用于二氧化碳生产的纯化系统和方法技术方案

公开了用于纯化二氧化碳气体混合物的系统和方法。与外部烃定量给料系统整合的二氧化碳纯化和液化单元用于纯化混合物，该混合物包括(1)主要的二氧化碳和(2)包括有机氯化物和其他有机烃的其他物质。可以通过控制在二氧化碳纯化和液化单元的反应器中反应的有机氯化物的量以基本上除去混合物中的有机氯化物。有机氯化物含量的控制由外部烃计量系统来进行。外部烃计量系统被配置为通过控制外部烃进入混合物的流速，将来自反应器的流出物的温度保持在预定范围内。

Purification system and method for carbon dioxide production

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二氧化碳生产的纯化系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年6月13日提交的美国临时专利申请第62/518,831号的优先权权益，其通过引用以其整体并入本文。
本专利技术一般涉及化学纯化技术。更具体地，本专利技术涉及纯化由化学品生产设备产生的二氧化碳的系统和方法。专利技术背景二氧化碳被广泛用于各种工业，例如石油和天然气(例如，提高采油率)、饮料(例如，碳酸化)、食品和化学品(例如，碳酸钙生产)工业中。当前，市场上大部分的二氧化碳供应来自包括氨生产、乙醇生产、乙二醇生产和天然气加工的各种化学品生产工艺的副产物流。然而，主要包含二氧化碳的这些副产物流通常包含各种有机杂质，例如有机氯化物和/或烃。因此，为了确保用于后续工艺和/或进一步应用的二氧化碳供应的品质，通常使用二氧化碳纯化和液化单元将这些杂质转化为更多的二氧化碳和/或可以被容易地去除或回收的其他化合物，例如水和无机氯化物。在常规的二氧化碳纯化和液化单元中，通常将来自副产物流的烃类燃烧以产生热量、二氧化碳和水。二氧化碳混合物中的其他杂质，例如有机氯化物，可以通过吸热过程转化为氯化氢。取决于流入二氧化碳纯化和液化单元中的副产物物流的组成，由于混合物中有机氯的高浓度和/或反应条件不足以使有机氯完全转化，化合物、例如有机氯化物通常无法完全转化。由这种方法产生的二氧化碳产物可能是低品质的，甚至对人体健康有害的。因此，需要改善的二氧化碳纯化和液化方法。
技术实现思路
已经发现了一种用于纯化包含以下成分的混合物的方法：(1)主要的二氧化碳和(2)包括有机氯化物和其他有机化合物的其他物质。通过使用外部烃计量系统来控制在二氧化碳纯化和液化单元的反应器中反应的有机氯化物的量，可以使二氧化碳中残留的有机氯化物最小化。本专利技术的实施方案包括一种纯化混合物的方法，该混合物包括(1)主要的二氧化碳和(2)包括有机氯化物的其他物质。该方法可以包括使混合物流入反应器。氧气也可以流入反应器。该方法还可以包括使有机氯化物中的至少一些与氧气反应以形成额外的二氧化碳。该方法还可以包括使流出物从反应器流出。该方法还可以进一步包括通过将反应器中的反应温度保持在预定范围内来控制在反应器中反应的有机氯化物的量。该控制可以包括测量流出物的温度，以及如果所测量的流出物的温度低于预定的最低温度，则向混合物中注入烃或提高向混合物中注入烃的速率。本专利技术的实施方案包括一种纯化来自乙二醇车间的混合物的方法，该混合物包括(1)主要的二氧化碳和(2)包括有机氯化物的其他物质。该方法可以包括使混合物流入反应器并且使氧气流入反应器。该方法还可以包括使有机氯化物中的至少一些与氧气反应以形成额外的二氧化碳。该方法还可以包括使流出物从反应器流出。该方法还可以进一步包括通过将反应器中的反应温度保持在预定范围内来控制在反应器中反应的有机氯化物的量。该控制可以包括测量流出物的温度，以及如果所测量的流出物的温度低于预定的最低温度，则向混合物中注入烃或提高向混合物中注入烃的速率。本专利技术的实施方案包括一种纯化来自乙二醇车间的混合物的方法，该混合物可以包括(1)主要的二氧化碳和(2)包括有机氯化物的其他物质。该方法可以包括使混合物流入反应器。氧气也可以流入反应器。该方法还可以包括使有机氯化物中的至少一些与氧气反应以形成额外的二氧化碳。该方法还可以包括使流出物从反应器流出。该方法可以包括通过将反应器中的反应温度保持在预定范围内来自动地控制在反应器中反应的有机氯化物的量。控制可以包括使外部烃自动地注入到混合物中，外部烃可以包括乙烯、甲烷和/或其他燃料气体。注入可以包括自动地测量流出物的温度。如果所测量的流出物的温度低于预定的最低温度，则自动地启动控制阀以允许外部烃流入到混合物中或提高外部烃流入混合物的流速。如果所测量的流出物的温度高于预定的最高温度，则自动地启动控制阀以停止外部烃流入混合物中或减少外部烃流入混合物中。以下包括本说明书全文中使用的各种术语和短语的定义。术语“约”或“大约”定义为本领域技术人员所理解的接近于。在一个非限制性实施方案中，该术语被定义为10％以内，优选5％以内，更优选1％以内，最优选0.5％以内。术语“重量％”、“体积％”或“摩尔％”分别指基于包含该成分的物质的总重量、总体积或总摩尔数，成分的重量、体积或摩尔百分比。在一个非限制性实例中，100摩尔物质中的10摩尔成分是10摩尔％成分。术语“基本上”及其变体定义为包括10％以内、5％以内、1％以内或0.5％以内的范围。术语“抑制”或“减少”或“阻止”或“避免”或这些术语的任何变体当在权利要求和/或说明书中使用时，包括为了达到预期结果的任何可测量的减少或完全的抑制。作为本说明书和/或权利要求所使用的术语，术语“有效的”表示适于实现希望的、期望的或预期的结果。当术语在说明书和/或权利要求中使用时，术语“自动的”或“自动地”指在没有持续的直接人为干预的情况下操作或调整的执行机制。当术语在说明书和/或权利要求中使用时，术语“外部烃”指没有包含在被纯化的混合物中的烃或烃类，例如包含(1)主要的二氧化碳和(2)其他物质的混合物。当在权利要求和/或说明书中与术语“包含”、“包括”、“含有”或“具有”一起使用时，要素前不使用数量词可以表示“一个”，但是其也符合“一个或多于一个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的意思。词语“包含”、“具有”、“包括”或“含有”是包括性的或开放式的，并且不排除附加的、未列举的要素或方法步骤。本专利技术的方法可以“包含”在本说明书全文所公开的特定成分、组分、组合物等，“基本上由其构成”或“由其构成”。在本专利技术的情况下，现在描述十九个实施方案。实施方案1是一种纯化混合物的方法，所述混合物包括(1)主要的二氧化碳(CO2)和(2)其他物质，其中所述其他物质包括有机氯化物。该方法包括以下步骤：使混合物流入反应器；使氧气(O2)流入反应器；使有机氯化物中的至少一些与O2反应以形成额外的CO2；使流出物从反应器流出；通过将反应器中的反应温度保持在预定范围内来控制在反应器中反应的有机氯化物的量；其中控制包括测量流出物的温度的步骤；如果所测量的流出物的温度低于预定的最低温度，则向混合物中注入外部烃或提高向混合物中注入外部烃的速率。实施方案2是实施方案1的方法，其中所述控制还包括：如果所测量的流出物的温度高于预定的最高温度，则自动地启动控制阀以停止外部烃流入混合物或减少外部烃流入混合物。实施方案3是实施方案1或2中任一项的方法，其中混合物来自乙二醇车间。实施方案4是实施方案1至3中任一项的方法，其中其他物质还包括选自以下的化合物：甲烷、乙烯、环氧乙烷及其组合。实施方案5是实施方案1至4中任一项的方法，其中有机氯化物选自二氯乙烷、氯化乙烯、乙烯基氯、氯甲烷、乙酰氯及其组合。实施方案6是实施方案1至5中任一项的方法，其中外部烃包含燃料气体，所述燃料气体选自乙烯、甲烷、乙烷及其组合。实施方案7是实施方案1至6中任一项的方法，其中使混合物流入反应器包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯化包含(1)主要的二氧化碳(CO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170613 US 62/518,8311.一种纯化包含(1)主要的二氧化碳(CO2)和(2)其他物质的混合物的方法，其中所述其他物质包含有机氯化物，所述方法包括：
使混合物流入反应器；
使氧气(O2)流入反应器；
使有机氯化物中的至少一些与O2反应以形成额外的CO2；
使流出物从反应器流出；
通过将反应器中的反应温度保持在预定范围内来控制在反应器中反应的有机氯化物的量，所述控制包括：
测量流出物的温度；以及
如果所测量的流出物的温度低于预定的最低温度，则向混合物中注入外部烃或提高向混合物注入外部烃的速率。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制还包括：
如果所测量的流出物的温度高于预定的最高温度，则自动地启动控制阀以停止外部烃流入混合物或减少外部烃流入混合物。


3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中混合物来自乙二醇车间。


4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中其他物质还包含选自以下的化合物：甲烷、乙烯、环氧乙烷及其组合。


5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中有机氯化物选自二氯乙烷、氯化乙烯、乙烯基氯、氯甲烷、乙酰氯及其组合。


6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中外部烃包含燃料气体，所述燃料气体选自乙烯、甲烷、乙烷及其组合。


7.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中使混合物流入反应器包括：
使混合物流入进料压缩机以形成进料流；
使来自进料压缩机的进料流流过一个或多于一个热交换器以加热进料流；和
使经加热的进料流流入反应器。


8.根据权利要求7所述的方法，其中进料压缩机为二级压缩机。


9.根据权利要求7所述的方法，其中使氧气流入反应器包括：
使氧气流入进料压缩机以使得氧气与进料流混合；
使与进料流混合的氧气流过一个或多于一个热交换器以加热氧气和进料流；和
使经加热的氧气和经加热的进料流流入反应器。

【专利技术属性】
技术研发人员：尤瑟夫·豪萨维，穆罕默德·法鲁克·法里德，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL