本发明专利技术公开了一种合成氨脱碳解析液态二氧化碳的加工工艺，涉及合成氨生产加工技术领域，包括脱硫、干燥除水、泠凝、提纯、脱烃、精馏提纯。本发明专利技术合成氨脱碳解析液态二氧化碳的工艺，液态二氧化碳回收综合了二氧化碳低压深冷和精馏的特点，采用中压法生产液体二氧化碳，分离沸点比二氧化碳低的杂质，有针对性地脱除沸点比二氧化碳高、通过精馏无法分离的杂质；将合成氨PSA脱碳含CO2的放空气回收，制取高纯度的液态工业级二氧化碳和液态食品级二氧化碳，既减少了温室气体的排放，提高了本地区工业气体的生产能力，大大降低了合成氨产品能耗和产品成本，提高了企业的经济效益和本地区的环境保护。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合成氨生产加工
，尤其涉及一种合成氨脱碳解析液态二氧化碳的加工工艺。
技术介绍
合成氨企业原料气净化脱碳均采用变压吸附(PSA)脱碳技术，解析后的含86％左右CO2气体均直接放空，对环境造成一定影响。二氧化碳虽然是大气温室效应使地球气候变暖的罪魁祸首，但液体二氧化碳在机械制造、饮料、食品、油田驱油等领域有着广泛的用途，据中央台播报国内每年需求食品级二氧化碳百万吨，工业用二氧化碳数千万吨。目前，全国的液碳总量不超过300万吨/年，而石油行业每年用于驱油就需求液态CO2数百万吨。目前，CO2回收技术研究现状有(1)高压法、(2)变压吸附法、(3)浅低温吸附精馏法。(1)高压法由于压力高，许多净化设备因制作难度大，制作费用高不被采用，杂质因压力高而被溶解在产品中，致使产品质量低，只能用于一般工业。(2)变压吸附法当纯度和杂质含量波动大，产品浓度难以达到要求，很难长期保证产品质量稳定，特别是对国际饮料二氧化碳标准和食品级二氧化碳国家标准中规定的痕量和超痕量杂质指标无法保证稳定，该法产品仅可用作工业品。(3)浅低温吸附精馏法在实际生产中，由于不同吸附剂对不同杂质的吸附容量不同，原料气中杂质含量不同，很难保证多种吸附剂同时穿透失效，可能某一种或几种吸附剂已经穿透失效了，而其它吸附剂还未失效，从而难以保证原料气中多种杂质同时合格，和变压吸附一样，国际饮料二氧化碳标准和食品级二氧化碳国际标准中痕量和超痕量杂质指标无法保证稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的针对上述现有技术的缺陷问题，提供一种合成氨脱碳解析液态二氧化碳的加工工艺，液态二氧化碳回收综合了低压深冷和精馏的特点，分离沸点比二氧化碳低的杂质，有针对性地脱除沸点比二氧化碳高、通过精馏无法分离的杂质；将合成氨PSA脱碳含CO2的放空气回收，制取高纯度的液态工业级二氧化碳和液态食品级二氧化碳，既减少了温室气体的排放，提高了本地区工业气体的生产能力，大大降低了合成氨产品能耗和产品成本，提高了企业的经济效益和本地区的环境保护。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种合成氨脱碳解析液态二氧化碳的加工工艺，包括以下步骤：1)脱硫：合成氨PSA脱碳放空气原料气经风机加压冷却后进入CO2压缩机一段、二段，经两段压缩后去脱硫加热器回收热量，再去粗脱硫脱除原料气中的H2S，再回压缩机三、四段后经脱硫加热器加热至60℃后，进入水解塔水解COS，经脱硫水冷器降至常温后去精脱硫塔将水解生成的H2S脱除；2)干燥除水：总硫含量≤0.1ppm的原料气经工业级预冷器用低温的提纯塔放空气进一步冷却，除去二氧化碳气中的部分饱和水，再进干燥塔干燥；3)冷凝：干燥除水后的气体经预冷器回收气氨的冷量、蒸发器回收液体二氧化碳气化的冷量，再进入冷凝器利用液氨蒸发吸热降至-15～-20℃进行冷凝，液化为液体二氧化碳；4)提纯：液化后的液体二氧化碳进入提纯塔，提纯塔温度维持在-14～-18℃，将低沸点杂质蒸发；5)脱烃：出提纯塔塔釜的液体CO2一部分作为工业级产品进入工业级液体CO2低温贮槽,另一部分经调节阀控制进入蒸发器回收热量，自身气化成气体CO2后，从净化塔上部主线进口进入催化剂层，其中的烃、苯等有机物与塔前补入的氧进行催化氧化反应，反应后总烃≤50ppm的净化气除去部分饱和水，再进入食品级干燥塔干燥，使水分含量≤20ppm，水含量合格后的气体去食品级冷凝器，利用液氨蒸发吸热降至-15～-20℃进行冷凝，液化为液体CO2，进入食品级提纯塔；6)精馏提纯：食品级提纯塔塔釜换热段用食品级干燥塔干燥脱水后的较高温CO2气作为热源，将低沸点杂质蒸发，进一步提纯；通过塔顶冷却段将塔下部与杂质气体一起蒸发的CO2重新冷凝，食品级液体CO2低温贮存。进一步地，所述粗脱硫采用双塔串并联粗脱硫工艺，原料气即可串联又可并联进入脱硫系统，两脱硫塔可改变工艺流程顺序。进一步地，精馏提纯的提纯塔顶设置列管式换热器和放空压力自动调节阀。进一步地，所述精馏提纯的提纯塔塔底温度维持在-14～-18℃。本专利技术的有益效果：一种合成氨脱碳解析液态二氧化碳的加工工艺，液态二氧化碳回收综合了低压深冷和精馏的特点，分离沸点比二氧化碳低的杂质，有针对性地脱除沸点比二氧化碳高、通过精馏无法分离的杂质；将合成氨PSA脱碳含CO2的放空气回收，制取高纯度的液态工业级二氧化碳和液态食品级二氧化碳，既减少了温室气体的排放，提高了本地区工业气体的生产能力，大大降低了合成氨产品能耗和产品成本，提高了企业的经济效益和本地区的环境保护。附图说明图1为本专利技术的加工工艺流程图。具体实施方式具体实施时，结合图1加工工艺流程图，一种合成氨脱碳解析液态二氧化碳的加工工艺，包括以下步骤：1)脱硫：合成氨PSA脱碳放空气原料气经风机加压冷却后进入CO2压缩机一段、二段，经两段压缩后去脱硫加热器回收热量，再去粗脱硫双塔脱除原料气中的H2S，再回压缩机三、四段后经脱硫加热器加热至60℃后，进入水解塔水解COS，经脱硫水冷器降至常温后去精脱硫塔将水解生成的H2S脱除。合成氨PSA脱碳放空气中气二氧化碳纯度为86％，其余为不凝性气体，且有H2S、COS，故对放空气原料气进行脱硫。脱硫先进行粗脱硫后进行精脱硫。粗脱硫采用双塔串并联粗脱硫工艺，原料气即可串联又可并联进入脱硫系统，另外两脱硫塔可改变工艺流程顺序，当第一塔脱硫能力降低时，把第二塔改为第一塔以提高脱硫效率，使脱硫后的气体达到指标。同时，降低原第一塔负荷，利用原料气中的少量氧可使该塔再生，以延长使用寿命。精脱硫采用常温精脱硫工艺，原料气先经一级脱硫塔用T703脱硫剂将H2S脱至≤2ppm，然后经脱硫加热器回收压缩热，加热至60℃后进入水解塔，采用基于α-氧化铝为载体的复配催化剂作用下将COS转化为H2S，再经脱硫水冷器冷却至常温，用精脱硫塔的T103精脱硫剂将水解转化的H2S加以脱除。确保精脱硫后总硫(H2S+COS)≤0.1ppm。设置脱硫加热器，利用CO2压缩机二段和四段气体压缩热互换，即可降低粗脱硫进口气体温度，又可提高水解剂进口气体温度，从而提高氧化铁脱硫剂的利用率、脱硫效率并降低能耗。2)干燥除水：总硫含量≤0.1ppm的原料气经工业级预冷器用低温的提纯塔放空气进一步冷却，除去二氧化碳气中的部分饱和水，再进干燥塔，使水分含量≤20ppm。3)冷凝：脱硫后的气体经预冷器回收气氨的冷量、蒸发器回收液体二氧化碳气化的冷量，再进入冷凝器利用液氨蒸发吸热降至-15～-20℃进行冷凝，液化为液体二氧化碳。4)提纯：液化后的液体二氧化碳进入提纯塔，提纯塔温度维持在-14～-18℃，将低沸点杂质蒸发。5)脱烃：出提纯塔塔釜的液体CO2一部分作为工业级产品进入工业级液体CO2低温贮槽,另一部分经调节阀控制进入蒸发器回收热量，自身气化成气体CO2后，从净化塔上部主线进口进入催化剂层，其中的烃、苯等有机物与塔前补入的氧进行催化氧化反应，反应后总烃≤50ppm的净化气除去部分饱和水，再进入食品级干燥塔干燥，使水分含量≤20ppm。水含量合格后的气体去食品级冷凝器，利用液氨蒸发吸热降至-15～-20℃进行冷凝，液化为液体CO2，进入食品级提纯塔。6)精馏提本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种合成氨脱碳解析液态二氧化碳的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)脱硫：合成氨PSA脱碳放空气原料气经风机加压冷却后进入CO2压缩机一段、二段，经两段压缩后去脱硫加热器回收热量，再去粗脱硫脱除原料气中的H2S，再回压缩机三、四段后经脱硫加热器加热至60℃后，进入水解塔水解COS，经脱硫水冷器降至常温后去精脱硫塔将水解生成的H2S脱除；2)干燥除水：总硫含量≤0.1ppm的原料气经工业级预冷器用低温的提纯塔放空气进一步冷却，除去二氧化碳气中的部分饱和水，再进干燥塔干燥；3)冷凝：干燥除水后的气体经预冷器回收气氨的冷量、蒸发器回收液体二氧化碳气化的冷量，再进入冷凝器利用液氨蒸发吸热降至‑15～‑20℃进行冷凝；4)提纯：泠凝后的液体二氧化碳进入提纯塔，提纯塔温度维持在‑14～‑18℃，将低沸点杂质蒸发；5)脱烃：经提纯塔塔釜排出的液体CO2一部分作为工业级产品进入工业级液体CO2低温贮槽,另一部分经调节阀控制进入蒸发器回收热量，自身气化成气体CO2后，从净化塔上部主线进口进入催化剂层，其中的烃、苯有机物与塔前补入的氧进行催化氧化反应，反应后总烃≤50ppm的净化气除去部分饱和水，再进入食品级干燥塔干燥，使水分含量≤20ppm，水含量合格后的气体去食品级冷凝器，利用液氨蒸发吸热降至‑15～‑20℃进行冷凝，液化为液体CO2，进入食品级提纯塔；6)精馏提纯：食品级提纯塔塔釜换热段用食品级干燥塔干燥脱水后的较高温CO2气作为热源，将低沸点杂质蒸发，进一步提纯；通过塔顶冷却段将塔下部与杂质气体一起蒸发的CO2重新冷凝，食品级液体CO2低温贮存。...
【技术特征摘要】
1.一种合成氨脱碳解析液态二氧化碳的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)脱硫：合成氨PSA脱碳放空气原料气经风机加压冷却后进入CO2压缩机一段、二段，经两段压缩后去脱硫加热器回收热量，再去粗脱硫脱除原料气中的H2S，再回压缩机三、四段后经脱硫加热器加热至60℃后，进入水解塔水解COS，经脱硫水冷器降至常温后去精脱硫塔将水解生成的H2S脱除；2)干燥除水：总硫含量≤0.1ppm的原料气经工业级预冷器用低温的提纯塔放空气进一步冷却，除去二氧化碳气中的部分饱和水，再进干燥塔干燥；3)冷凝：干燥除水后的气体经预冷器回收气氨的冷量、蒸发器回收液体二氧化碳气化的冷量，再进入冷凝器利用液氨蒸发吸热降至-15～-20℃进行冷凝；4)提纯：泠凝后的液体二氧化碳进入提纯塔，提纯塔温度维持在-14～-18℃，将低沸点杂质蒸发；5)脱烃：经提纯塔塔釜排出的液体CO2一部分作为工业级产品进入工业级液体CO2低温贮槽,另一部分经调节阀控制进入蒸发器回收热量，自身气化成气体CO2后，从净化塔上部主线进口进入催化剂层，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉银，宋百胜，唐海生，夏家信，
申请(专利权)人：安徽华尔泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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