專利名稱：一種改進(jìn)的食品級(jí)液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及ニ氧化碳的生產(chǎn)方法，具體涉及ー種食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
圖2示出ー種食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下述步驟(I)第一壓縮エ序30將來(lái)自界區(qū)外的含有機(jī)械水、甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳含量約為99. 2%的ニ氧化碳原料氣體經(jīng)水洗后，與經(jīng)受孔板流量計(jì)I控制的調(diào)節(jié)閥2調(diào)解進(jìn)入的化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣混合，一起進(jìn)入預(yù)冷器10預(yù)冷，經(jīng)過(guò)第一水分離器20除去機(jī)械水后進(jìn)入第一壓縮エ序30，經(jīng)ー級(jí)壓縮機(jī)31升壓至0.1 0. 35MPa和ニ級(jí)壓縮機(jī)32升壓至0. 8 1.2MPa，從ニ級(jí)壓縮機(jī)32出來(lái)的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和氧氣的溫度為125 135 °C，然后送到脫烴エ序50。(2)脫烴エ序50來(lái)自第一壓縮エ序30的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和稍微過(guò)量的氧氣首先進(jìn)入脫烴預(yù)熱器51預(yù)熱到215 225°C，然后經(jīng)過(guò)脫烴加熱器52加熱到480 520°C，最后進(jìn)入脫烴反應(yīng)器53。在脫烴反應(yīng)器53內(nèi)含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的甲烷、こ烯與氧氣在高 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)脫烴預(yù)熱器51為列管式換熱器時(shí)，從脫烴反應(yīng)器53出來(lái)的高溫氣體返回脫烴預(yù)熱器51的殼程，與管程的來(lái)自第一壓縮エ序30的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和氧氣換熱后，先經(jīng)熱交換器130與下述的匯合氣流進(jìn)行換熱，再經(jīng)過(guò)水冷卻器60降溫和第二水分離器70分離機(jī)械水，進(jìn)入凈化工序80。通過(guò)脫烴エ序50，來(lái)自第一壓縮エ序30的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的絕大部分甲烷、こ烯轉(zhuǎn)化成了ニ氧化碳和水，因此，進(jìn)入凈化工序80的ニ氧化碳?xì)怏w中含有沒(méi)有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲烷和こ烯，以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器70不能分離的微量水蒸汽等雜質(zhì)。脫烴加熱器52可為電加熱器。脫烴反應(yīng)器53可具有一般催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。(3)凈化工序80采用變溫吸附エ藝，多臺(tái)浄化器切換工作，當(dāng)某一臺(tái)或數(shù)臺(tái)浄化器81處于吸附狀態(tài)時(shí)，另一臺(tái)或數(shù)臺(tái)浄化器82處于再生狀態(tài)，其余的一臺(tái)或數(shù)臺(tái)浄化器83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(duì)來(lái)自第二水分離器70的含有微量甲烷、こ烯、氧氣、苯和水蒸氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的微量水蒸氣(PPM級(jí))和微量苯(PPB級(jí))選擇性吸附，對(duì)來(lái)自第二水分離器70的含有微量甲烷、こ烯、氧氣、苯和水蒸氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行浄化。①吸附來(lái)自第二水分離器70的含有微量甲烷、こ烯、氧氣、苯和水蒸氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從通常稱為吸附塔的浄化器81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(duì)微量水蒸氣和微量苯等進(jìn)行有效吸附，使吸附塔出口端的氣體中的水和苯等指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)指標(biāo)或規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，然后送到第二壓縮エ序150，吸附劑吸附至一定時(shí)間后，預(yù)計(jì)吸附劑接近飽和時(shí)停止吸附。②逆向放壓吸附步驟結(jié)束后，將吸附塔內(nèi)的含有微量甲烷、こ烯、氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w逆著吸附方向限流卸壓排出浄化器81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100的蒸餾提純塔101頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲烷、こ烯、氧氣的氣體混合物，經(jīng)調(diào)節(jié)閥1013節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔101上部的換熱器1012殼程,與在換熱器1012管程內(nèi)上升的閃蒸氣換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝落入蒸餾提純塔101塔釜內(nèi)，其余的則成為上述的氣體混合物從蒸餾提純塔101頂部排出，該氣體混合物經(jīng)調(diào)節(jié)閥1013節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔101上部的換熱器1012殼程，從換熱器1012殼程出來(lái)的氣體混合物經(jīng)調(diào)節(jié)閥1014再次節(jié)流膨脹后降壓至0. 05MPa，與從產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯罐112頂部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(lái)自脫烴エ序50的脫烴預(yù)熱器51的含有微量甲烷、こ烯、氧氣、苯和水蒸氣等雜質(zhì)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81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81中的吸附劑吸附的水和苯等雜質(zhì)幾乎得到完全解吸，此時(shí)將從蒸餾提純エ序100的提純塔101上部的換熱器1012殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥1014再次降壓至0. 05MPa氣體混合物及從產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯罐112頂部排出的閃蒸氣匯合一起后形成的匯合氣流的另一部分直接送至浄化器81，將凈化器81內(nèi)的吸附劑冷卻降溫至彡25°C，然后作為廢氣排放；⑤凈化器充壓利用來(lái)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82的一部分經(jīng)過(guò)凈化處理后的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w對(duì)浄化器81充壓至吸附壓カ0. 8 1. 2MPa，準(zhǔn)備進(jìn)入下一次吸附。(4)第二壓縮エ序150來(lái)自浄化工序80的經(jīng)過(guò)凈化處理后的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入第二壓縮エ序150，經(jīng)壓縮機(jī)151升壓至2. 3 2. 8MPa，溫度為110 120°C，送到液化工序90和蒸餾提純エ序100。(5)液化工序90來(lái)自第二壓縮エ序150的壓カ為2. 3 2.8MPa溫度為110 120°C含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w的一部分經(jīng)孔板流量計(jì)1015進(jìn)入蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101的通常稱為塔釜盤(pán)管的再沸器1011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(pán)管的再沸器1011的出口排出，與來(lái)自第二壓縮エ序150的壓カ為2. 3 2. 8MPa溫度為110 120°C含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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(jì)1015控制的調(diào)節(jié)閥1016流出后，該兩部分匯合在一起，進(jìn)入液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91進(jìn)行液化。液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91的制冷劑為液氨，在第一蒸發(fā)冷凝器91中，含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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91中的液氨液位通過(guò)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，成為含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的溫度為-23 _24°C液體ニ氧化碳，然后送入蒸餾提純エ序100。(6)蒸餾提純エ序100來(lái)自液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91的含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的溫度為-23 24°C的ニ氧化碳通過(guò)噴頭1021霧狀噴淋進(jìn)入蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101的塔釜進(jìn)行蒸餾提純，甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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(lái)，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，與從噴頭1021噴出的霧狀液體ニ氧化碳接觸，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝，落入塔釜內(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入蒸餾蒸餾提純塔101上部的換熱器1012管程，與經(jīng)調(diào)節(jié)閥1013節(jié)流膨脹溫度降低后進(jìn)入換熱器1012殼程的氣體混合物換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝，落入塔釜內(nèi)。閃蒸氣離開(kāi)換熱器1012管程，成為含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲烷、こ烯的氣體混合物，從蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101頂部排出。來(lái)自第二壓縮エ序150的溫度為110 120°C含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w的一部分經(jīng)孔板流量計(jì)1015進(jìn)入蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101的通常稱為塔釜盤(pán)管的再沸器1011的入ロ，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(pán)管的再沸器1011的出口排出，排出溫度為-9 -ll°c，與來(lái)自第二壓縮エ序150的溫度為110 120°C含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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(jì)1015控制的調(diào)節(jié)閥1016流出后，該兩部分匯合在一起，進(jìn)入液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91進(jìn)行液化。`(7)過(guò)冷エ序110來(lái)自蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101塔釜內(nèi)的經(jīng)蒸餾提純的產(chǎn)品液體ニ氧化碳送至過(guò)冷エ序110的第二蒸發(fā)冷凝器111，過(guò)冷エ序110的第二蒸發(fā)冷凝器111的制冷劑為液氨，在第二蒸發(fā)冷凝器111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112存儲(chǔ)。產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐112頂部裝有氣相排放閥，高壓閃蒸氣通過(guò)氣相排放閥后，與從蒸餾提純エ序100的提純塔101上部的換熱器1012殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥1014再次節(jié)流膨脹后降壓至0. 05MPa氣體混合物匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流的一部分如上所述用于在凈化工序的③加熱脫附雜質(zhì)步驟中加熱吸附劑，另一部分用于在凈化工序的④冷卻吸附劑步驟中冷卻吸附齊U。(8)冷凍エ序120冷凍エ序主要是為液化工序90和過(guò)冷エ序110提供制冷劑液氨，利用液氨易揮發(fā)吸熱的特性帶走氣態(tài)ニ氧化碳的熱量使其液化。液氨從液氨儲(chǔ)罐121被送入第一蒸發(fā)冷凝器91，與進(jìn)入液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91的兩部分匯合在一起的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行熱量交換，帶走氣態(tài)ニ氧化碳的熱量使其液化；液氨從液氨儲(chǔ)罐121被送入第二蒸發(fā)冷凝器111，與進(jìn)入過(guò)冷エ序110的第二蒸發(fā)冷凝器111的產(chǎn)品液體ニ氧化碳進(jìn)行熱量交換，帶走產(chǎn)品液體ニ氧化碳的熱量，使其溫度進(jìn)ー步降低。來(lái)自液氨儲(chǔ)罐121的液氨在液化工序90和過(guò)冷エ序110吸收熱量變成低溫氣氨，低溫氣氨進(jìn)入緩沖罐122收集后被吸入螺桿式氨氣壓縮機(jī)123壓縮成高溫高壓氣氨，高溫高壓氣氨被送入氣氨水冷器124降溫后液化，變成高壓液氨，高壓液氨回流入液氨儲(chǔ)罐121循環(huán)使用。其中，氣氨水冷器124為蒸發(fā)式冷凝器，氣氨水冷器124的冷卻風(fēng)機(jī)125由電機(jī)126帶動(dòng)，電機(jī)126帶動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)125旋轉(zhuǎn)，加快水分的蒸發(fā)，帶走冷卻水的熱量，使得高溫高壓氣氨液化。圖2所示的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法具有下列缺點(diǎn)在圖2所示的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法中，產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐112頂部裝有氣相排放閥，高壓閃蒸氣通過(guò)氣相排放閥后，與從蒸餾提純エ序100的提純塔101上部的換熱器1012殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥1014再次降壓至0. 05MPa氣體混合物匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流的一部分如上所述在凈化工序的③加熱脫附雜質(zhì)步驟中加熱吸附劑后，放空至大氣，另一部分在凈化工序的④冷卻吸附劑步驟中冷卻吸附劑后，放空至大氣，這樣，產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐112頂部的高壓閃蒸氣的動(dòng)能被完全浪費(fèi)，不符合節(jié)能降耗的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要提供ー種改進(jìn)的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下列步驟(I)第一壓縮エ 序?qū)⒑袡C(jī)械水、甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳原料氣體和化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣經(jīng)過(guò)第一水分離器除去機(jī)械水后進(jìn)入第一壓縮エ序，經(jīng)ー級(jí)壓縮機(jī)升壓至0.1 0. 35Mpa和ニ級(jí)壓縮機(jī)升壓至0. 8 1. 2MPa，然后送到脫烴エ序；(2)脫烴エ序來(lái)自第一壓縮エ序的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣進(jìn)入脫烴エ序，絕大部分甲烷、こ烯轉(zhuǎn)變成ニ氧化碳和水，脫烴后經(jīng)第二水分離器分離機(jī)械水后的ニ氧化碳?xì)怏w中含有沒(méi)有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲烷和こ烯、微量氧氣，微量水蒸汽以及微量苯等雜質(zhì)，然后送到凈化工序；(3)凈化工序采用變溫吸附エ藝，多臺(tái)浄化器切換工作，當(dāng)某一臺(tái)或數(shù)臺(tái)浄化器處于吸附狀態(tài)時(shí)，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)的吸附劑對(duì)來(lái)自第二水分離器的含有微量甲烷和こ烯、微量氧氣，微量水蒸汽以及微量苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的PPM級(jí)的微量水蒸氣和PPB級(jí)的微量苯進(jìn)行選擇性吸附，對(duì)來(lái)自第二水分離器的含有微量甲烷和こ烯、微量氧氣，微量水蒸汽以及微量苯等雜質(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中含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)，然后送到第二壓縮エ序，凈化工序中用于吸附劑再生的氣體來(lái)自匯合氣流；
(4)第二壓縮エ序來(lái)自浄化工序的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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. 3 2. 8MPa，然后一部分直接送到液化工序，另ー部分送到蒸餾提純エ序的再沸器入ロ，從再沸器出ロ排出，再送到液化工序；(5)液化工序一部分直接來(lái)自第二壓縮エ序的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和另一部分從蒸餾提純エ序的再沸器出口排出的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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，大部分含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w被液化，然后與未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量的甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)一起送到蒸餾提純エ序，進(jìn)入液化工序的蒸發(fā)冷凝器的液體制冷劑來(lái)自冷凍エ序的液體制冷劑儲(chǔ)罐，從液化工序的蒸發(fā)冷凝器排出的低溫氣體制冷劑被送至冷凍エ序的低溫氣體制冷劑緩沖罐；(6)蒸餾提純エ序來(lái)自液化工序的 含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的液化后的ニ氧化碳進(jìn)入蒸餾提純エ序的蒸餾提純塔塔釜進(jìn)行蒸餾提純，甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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(lái)，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到產(chǎn)品液體ニ氧化碳，產(chǎn)品液體ニ氧化碳被送至產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲(chǔ)罐；閃蒸氣從塔釜上升，與來(lái)自液化工序的含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量甲烷、こ烯和氧氣的液化后的ニ氧化碳接觸，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝，落入塔爸內(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入蒸餾提純塔上部的換熱器管程，與經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹溫度降低后進(jìn)入換熱器殼程的氣體混合物換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝，落入塔釜內(nèi)；閃蒸氣離開(kāi)換熱器管程，成為含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的氣體混合物，從蒸餾提純塔頂部排出，經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹溫度降低后進(jìn)入換熱器殼程，從換熱器殼程排出，經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹溫度降低后，含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的氣體混合物與從氣體透平機(jī)排出的氣態(tài)ニ氧化碳匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流進(jìn)入凈化工序中用于吸附劑的再生；(7)冷凍エ序來(lái)自液化工序的蒸發(fā)冷凝器的低溫氣體制冷劑進(jìn)入冷凍エ序的低溫氣體制冷劑緩沖罐，然后被吸入螺桿式壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓氣體制冷劑，高溫高壓氣體制冷劑被送入氣體制冷劑水冷器降溫后液化，變成高壓液體制冷劑，高壓液體制冷劑流入液體制冷劑儲(chǔ)罐；氣體制冷劑水冷器為蒸發(fā)式冷凝器，氣體制冷劑水冷器的冷卻風(fēng)機(jī)由氣體透平機(jī)驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐頂部的高壓閃蒸氣氣態(tài)ニ氧化碳被輸送至氣體透平機(jī)入口，作為驅(qū)動(dòng)氣體透平機(jī)的動(dòng)カ氣體，從氣體透平機(jī)排出的氣態(tài)ニ氧化碳與從蒸餾提純エ序的提純塔上部的換熱器殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥降壓的氣體混合物匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流進(jìn)入凈化工序中用于吸附劑的再生。本發(fā)明的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，將圖2所示的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法中的產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐頂部的高壓閃蒸氣氣態(tài)ニ氧化碳直接與從蒸餾提純エ序的提純塔上部的換熱器殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥降壓的氣體混合物匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流進(jìn)入凈化工序中用于吸附劑的再生，改變?yōu)槿鐖D1所示的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法中的先將產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐頂部的高壓閃蒸氣氣態(tài)ニ氧化碳輸送至氣體透平機(jī)入ロ，作為驅(qū)動(dòng)氣體透平機(jī)的動(dòng)カ氣體，然后使從氣體透平機(jī)排出的氣態(tài)ニ氧化碳與從蒸餾提純エ序的提純塔上部的換熱器殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥降壓的氣體混合物匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流進(jìn)入凈化工序中用于吸附劑的再生，從而將圖2所示的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法中的冷凍エ序中的氣體制冷劑水冷器的冷卻風(fēng)機(jī)由電機(jī)帶動(dòng)，改變?yōu)槿鐖D1所示的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法中的冷凍エ序中的氣體制冷劑水冷器的冷卻風(fēng)機(jī)由產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐頂部的高壓閃蒸氣氣態(tài)ニ氧化碳驅(qū)動(dòng)的氣體透平機(jī)帶動(dòng)，不但使產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐頂部的高壓閃蒸氣氣態(tài)ニ氧化碳的能量得到了更加充分的利用，而且節(jié)省大量電能，降低了生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)成本。進(jìn)ー步地，來(lái)自第一壓縮エ序的含有雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣首先進(jìn)入脫烴エ序的脫烴預(yù)熱器，然后經(jīng)過(guò)脫烴加熱器，最后進(jìn)入脫烴反應(yīng)器。更進(jìn)一歩地，脫烴預(yù)熱器為列管式換熱器，來(lái)自第一壓縮エ序的含有雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣首先進(jìn)入脫烴エ序的脫烴預(yù)熱器的管程，從脫烴反應(yīng)器出來(lái)的高溫氣體返回脫烴預(yù)熱器的殼程。


圖1是本發(fā)明的改進(jìn)的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的流程圖；圖2是背景技術(shù)的ー種食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的改進(jìn)的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的改進(jìn)的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下述步驟(I)第一壓縮エ序30將來(lái)自界區(qū)外的含有機(jī)械水、甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳含量約為99. 2%的ニ氧化碳原料氣體經(jīng)水洗后，與經(jīng)受孔板流量計(jì)I控制的調(diào)節(jié)閥2調(diào)解進(jìn)入的化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣混合，一起進(jìn)入預(yù)冷器10預(yù)冷，經(jīng)過(guò)第一水分離器20除去機(jī)械水后進(jìn)入第一壓縮エ序30，經(jīng)ー級(jí)壓縮機(jī)31升壓至0.1 0. 35Mpa和ニ級(jí)壓縮機(jī)32升壓至0. 8 1.2MPa，從ニ級(jí)壓縮機(jī)32出來(lái)的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和氧氣的溫度為125 135 °C，然后送到脫烴エ序50。(2)脫烴エ序50來(lái)自第一壓縮エ序30的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和稍微過(guò)量的氧氣首先進(jìn)入脫烴預(yù)熱器51預(yù)熱到215 225°C，然后經(jīng)過(guò)脫烴加熱器52加熱到480 520°C，最后進(jìn)入脫烴反應(yīng)器53。在脫烴反應(yīng)器53內(nèi)含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的甲烷、こ烯與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)脫烴預(yù)熱器51為列管式換熱器時(shí)，從脫烴反應(yīng)器53出來(lái)的高溫氣體返回脫烴預(yù)熱器51的殼程，與管程的來(lái)自第一壓縮エ序30的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和氧氣換熱后，先經(jīng)熱交換器130與下述的匯合氣流進(jìn)行換熱，再經(jīng)過(guò)水冷卻器60降溫和第二水分離器70分離機(jī)械水，進(jìn)入凈化工序80。通過(guò)脫烴エ序50，來(lái)自第一壓縮エ序30的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的絕大部分甲烷、こ烯轉(zhuǎn)化成了ニ氧化碳和水，因此，進(jìn)入凈化工序80的ニ氧化碳?xì)怏w中含有沒(méi)有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲烷和こ烯，以及微量氧氣和新生成的但第二水分離器70不能分離的微量水蒸汽等雜質(zhì)。脫烴加熱器52可為電加熱器。脫烴反應(yīng)器53可具有一般催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。(3)凈化工序80采用變溫吸附エ藝，多臺(tái)浄化器切換工作，當(dāng)某一臺(tái)或數(shù)臺(tái)浄化器81處于吸附狀態(tài)時(shí)，另一臺(tái)或數(shù)臺(tái)浄化器82處于再生狀態(tài)，其余的一臺(tái)或數(shù)臺(tái)浄化器83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(duì)來(lái)自第二水分離器70的含有微量甲烷、こ烯、氧氣、苯和水蒸氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的微量水蒸氣(PPM級(jí))和微量苯(PPB級(jí))選擇性吸附，對(duì)來(lái)自第二水分離器70的含有微量甲烷、こ烯、氧氣、苯和水蒸氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行浄化。①吸附來(lái)自第二水分離器70的含有微量甲烷、こ烯、氧氣、苯和水蒸氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w從通常稱為吸附塔的浄化器81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(duì)微量水蒸氣和微量苯等進(jìn)行有效吸附，使吸附塔出口端的氣體中的水和苯等指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)指標(biāo)或規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，然·后送到第二壓縮エ序150，吸附劑吸附至一定時(shí)間后，預(yù)計(jì)吸附劑接近飽和時(shí)停止吸附。②逆向放壓吸附步驟結(jié)束后，將吸附塔內(nèi)的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w逆著吸附方向限流卸壓排出浄化器81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100的蒸餾提純塔101頂部排出的含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲烷、こ烯、氧氣的氣體混合物，經(jīng)調(diào)節(jié)閥1013節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔101上部的換熱器1012殼程,與在換熱器1012管程內(nèi)上升的閃蒸氣換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝落入蒸餾提純塔101塔釜內(nèi)，其余的則成為上述的氣體混合物從蒸餾提純塔101頂部排出，該氣體混合物經(jīng)調(diào)節(jié)閥1013節(jié)流膨脹后溫度降低，進(jìn)入蒸餾提純塔101上部的換熱器1012殼程，從換熱器1012殼程出來(lái)的氣體混合物經(jīng)調(diào)節(jié)閥1014再次節(jié)流膨脹后降壓至0. 05MPa，與從(8)冷凍エ序的氣體透平機(jī)136排出的氣體ニ氧化碳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(lái)自脫烴エ序50的脫烴預(yù)熱器51的含有微量甲烷、こ烯、氧氣、苯和水蒸氣等雜質(zhì)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81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81中的吸附劑吸附的水和苯等雜質(zhì)幾乎得到完全解吸，此時(shí)將從蒸餾提純エ序100的提純塔101上部的換熱器1012殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥1014再次降壓至0. 05MPa氣體混合物及從(8)冷凍エ序的氣體透平機(jī)136排出的氣體ニ氧化碳匯合一起后形成的匯合氣流的另一部分直接送至浄化器81，將凈化器81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(lái)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82的一部分經(jīng)過(guò)凈化處理后的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w對(duì)浄化器81充壓至吸附壓カ0. 8 1. 2MPa，準(zhǔn)備進(jìn)入下一次吸附。(4)第二壓縮エ序150來(lái)自浄化工序80的經(jīng)過(guò)凈化處理后的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)入第二壓縮エ序150，經(jīng)壓縮機(jī)151升壓至2. 3 2. 8MPa，溫度為110 120°C，送到液化工序90和蒸餾提純エ序100。(5)液化工序90來(lái)自第二壓縮エ序150的壓カ為2. 3 2.8MPa溫度為110 120°C含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w的一部分經(jīng)孔板流量計(jì)1015進(jìn)入蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101的通常稱為塔釜盤(pán)管的再沸器1011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(pán)管的再沸器1011的出口排出，與來(lái)自第二壓縮エ序150的壓カ為2. 3 2. 8MPa溫度為110 120°C含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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(jì)1015控制的調(diào)節(jié)閥1016流出后，該兩部分匯合在一起，進(jìn)入液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91進(jìn)行液化。液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91的制冷劑為液氨，在第一蒸發(fā)冷凝器91中，含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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91中的液氨液位通過(guò)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，成為含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量甲烷、こ烯和氧氣等雜 質(zhì)的溫度為-23 _24°C液體ニ氧化碳，然后送入蒸餾提純エ序100。(6)蒸餾提純エ序100來(lái)自液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91的含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的溫度為-23 -24°C的ニ氧化碳通過(guò)噴頭1021霧狀噴淋進(jìn)入蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101的塔釜進(jìn)行蒸餾提純，甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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(lái)，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，與從噴頭1021噴出的霧狀液體ニ氧化碳接觸，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝，落入塔釜內(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入蒸餾蒸餾提純塔101上部的換熱器1012管程，與經(jīng)調(diào)節(jié)閥1013節(jié)流膨脹溫度降低后進(jìn)入換熱器1012殼程的氣體混合物換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝，落入塔釜內(nèi)。閃蒸氣離開(kāi)換熱器1012管程，成為含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲烷、こ烯的氣體混合物，從蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101頂部排出。來(lái)自第二壓縮エ序150的溫度為110 120°C含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w的一部分經(jīng)孔板流量計(jì)1015進(jìn)入蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101的通常稱為塔釜盤(pán)管的再沸器1011的入ロ，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(pán)管的再沸器1011的出ロ排出，排出溫度為-9 -1I°C，與來(lái)自第二壓縮エ序150的溫度為110 120°C含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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(jì)1015控制的調(diào)節(jié)閥1016流出后，該兩部分匯合在一起，進(jìn)入液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91進(jìn)行液化。(7)過(guò)冷エ序110來(lái)自蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101塔釜內(nèi)的經(jīng)蒸餾提純的產(chǎn)品液體ニ氧化碳送至過(guò)冷エ序110的第二蒸發(fā)冷凝器111，過(guò)冷エ序110的第二蒸發(fā)冷凝器111的制冷劑為液氨，在第二蒸發(fā)冷凝器111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112存儲(chǔ)。產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐112頂部裝有氣相排放閥，高壓閃蒸氣通過(guò)氣相排放閥后，被輸送至冷凍エ序的氣體透平機(jī)136，產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐112頂部的高壓閃蒸氣的動(dòng)能被氣體透平機(jī)136部分利用后，從氣體透平機(jī)136排出，再與從蒸餾提純エ序100的提純塔101上部的換熱器1012殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥1014再次節(jié)流膨脹后降壓至0. 05MPa氣體混合物匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流的一部分如上所述用于在凈化工序的③加熱脫附雜質(zhì)步驟中加熱吸附劑后，放空至大氣，另一部分用于在凈化工序的④冷卻吸附劑步驟中冷卻吸附劑后，放空至大氣。當(dāng)然，也可不設(shè)置(7)過(guò)冷エ序110，將來(lái)自蒸餾提純エ序100的蒸餾提純塔101塔釜內(nèi)的經(jīng)蒸餾提純的產(chǎn)品液體ニ氧化碳送至產(chǎn)品液體ニ氧化碳貯罐112存儲(chǔ)。(8)冷凍エ序130冷凍エ序主要是為液化工序90和過(guò)冷エ序110提供制冷劑液氨，利用液氨易揮發(fā)吸熱的特性帶走氣態(tài)ニ氧化碳的熱量使其液化。液氨從液氨儲(chǔ)罐131被送入第一蒸發(fā)冷凝器91，與進(jìn)入液化工序90的第一蒸發(fā)冷凝器91的兩部分匯合在一起的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行熱量交換，帶走氣態(tài)ニ氧化碳的熱量使其液化；液氨從液氨儲(chǔ)罐131被送入第二蒸 發(fā)冷凝器111，與進(jìn)入過(guò)冷エ序110的第二蒸發(fā)冷凝器111的產(chǎn)品液體ニ氧化碳進(jìn)行熱量交換，帶走產(chǎn)品液體ニ氧化碳的熱量，使其溫度進(jìn)ー步降低。來(lái)自液氨儲(chǔ)罐131的液氨在液化工序90和過(guò)冷エ序110吸收熱量變成低溫氣氨，低溫氣氨進(jìn)入緩沖罐132收集后被吸入螺桿式氨氣壓縮機(jī)133壓縮成高溫高壓氣氨，高溫高壓氣氨被送入氣氨水冷器134降溫后液化，變成高壓液氨，高壓液氨回流入液氨儲(chǔ)罐131循環(huán)使用。其中，氣氨水冷器134為蒸發(fā)式冷凝器，氣氨水冷器134的冷卻風(fēng)機(jī)135由氣體透平機(jī)136驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐112頂部的高壓閃蒸氣通過(guò)氣相排放閥后被輸送至氣體透平機(jī)136，通過(guò)氣體透平機(jī)136的葉輪驅(qū)動(dòng)氣體透平機(jī)136的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而通過(guò)聯(lián)接氣體透平機(jī)136的主軸和冷卻風(fēng)機(jī)135的主軸的聯(lián)軸器帶動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)135的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使冷卻風(fēng)機(jī)工作，加快水分的蒸發(fā)，帶走熱量，使得高溫高壓氣氨液化；從氣體透平機(jī)136排出的氣態(tài)ニ氧化碳與從蒸餾提純エ序100的提純塔101上部的換熱器1012殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥1014再次節(jié)流膨脹后降壓至0. 05MPa氣體混合物匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流的一部分如上所述在凈化工序的③加熱脫附雜質(zhì)步驟中加熱吸附劑后，放空至大氣，另一部分在凈化工序的④冷卻吸附劑步驟中冷卻吸附劑后，放空至大氣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)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(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下列步驟 (1)第一壓縮エ序 將含有機(jī)械水、甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳原料氣體和化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣經(jīng)過(guò)第一水分離器除去機(jī)械水后進(jìn)入第一壓縮エ序，經(jīng)ー級(jí)壓縮機(jī)升壓至0.1 0. 35Mpa和ニ級(jí)壓縮機(jī)升壓至0. 8 1. 2MPa，然后送到脫烴エ序； (2)脫烴エ序 來(lái)自第一壓縮エ序的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣進(jìn)入脫烴エ序，絕大部分甲烷、こ烯轉(zhuǎn)變成ニ氧化碳和水，脫烴后經(jīng)第二水分離器分離機(jī)械水后的ニ氧化碳?xì)怏w中含有沒(méi)有進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的微量甲烷和こ烯、微量氧氣，微量水蒸汽以及微量苯等雜質(zhì)，然后送到凈化工序； (3)凈化工序 采用變溫吸附エ藝，多臺(tái)浄化器切換工作，當(dāng)某一臺(tái)或數(shù)臺(tái)浄化器處于吸附狀態(tài)時(shí)，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)的吸附劑對(duì)來(lái)自第二水分離器的含有微量甲烷和こ烯、微量氧氣，微量水蒸汽以及微量苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w中的PPM級(jí)的微量水蒸氣和PPB級(jí)的微量苯進(jìn)行選擇性吸附，對(duì)來(lái)自第二水分離器的含有微量甲烷和こ烯、微量氧氣，微量水蒸汽以及微量苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w進(jìn)行凈化，浄化后的ニ氧化碳?xì)怏w中含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)，然后送到第二壓縮エ序，凈化工序中用于吸附劑再生的氣體來(lái)自匯合氣流； (4)第二壓縮エ序 來(lái)自凈化工序的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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. 3 2. 8MPa，然后一部分直接送到液化工序，另一部分送到蒸餾提純エ序的再沸器入ロ，從再沸器出ロ排出，再送到液化工序； (5)液化工序 一部分直接來(lái)自第二壓縮エ序的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和另一部分從蒸餾提純エ序的再沸器出口排出的含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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，大部分含有微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w被液化，然后與未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量的甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)一起送到蒸餾提純エ序，進(jìn)入液化工序的蒸發(fā)冷凝器的液體制冷劑來(lái)自冷凍エ序的液體制冷劑儲(chǔ)罐，從液化工序的蒸發(fā)冷凝器排出的低溫氣體制冷劑被送至冷凍エ序的低溫氣體制冷劑緩沖罐； (6)蒸餾提純エ序 來(lái)自液化工序的含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的液化后的ニ氧化碳進(jìn)入蒸餾提純エ序的蒸餾提純塔塔釜進(jìn)行蒸餾提純，甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)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(lái)，稱為閃蒸氣，在塔釜下部得到產(chǎn)品液體ニ氧化碳，產(chǎn)品液體ニ氧化碳被送至產(chǎn)品液體ニ氧化碳儲(chǔ)罐；閃蒸氣從塔釜上升，與來(lái)自液化工序的含有未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和微量甲烷、こ烯和氧氣的液化后的ニ氧化碳接觸，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝，落入塔釜內(nèi)；閃蒸氣繼續(xù)上升，進(jìn)入蒸餾提純塔上部的換熱器管程，與經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹溫度降低后進(jìn)入換熱器殼程的氣體混合物換熱，閃蒸氣中的部分未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w被冷凝，落入塔釜內(nèi)；閃蒸氣離開(kāi)換熱器管程，成為含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的氣體混合物，從蒸餾提純塔頂部排出，經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹溫度降低后進(jìn)入換熱器殼程，從換熱器殼程排出，經(jīng)第二調(diào)節(jié)閥節(jié)流膨脹溫度降低后，含有少量未冷凝ニ氧化碳?xì)怏w和大量甲烷、こ烯和氧氣等雜質(zhì)的氣體混合物與從氣體透平機(jī)排出的氣態(tài)ニ氧化碳匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流進(jìn)入凈化工序中用于吸附劑的再生； (7)冷凍エ序 來(lái)自液化工序的蒸發(fā)冷凝器的低溫氣體制冷劑進(jìn)入冷凍エ序的低溫氣體制冷劑緩沖罐，然后被吸入螺桿式壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓氣體制冷劑，高溫高壓氣體制冷劑被送入氣體制冷劑水冷器降溫后液化，變成高壓液體制冷劑，高壓液體制冷劑流入液體制冷劑儲(chǔ)罐；氣體制冷劑水冷器為蒸發(fā)式冷凝器，氣體制冷劑水冷器的冷卻風(fēng)機(jī)由氣體透平機(jī)驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)品液態(tài)ニ氧化碳貯罐頂部的高壓閃蒸氣氣態(tài)ニ氧化碳被輸送至氣體透平機(jī)入ロ，作為驅(qū)動(dòng)氣體透平機(jī)的動(dòng)カ氣體，從氣體透平機(jī)排出的氣態(tài)ニ氧化碳與從蒸餾提純エ序的提純塔上部的換熱器殼程出來(lái)的經(jīng)調(diào)節(jié)閥降壓的氣體混合物匯合一起后形成匯合氣流，匯合氣流進(jìn)入凈化工序中用于吸附劑的再生。
2.按照權(quán)利要求1所述的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于，來(lái)自第一壓縮エ序的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣首先進(jìn)入脫烴エ序的脫烴預(yù)熱器，然后經(jīng)過(guò)脫烴加熱器，最后進(jìn)入脫烴反應(yīng)器。
3.按照權(quán)利要求2所述的食品級(jí)液體ニ氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，其特征在于，脫烴預(yù)熱器為列管式換熱器，來(lái)自第一壓縮エ序的含有甲烷、こ烯、苯等雜質(zhì)的ニ氧化碳?xì)怏w和化學(xué)反應(yīng)稍微過(guò)量的氧氣首先進(jìn)入脫烴エ序的脫烴預(yù)熱器的管程，從脫烴反應(yīng)器出來(lái)的高溫氣體返回脫烴預(yù)熱器的殼程。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種改進(jìn)的食品級(jí)液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，包括下列步驟(1)第一壓縮工序；(2)脫烴工序；(3)凈化工序；(4)第二壓縮工序；(5)液化工序；(6)蒸餾提純工序和(7)冷凍工序。采用本發(fā)明的食品級(jí)液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，不但使產(chǎn)品液態(tài)二氧化碳貯罐頂部的高壓閃蒸氣氣態(tài)二氧化碳的能量得到了更加充分的利用，而且節(jié)省大量電能，降低了生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)F25J1/02GK103058187SQ20121058343
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)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, 鐘建交 申請(qǐng)人:惠州凱美特氣體有限公司