依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置，包括依次连接的原料气塔、预脱硫塔、吸附塔、压缩机装置、再冷器、干燥塔、二氧化碳冷凝装置、提纯塔、产品球罐；所述二氧化碳冷凝装置采用丙烯为制冷剂，丙烯来自甲醇生产装置中丙烯压缩机；采用的新工艺、新技术在传统成熟的技术基础上，进一步进行工艺流程优化，尽量减少转动设备数量，以降低动力消耗；根据本工艺流程的特点，合理进行工艺设备的布置，合理利用位差使物料自流流动，以减少动力消耗；CO2冷凝器利用制丙烯压缩机的富余制冷量，不再增设特定的制冷冰机，从而大大降低了电能消耗和循环冷却水消耗，且运行稳定、可靠。

Carbon dioxide production plant relying on methanol production plant

【技术实现步骤摘要】
依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置
本技术涉及甲醇生产装置
，特别是将低温甲醇洗单元再吸收塔I段尾气回收并生产出液体二氧化碳，具体为依托甲醇生产装置生产液体二氧化碳的装置。
技术介绍
当今社会，温室气体二氧化碳的大量排放，已公认为是造成全球气候变暖的主要原因之一；据权威机构统计，目前中国的二氧化碳排放量已远远超过了80多亿吨；在化学工业生产过程中产生了大量较高浓度的二氧化碳气体，比如煤制甲醇、煤制合成氨等装置，回收这些二氧化碳，不仅能减少二氧化碳的排放量，减少由于大气中二氧化碳浓度急剧上升而引发的环境问题，而且将回收的二氧化碳再利用还能产生一定的经济效益。随着生产装置越来越大型化，用一种较为简单的方法回收这些装置的尾气，同时生产出可再利用的液体二氧化碳显得愈来愈紧迫和重要；2011年我公司积极响应国家节能减排的号召，尝试并建设成功一套年产5万吨液体二氧化碳装置，已连续运行8年。该装置利用含低温甲醇洗产生的工业废气来生产液体二氧化碳，操作单元由气体压缩、脱硫、脱烃净化、液化提纯工序组成。经过近几年的生产运行，在积累和摸索前期运行经验的基础上，新开发一种较为简化的生产液体二氧化碳装置，本装置可以大大简化工艺流程和操作单元，降低生产液体二氧化碳的的建设投入和运行成本，具有很广阔的应用前景。
技术实现思路
本技术依托甲醇生产装置生产液体二氧化碳的装置，目的在于解决现有二氧化碳生产装置利用低温液化工艺生产液体二氧化碳普遍存在的投入高、生产成本高的问题，通过流程压缩和过程简化，提供一种较为简化的生产液体二氧化碳的装置，该方法即降低了设施投入，也降低生产运行成本，能够获得较高的经济效益。本技术的技术方案是这样实现的：依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置，包括依次连接的原料气塔、预脱硫塔、吸附塔、压缩机装置、再冷器、干燥塔、二氧化碳冷凝装置、提纯塔、产品球罐；所述二氧化碳冷凝装置采用丙烯为制冷剂，二氧化碳冷凝装置为甲醇生产装置用丙烯压缩机。优选的，所述干燥塔为分子筛干燥塔。优选的，所述干燥塔包括第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔一用一备。优选的，所述压缩机装置为二氧化碳压缩机。优选的，所述提纯塔通过浓度检测装置与管道与吸附塔连接。使用简介，本新型主要是回收低温甲醇洗再吸收塔I段产生的二氧化碳工业尾气（气体CO2纯度高，硫含量低）;主要操作由预脱硫、二氧化碳压缩机、分子筛干燥、二氧化碳浅低温液化与提纯、低温液体产品储存等工序及干燥剂再生等辅助工序完成。预脱硫：气体经二氧化碳脱硫器脱除H2S等杂质后再进入本装置。吸附塔吸附：经过预脱硫的原料气，进入吸附塔(利用活性炭作为吸附剂)，将原料气中可能出现的CH3OH杂质脱除，吸附塔床内装填活性碳吸附剂，采用两塔固定咐床式吸附，两塔一开一备。吸附剂在150℃下用蒸汽加热再生，并用提纯塔顶部放空气对吸附塔进行降温吹干。其再生周期随原料气中杂质的CH3OH含量而定。经过吸附后的气体进入二氧化碳压缩压缩。压缩机装置加压：CO2原料气经脱硫后进入CO2压缩机，对CO2原料气进行压缩，经压缩机两级压缩后，原料气被升压至2.8MPa。再冷器:用低温的提纯塔放空气冷却，给二氧化碳气体降温。干燥塔干燥：利用分子筛吸水原理进行脱水，使CO2气中含水量≤5ppm，（露点低于-65℃）。二氧化碳冷凝装置低温液化：利用丙烯蒸发制冷降温使CO2液化成液体。提纯塔提纯：利用精馏原理，分离相对低沸点物质，使液体二氧化碳产品纯度＞99.9%来提纯;提纯后液体二氧化碳浓度符合设计要求则进入低温液体二氧化碳球罐储存,否则泵抽到吸附塔,开始第二阶段的分离提纯直到达到设计浓度要求。本新型设备选用中压法生产液体二氧化碳，根据二氧化碳相图的热力学条件，纯二氧化碳只要能保持2.1MPa，-20℃的二氧化碳液化区的条件，就能获得液体二氧化碳;由于进本装置原料气二氧化碳纯度为94.5%以上，其余为不凝性气体，同时为了减少提纯过程中的二氧化碳损失，故需把原料气二氧化碳经无油润滑的二级压缩把终压提至2.8MPa，用液态丙烯在-28～-32℃下蒸发，间接冷却被压缩的二氧化碳气至-23℃，使其液化;因原料气含有少量水汽,此水汽在二氧化碳液化前必须要进行脱湿干燥:其一满足液体二氧化碳产品水分≤5ppm的质量指标；其二为了保证二氧化碳在液化及提纯过程中，不因二氧化碳气的水分在低温下结冰堵塞管道及设备，而使生产不能延续。为了节能、充分利用余冷、延长分子筛的运行周期，压缩后的气体进入再冷器，用低温的提纯塔放空气冷却，给二氧化碳气体降温。然后进入干燥器，利用分子筛吸附剂对水的吸附，将气体中的微量水脱除，确保经除湿干燥后的二氧化碳气水分≤5ppm。分子筛吸附饱和后加热再生，循环使用。（干燥塔采用一开一备形式）。液化后的液体二氧化碳要进行精馏提纯，采用提纯塔，根据二氧化碳与杂质组分的沸点不同，利用低温减压精馏原理，在特定条件下将杂质加以分离，既提高二氧化碳纯度，得到合格的液体二氧化碳产品，又降低产品的气耗。二氧化碳气体的冷却、液化，以丙烯为制冷剂，通过丙烯的低温蒸发，传递冷量给二氧化碳使之液化，气态丙烯丙烯制冷压缩机的加压和蒸发冷凝器的冷凝，将气态丙烯冷凝成液态丙烯，然后再去CO2冷凝器蒸发吸热，完成制冷循环。制冷采用甲醇装置丙烯制冷富余的冷量，不再增设制冷机组，大大简化操作工艺流程和操作单元，减少设备投入及运行成本，并且彻底将原来氨制冷导致的危险源去除。本技术的有益效果为：采用的新工艺、新技术在传统成熟的技术基础上，进一步进行工艺流程优化，尽量减少转动设备数量，以降低动力消耗；根据本工艺流程的特点，合理进行工艺设备的布置，合理利用位差使物料自流流动，以减少动力消耗；CO2冷凝器利用制冷冰机的富余制冷量，合理地利用了热能，不再增设制冷冰机，从而大大降低了电能消耗和循环冷却水消耗，且运行稳定、可靠；生产装置集中布置，尽可能采用轻型化、露天化布置，减少装置间管道距离，以减少能源消耗；选用节能型高效机CO2压缩机，提高能源利用率，节能降耗；选用节能型电气设备，选用高光效节能型照明灯具。附图说明图1为本技术依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置的结构示意图，流程对比（虚线部分为优化后的本新型流程）；其中，1.原料气塔，2.预脱硫塔，3.吸附塔，4.压缩机装置，5.再冷器，6.干燥塔，7.二氧化碳冷凝装置，8.提纯塔，9.产品球罐，10.浓度检测装置，61.第一干燥塔，62.第二干燥塔。具体实施方式为了加深对本技术的理解，下面将结合实例和附图对本依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置进一步详述，该实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。如图1所示，依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置，包括依次连接的原料气塔1、预脱硫塔2、吸附塔3、二氧化碳压缩机装置4、再冷器5、分子筛干燥塔6、，二氧化碳冷凝装置7、提纯塔8、产品球罐9；所述二氧化碳冷凝装置(7)采用丙烯为制冷剂，二氧化碳冷凝装置7为甲醇生产装置用丙烯压缩机；干燥塔6包括第一干燥塔61和第二干燥塔62，第一干燥塔61和第二干燥塔62一用一备；纯塔8通过浓度检测装置10、管道与吸附塔3连接。本新型装置设计过程中物料平衡阶段，将回收尾气中二氧化碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置，其特征在于，包括依次连接的原料气塔(1)、预脱硫塔(2)、吸附塔(3)、压缩机装置(4)、再冷器(5)、干燥塔(6)、二氧化碳冷凝装置(7)、提纯塔（8）、产品球罐（9）；所述二氧化碳冷凝装置(7)采用丙烯为制冷剂，二氧化碳冷凝装置(7)为甲醇生产装置用丙烯压缩机。

【技术特征摘要】
1.依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置，其特征在于，包括依次连接的原料气塔(1)、预脱硫塔(2)、吸附塔(3)、压缩机装置(4)、再冷器(5)、干燥塔(6)、二氧化碳冷凝装置(7)、提纯塔（8）、产品球罐（9）；所述二氧化碳冷凝装置(7)采用丙烯为制冷剂，二氧化碳冷凝装置(7)为甲醇生产装置用丙烯压缩机。2.根据权利要求1所述的依托甲醇生产装置生产二氧化碳的装置，其特征在于，所述干燥塔(6)为分子筛干燥塔。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵西坤，王伟，张萍，王明清，孙秀英，韩嘉，蒋娜，吕晓光，董伟，
申请(专利权)人：兖矿国宏化工有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东,37