[发明专利]一种二氧化碳提纯工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳提纯工艺。

背景技术

现有技术中，对二氧化碳的提纯通常采用精馏方式得到液体二氧化碳产品。由于精馏产生的废气中还含有一定量的二氧化碳，因此，在精馏塔后设置冷凝装置。为了降低能耗，该冷凝装置采用精馏产生的废气膨胀制冷来提供冷量。采用这种精馏工艺的能耗仍然较高，还有降低的空间，且该工艺提取率低，还有提升的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低能耗且增加提取率的的二氧化碳提纯工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种二氧化碳提纯工艺，包括将二氧化碳原料气经主换热器冷却后通入精馏塔中精馏得到液体二氧化碳产品，所述的精馏塔的顶部具有废气出口，精馏产生的废气进入副换热器冷却并经过膨胀制冷循环为所述的主换热器和所述的副换热器提供冷量后排出，所述的精馏产生的废气的排出通路上还设置有变压吸附装置对其进行吸附，吸附后产生解析气和纯度较高的二氧化碳，所述的纯度较高的二氧化碳经压缩及冷却后通入所述的精馏塔中精馏，所述的解析气回到所述的精馏产生的废气的排出通路中排出。

优选的，所述的变压吸附装置包括两只或多只吸附筒、与所述的吸附筒相连接的管路、设置于所述的管路上的多个阀门，将所述的纯度较高的二氧化碳通入所述的精馏塔的管路上设置有吸附后缓冲罐、压缩机、压缩后冷却器，排出所述的解析气的管路上设置有解析气缓冲罐。

优选的，所述的膨胀制冷循环为串联的多级膨胀制冷循环，所述的精馏产生的废气经所述的变压吸附装置吸附设置于所述的膨胀制冷循环之前或所述的膨胀制冷循环之后或设置于任意相邻两级所述的膨胀制冷循环之间。

优选的，所述的膨胀制冷循环包括将所述的精馏产生的废气通入增压透平膨胀机后与通入所述的副换热器和所述的主换热器中，形成一级所述的膨胀制冷循环。

优选的，所述的膨胀制冷循环中，所述的精馏产生的废气先经过所述的增压透平膨胀机的增压端、再经过所述的增压透平膨胀机的膨胀端。

优选的，所述的精馏产生的废气出所述的增压透平膨胀机的增压端后经过增压机冷却器后进入所述的增压透平膨胀机的膨胀端或返回所述的主换热器降温后再进入所述的增压透平膨胀机膨胀端。

优选的，所述的增压透平膨胀机为一台或多台。

优选的，所述的副换热器包括一个或多个换热器单体，每个所述的换热器单体中通入提供冷量的制冷剂。

优选的，所述的变压吸附装置为常压解析或真空解析。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：由于本发明采用变压吸附装置对精馏产生的废气进行吸附，并将吸附产生的纯度较高的二氧化碳送入精馏塔中精馏，结合设置的膨胀制冷循环，可以进一步降低二氧化碳精馏的能耗，提高二氧化碳提取率，降低生产成本。

附图说明

附图1为本发明的一种二氧化碳提纯工艺的示意图。

以上附图中：1、精馏塔；2、第一换热器（副换热器）；3、第二换热器（副换热器）；4、第三换热器（副换热器）；5、增压透平膨胀机；6、增压机冷却器；7、吸附筒；8、吸附后缓冲罐；9、解析气缓冲罐；10、压缩机；11、压缩后冷却器；12、主换热器。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：参见附图1所示。

一种二氧化碳提纯工艺，用于通过精馏对二氧化碳进行提纯。

该工艺采用精馏塔1，二氧化碳原料气经主换热器12冷却后通入精馏塔1中精馏得到液体二氧化碳产品。精馏塔1的顶部具有废气出口，精馏产生的废气由该废气出口排出精馏塔1并经过废气排出通路后排出。废气排出通路上设置有副换热器，该副换热器包括一个或多个换热器单体，每个换热器单体中通入提供冷量的制冷剂。在本实施例中设置了三个换热器单体，分别为第一换热器2、第二换热器3、第三换热器4，精馏产生的废气依次经过三个换热器单体冷却后经过主换热器12，然后进入串联的多级膨胀制冷循环。

在本实施例中，设置了三级膨胀制冷循环。每级膨胀制冷循环均包括一台增压透平膨胀机5和一台增压机冷却器6。也可各级膨胀制冷循环共用一台增压透平膨胀机5。

精馏产生的废气先通入增压透平膨胀机5的增压端，出增压透平膨胀机5的增压端后经过增压机冷却器6后再进入增压透平膨胀机5的膨胀端。精馏产生的废气出增压透平膨胀机5的膨胀端后通入副换热器的各换热器单体和主换热器12中提供冷量，形成一级膨胀制冷循环，然后进入下一级膨胀制冷循环。经过最后一级膨胀制冷循环的废气排出。