝置3連通，第一分離裝置3通過c管道8與凈化裝置5連通，第一分離裝置3還通過d管道9與第二分離裝置4連通，d管道9上設(shè)置有加熱裝置13，第二分離裝置4分別與輸氣管10和輸液管11連接，工藝氣輸入裝置1與冷卻裝置2之間設(shè)置有噴淋裝置12。通過噴淋裝置12向工藝氣中加入甲醇，使工藝氣中水的冰點降至-50℃。d管道9和輸液管11上均設(shè)置有液位控制閥14。輸氣管10上設(shè)置有壓力閥15。冷卻裝置2為冷卻器，加熱裝置13為換熱器。第一分離裝置3和第二分離裝置4均為氣液分離罐。凈化裝置5為吸收塔，分別與循環(huán)裝置16、凈化氣輸送管17連接。

本實用新型的實施例2：一種二氧化碳分離系統(tǒng)，包括工藝氣輸入裝置1、冷卻裝置2、第一分離裝置3、第二分離裝置4和凈化裝置5，工藝氣輸入裝置1通過a管道6與冷卻裝置2連通，冷卻裝置2通過b管道7與第一分離裝置3連通，第一分離裝置3通過c管道8與凈化裝置5連通，第一分離裝置3還通過d管道9與第二分離裝置4連通，d管道9上設(shè)置有加熱裝置13，第二分離裝置4分別與輸氣管10和輸液管11連接，工藝氣輸入裝置1與冷卻裝置2之間設(shè)置有噴淋裝置12。通過噴淋裝置12向工藝氣中加入甲醇，使工藝氣中水的冰點降至-49℃。d管道9和輸液管11上均設(shè)置有液位控制閥14。輸氣管10上設(shè)置有壓力閥15。冷卻裝置2為激冷器，加熱裝置13為換熱器。第一分離裝置3和第二分離裝置4均為氣液分離罐。凈化裝置5分別與循環(huán)裝置16、凈化氣輸送管17連接。通過循環(huán)裝置16的輸送管向凈化裝置5中加入吸收劑，未充分使用的吸收劑通過循環(huán)裝置16的回收管回收，通過凈化裝置5凈化的工藝氣則經(jīng)凈化氣輸送管17送至后續(xù)再生系統(tǒng)以供使用。凈化裝置5為吸收塔。

本實用新型的工作原理：

在工藝氣中加入甲醇降低工藝氣中水的冰點，使水的冰點降至-50℃左右。工藝氣與甲醇混合后通過a管道6進入到冷卻裝置2，在冷卻裝置2匯總使工藝氣冷卻到-40～-45℃，從而使工藝氣中二氧化碳部分液化，隨后混有的工藝氣通過b管道7進入第一分離裝置3，在第一分離裝置3中將液態(tài)二氧化碳與甲醇的混合物與工藝氣分離，工藝氣通過c管道8進入到凈化裝置5，在凈化裝置5中通過吸收劑將工藝氣中殘存的二氧化碳吸收，經(jīng)第一分離裝置3分離下來的液態(tài)二氧化碳與甲醇的混合物通過液位控制閥14控制液位后，經(jīng)加熱裝置13加熱后送入到第二分離裝置4進行氣液分離，將解吸氣和含醇水分離。解吸氣經(jīng)過壓力閥15控制壓力后，通過輸氣管10送往后續(xù)工段回收二氧化碳。含醇水8經(jīng)過液位控制閥14控制液位后，通過輸液管11送往后續(xù)工藝回收甲醇。