專利名稱：石油化工尾氣中二氧化碳液化回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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 低溫液化回收裝置。
技術(shù)背景節(jié)能減排，減少二氧化碳的排放已成為21世紀(jì)人們保護(hù)人類賴以生活的地球的 共識，為此世界各國科學(xué)家同心協(xié)力利用各種手段，一方面減少二氧化碳產(chǎn)生的源頭，另一 方面對已經(jīng)產(chǎn)生的二氧化碳采取各種有效辦法進(jìn)行回收并利用，目的只有一個(gè)，就是千方 百計(jì)將二氧化碳對于人類環(huán)境的破壞降到最低限。石油化工，冶煉等工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(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，會對大氣環(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)中高純凈食品級二氧化碳?xì)怏w 可作為添加劑、發(fā)酵劑。工業(yè)級的二氧化碳?xì)怏w，可作為制冷系統(tǒng)中的制冷劑。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。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，制成低成本的液體二氧化碳產(chǎn)品投放日益緊俏的市場， 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 效益與經(jīng)濟(jì)效益都非常明顯。二氧化碳液化分離技術(shù)已經(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，也可以使高純液體二氧化碳。常規(guī)的二氧化碳液化分離設(shè)備，均采用制冷機(jī)來提供原料氣的液化和分離所必須 的冷量，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液體二氧化碳的生產(chǎn)成本較 高，限制了人們對于廢氣中二氧化碳的回收利用
實(shí)用新型內(nèi)容
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液化回收裝置，該 回收裝置省去了傳統(tǒng)二氧化碳液化流程中必不可少的制冷機(jī)，采用液氨繞行相變來提供二 氧化碳液化所需要的冷量，因此流程設(shè)備簡單，運(yùn)行費(fèi)用下降，大大降低了二氧化碳液化成 本，為大量提供廉價(jià)液體二氧化碳開辟了新的途徑。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案一種石油化工尾氣中二氧化碳液化回收裝置，依次由原料氣罐、壓縮機(jī)、冷卻器、 分離器、熱交換器、蒸餾塔和低溫真空儲罐通過管道連接而成，二氧化碳?xì)怏w經(jīng)壓縮、冷卻、 再壓縮、分離進(jìn)入熱交換器一側(cè)通道，其特征在于還包括液氣相變裝置，所述的液氣相變裝置通過管道與蒸餾塔上部的蒸發(fā)器相連，蒸發(fā)器連接到所述熱交換器的另一側(cè)通道，液 氨通過液氣相變裝置節(jié)流膨脹，相變降溫，低溫的氨氣先通過蒸餾塔上部的蒸發(fā)器，再進(jìn)入 鈑翅式熱交換器的另一側(cè)通道，將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，分離后得到的高純液體二氧化碳儲存于低溫真空儲罐。本二氧化碳液化回收裝置中所述的液氣相變裝置為氨膨脹閥。本二氧化碳液化回收裝置中所述的壓縮機(jī)為螺桿式壓縮機(jī)。本二氧化碳液化回收裝置中所述的熱交換器為鈑翅式熱交換器。本實(shí)用新型沒有采用常規(guī)的制冷機(jī)來為二氧化碳液化分離提供必不可少的冷量。 而是采用原化工合成氨中的液氨，將其繞行通過二氧化碳液化分離流程，利用液氨經(jīng)過時(shí) 產(chǎn)生相變所釋放出來的冷量，來促使二氧化碳液化分離，生產(chǎn)出高純度的液體二氧化碳。因?yàn)椴捎昧艘喊崩@行相變過程會產(chǎn)生冷量的原理，因此只要精確計(jì)算相變產(chǎn)生的 冷量就可以滿足二氧化碳分離液化所需要的全部冷量，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，而且還長期節(jié)省 了制冷機(jī)運(yùn)行所消耗的動力，約占二氧化碳液化分離能量的三分之一。因此，本實(shí)用新型提 供的二氧化碳液化分離裝置，流程設(shè)備簡單，長期運(yùn)行費(fèi)用下降，使得所獲得的低溫液體二 氧化碳成本大為下降，為二氧化碳回收利用提供了價(jià)廉物美的方案。


附圖為本實(shí)用新型的組成和流程示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型依次由原料氣罐1、壓縮機(jī)2、冷卻器3、分離器4、熱交換器 5、蒸餾塔6和低溫真空儲罐7通過管道連接而成，考慮到石油化工尾氣會隨季節(jié)不同，排放 量會上下波動的特點(diǎn)，所述的壓縮機(jī)2采用氣量自動調(diào)節(jié)性能強(qiáng)的螺桿式壓縮機(jī)，所述的 熱交換器5為鈑翅式熱交換器，二氧化碳?xì)怏w經(jīng)壓縮、冷卻、再壓縮、分離進(jìn)入鈑翅式熱交 換器5 —側(cè)通道，經(jīng)過壓縮的二氧化碳，壓力達(dá)到2Mpa，本裝置還包括一個(gè)液氣相變裝置8， 所述的液氣相變裝置8是為一個(gè)氨膨脹閥，采用原化工合成氨中的液氨，液氨通過氨膨脹 閥節(jié)流膨脹，相變降溫，低溫的氨氣先通過蒸餾塔上部的蒸發(fā)器9，再進(jìn)入鈑翅式熱交換器 5的另一側(cè)通道，將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存于低溫真空儲罐，液體二氧化碳壓力為 2Mpa，溫度為相應(yīng)的飽和溫度-18°C，用戶可以利用低溫真空槽車將液體二氧化碳輸送給用 戶。溫度回升的氨氣回到它原來的化工合成氨系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用液氨繞行相變過程產(chǎn)生冷量的原理，將液氨相變產(chǎn)生的冷量作為 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，而且還長期節(jié)省了制冷機(jī)運(yùn)行所 消耗的動力，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。
權(quán)利要求石油化工尾氣中二氧化碳液化回收裝置，依次由原料氣罐、壓縮機(jī)、冷卻器、分離器、熱交換器、蒸餾塔和低溫真空儲罐通過管道連接而成，其特征在于還包括液氣相變裝置，所述的液氣相變裝置通過管道與蒸餾塔上部的蒸發(fā)器相連，蒸發(fā)器連接到所述熱交換器的一側(cè)通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油化工尾氣中二氧化碳低溫液化回收裝置，其特征在于 所述的液氣相變裝置為氨膨脹閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油化工尾氣中二氧化碳低溫液化回收裝置，其特征在于 所述的壓縮機(jī)為螺桿式壓縮機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油化工尾氣中二氧化碳低溫液化回收裝置，其特征在于 所述的熱交換器為鈑翅式熱交換器。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種石油化工尾氣中二氧化碳液化回收裝置，依次由原料氣罐、壓縮機(jī)、冷卻器、分離器、熱交換器、蒸餾塔和低溫真空儲罐通過管道連接而成，二氧化碳?xì)怏w經(jīng)壓縮、冷卻、再壓縮、分離進(jìn)入熱交換器一側(cè)通道，其特征是還包括液氣相變裝置，所述的液氣相變裝置通過管道與蒸餾塔上部的蒸發(fā)器相連，蒸發(fā)器連接到所述熱交換器的另一側(cè)通道，采用液氨繞行相變過程產(chǎn)生冷量代替常規(guī)二氧化碳液化分離流程中設(shè)置制冷機(jī)組提供冷量，不僅節(jié)省了制冷機(jī)的設(shè)備投入，而且還長期節(jié)省了制冷機(jī)運(yùn)行所消耗的動力，使得所獲得的低溫液體二氧化碳成本大為下降。
文檔編號F25J3/02GK201607093SQ20092024548
公開日2010年10月13日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者葉嗣祿, 張謙溫, 楊大奎, 魏濤 申請人:北京高新利華催化材料制造有限公司