[发明专利]一种低温甲醇洗过程中制取液体二氧化碳的装置及方法

说明书

本发明提供了一种低温甲醇洗过程中制取液体二氧化碳的装置及方法，装置包括依次设置的换热器E1、换热器E2和闪蒸罐V1，闪蒸罐V1的气相出口经第换热器E3连接至气液分离罐V2，气液分离罐V2的液相出口为液体二氧化碳出口；闪蒸罐V1的液相出口经换热器E1作为换热介质换热后连接至甲醇收集系统。具体是操作方法：S1、低温甲醇洗工艺出来的富二氧化碳甲醇进行加热，然后进入闪蒸罐进行热解析；S2、热解析分离的气体经过换热冷凝后进行气液分离，得到液体为液体二氧化碳。本发明对富二氧化碳甲醇进行加热，解析出高压的气体，解析气体进行冷冻液化便可液化得到液体二氧化碳。该方法不需要气体升压的动力消耗，为低温甲醇洗副产二氧化碳提供经济路线。

技术领域

本发明属于气体分离领域，涉及气体中二氧化碳的分离，更具体地说，涉及一种低温甲醇洗过程中制取液体二氧化碳的装置及方法。

背景技术

全球变暖是人类的行为造成地球气候变化的后果，其中温室气体二氧化碳是重大的诱因之一。近年来世界各地自然灾害频发，其主要原因之一就是人类过多地使用化石能源、排放二氧化碳所致。为减缓和阻止全球变暖降，保护世界环境，低碳排放越来越得到世界各国的认同。

二氧化碳有价值资源的另一面，具有较高的民用和工业价值，在棚菜气肥、蔬菜肉类保鲜、油田驱油、生产可降解塑料等领域也展现良好的发展前景。

低温甲醇洗在净化工艺气的同时排放出大量的二氧化碳，在过程中进行二氧化碳的捕集、获取二氧化碳产品，提高附加产值、提升企业效益。

发明内容

本发明提供一种低温甲醇洗过程中制取液体二氧化碳的装置及方法，降低二氧化碳排放，产出二氧化碳产品，提升企业效益。

本发明的技术方案是，一种低温甲醇洗过程中制取液体二氧化碳的装置，包括依次设置的换热器E1、换热器E2和闪蒸罐V1，闪蒸罐V1的气相出口经第换热器E3连接至气液分离罐V2，气液分离罐V2的液相出口为液体二氧化碳出口；闪蒸罐V1的液相出口经换热器E1作为换热介质换热后连接至甲醇收集系统。

进一步地，换热器E2和闪蒸罐V1之间的管道上安装有压力控制阀PV1；闪蒸罐V1与气液分离罐V2之间的管道上设有压力控制阀PV2。

进一步地，闪蒸罐V1的液相出口经换热器E1之间的管道上设有液位控制阀LV1，气液分离罐V2液相出口的管道上设有液位控制阀LV2。

本发明还涉及低温甲醇洗过程中制取液体二氧化碳的方法，包括以下步骤：

S1、低温甲醇洗工艺出来的富二氧化碳甲醇进行加热，然后进入闪蒸罐进行热解析；

S2、热解析分离的气体经过换热冷凝后进行气液分离，得到液体为液体二氧化碳。

进一步地，闪蒸罐热解析后的液体甲醇经管道输送至换热器E1作为其换热介质，用于富二氧化碳甲醇的预热。

进一步地，低温甲醇洗工艺出来的富二氧化碳甲醇的压力在3~5.6MPa。

进一步地，富二氧化碳甲醇进行加热后温度为40℃以上。

进一步地，闪蒸罐进行热解析时，压力为1.5~4MPa。

进一步地，气液分离罐的压力控制在1.1~1.3MPa。

进一步地，气液分离得到的气相中含有H₂及CO气体，回收利用；得到的液相为粗液体二氧化碳产品，送入下游工序进行精制。

传统工艺总低温甲醇洗都是在高压下由甲醇吸收脱除工艺气中的二氧化碳，低压下解析，解析出的气体二氧化碳压力相对较低。如果需要制取二氧化碳产品必须对甲醇解析的低压二氧化碳进行压力提升、冷冻液化，过程中消耗了相应的提升压力的动力。