[发明专利]一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种废气回收设备，更确切地说是一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置。

背景技术

石油化工、冶炼等工业生产过程中会产生大量的废气，其主要成份为二氧化碳，含量一般均为80％以上，这些废气直接排放到大气中，会对大气环境造成极大的污染。实际上二氧化碳也是众多领域重要的工业原料，在食品和制药工业中高纯净食品级二氧化碳气体可作为添加剂、发酵剂。工业级的二氧化碳气体，可作为制冷系统中的新型无毒制冷剂。

近年，随着能源资源的紧缩，科学家正在研究一种能否用低温液体二氧化碳注入地下，进行第三次采油的新方法，如可行则有着极其广泛的应用市场。因此如何采用先进技术把废气中的二氧化碳净化回收，制成低成本的低温液体二氧化碳产品投放日益紧俏的市场，既有效利用了二氧化碳资源，为企业增加经济放益，减少了大气污染，保护了环境，其社会效益与经济效益都非常明显。

二氧化碳液化分离技术己经存在多年，一般利用原料气中各组份气体不同的沸点，采用低温技术的办法，使原料气冷却液化而随沸点不同而分离，使二氧化碳的浓度不断提高直至达到各种二氧化碳纯度的要求。对于原料气分离后得到的二氧化碳产品，可以是高纯气体二氧化碳，也可以是高纯液体二氧化碳。

常规的二氧化碳液化分离设备，大都均采用工质为氨的制冷机来提供原料气的液化和分离所必须的冷量，因此氨制冷机是二氧化碳分离和液化必不可少的关键设备。不仅增加设备投资，而且运行制冷机还需要消耗能量，使得净化回收废气中二氧化碳制备低温高压的液体二氧化碳的生产成本较高，限制了人们对于废气中二氧化碳的回收利用。所以有必要提供一种新的回收设备。

发明内容

本发明的目的在于提出的一种石油化工尾气二氧化碳低温高压液化回收装置，该回收装置采用低温空气透平膨胀机，利用其膨胀后的剩余低温冷气的冷量来提供二氧化碳液化所需要的冷量，并且该回收装置结构简单，回收费用低。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置，包括原料气罐、压缩机、冷却器、换热器、蒸馏塔和低温空气透平膨胀机，原料气罐的出口与压缩机的入口相连，压缩机的出口与冷却器的入口相连，冷却器的出口经换热器与蒸馏塔相连；低温空气透平膨胀机与换热器的入口相连。

所述压缩机二级螺杆压缩机。

所述换热器板翅式换热器。

所述换热器与蒸馏塔之间设置有第一阀门；低温空气透平膨胀机与换热器之间设置有第二阀门。

所述蒸馏塔的底部出口连接有低温真空储罐，低温真空储罐连接有低温真空槽车。

所述蒸馏塔的底部出口与低温真空储罐之间设置有第二阀门；低温真空储罐与低温真空槽车之间设置有第三阀门。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明通过设置压缩机、冷却器、热交换器，使得废弃中的二氧化碳经压缩、冷却后经低温空气透平膨胀机膨胀后的剩余低温冷气在换热器中进行冷却，由于没有采用常规的氨制冷机来为二氧化碳液化分离提供必不可少的冷量，而是利用原石油化工系统中的低温空气透平膨胀机膨胀后的剩余低温冷气所释放出来的冷量，来促使二氧化碳液化分离，再经蒸馏塔后生产出高纯度(99.8％)的液体二氧化碳。本发明中由于采用了低温空气透平膨胀机膨胀后的剩余低温冷气体的冷量，因此只要精确计算所需冷量就可以满足二氧化碳分离液化所需要的全部冷量，就不必像常规二氧化碳液化分离流程中设置氨制冷机组来提供冷量。这样不仅节省了制冷机的设备投入，而且还长期节省了制冷机运行所消耗的动力，约占二氧化碳液化分离能量的三分之一，并且该回收装置结构简单，回收费用低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中，1为原料气罐，2为压缩机，3为冷却器，4为换热器，5为第一阀门，6为第二阀门，7为蒸馏塔，8为低温空气透平膨胀机，9为第三阀门，10为低温真空储罐，11为第四阀门。

具体实施方式