一种高纯二氧化碳的生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种高纯二氧化碳的生产装置，其包括依次布置的变压吸附组件，一级再生式干燥器组件、一级液化器、闪蒸罐、一级汽提塔、脱烃组件、二级再生式干燥器组件、二级液化器和二级汽提塔；用于对甲醇裂解制取氢气或天然气制氢的尾气进行压缩、脱硫、脱醇、吸附干燥、液化、闪蒸、初级精馏再汽化、加热、催化转化、吸附干燥、制冷、再次精馏提纯等操作，以提取工纯裂解尾气至高纯二氧化碳。该高纯二氧化碳的生产装置，适于大规模工业化生产，安全可靠；并且制得的高纯二氧化碳产品中CO

A production device of high purity carbon dioxide

【技术实现步骤摘要】
一种高纯二氧化碳的生产装置
本技术涉及气体生产领域，具体涉及一种从甲醇裂解制取氢气或天然气制氢的尾气中提取高纯二氧化碳的生产装置。
技术介绍
众所周知，二氧化碳主要用于碳酸饮料、气体保护焊、三次采油、超临界流体萃取、气肥、保解、烟丝膨化等，其用量及应用范围都在逐年扩大，由此可见，二氧化碳的分离提纯技术显得尤为重要。二氧化碳的分离提纯技术是CO2化学发展的基础，也是化工领域亟需发展的关键问题之一。随着电子、化工等行业的快速发展，二氧化碳在化工、电子、冶金、食品、机械等领域获得了广泛的应用，与此同时，对高纯二氧化碳的需求量也急剧增大。其中，随着食品工业、超大规模集成电路的制造技术的进步，特别是在对电子元件清洗的工艺中，相应地对二氧化碳的纯度提出了更高的要求。在常规工业级或食品级二氧化碳的制备方法中，通常采用脱硫剂以降低产品中的硫含量，并以分子筛吸附水分，部分企业还通过单塔精馏塔顶排放不凝的氧氮气体。此外，食品级二氧化碳通常需要使用贵金属催化剂以燃烧降低二氧化碳中的碳氢化合物含量，然而，这些装置所生产的二氧化碳产品均是从精馏塔的下部获得，因而具有较多的高沸点杂质，从而导致由这些现有技术制得的二氧化碳产品的纯度往往达不到电子级的纯度，同时由于原料气中含有大量氢气及一氧化碳对贵金属催化剂有毒性，无法直接通过常规方法催化反应方法去除二氧化碳中的碳氢化合物。目前，国内对于二氧化碳产品的最高标准为GB1886.228-2016《食品安全国家标准/食品添加剂/二氧化碳》。该标准对于食品级CO2规定了“感官要求3项、理化指标18项”，共计21项指标(折算后要求CO2纯度≥99.9％)。然而，电子行业对CO2的34项指标要求中，除了“苯、甲醇、乙醛、环氧乙烷、氯乙烯、氰化氢”6种物质外，已经覆盖了GB1886.228-2016中的其它各项要求，且对CO2总体纯度的要求远远高于该现有标准。因此，研发出一种适于大规模工业化生产的高纯二氧化碳的制备工艺及其相应装置，成为当今化工研发人员的研究难点与热点之一。
技术实现思路
本技术为解决现有技术中的上述问题，提出一种从甲醇裂解制取氢气或天然气制氢的尾气中提取高纯二氧化碳的生产装置。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：本技术第一个方面是提供了一种高纯二氧化碳的生产装置，包括：一变压吸附组件，用于对甲醇裂解气(1)进行分离处理；一一级再生式干燥器组件，用于接收所述变压吸附组件分离后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；一一级液化器(RU1)，用于对所述一级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；一闪蒸罐(G2)，用于接收所述一级液化器(RU1)液化处理后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳气体进行闪蒸分离处理，分离后的不凝气从所述闪蒸罐(G2)顶部排出，分离后的粗二氧化碳液体(10)进入气化器(WE2)；一脱烃组件，用于对所述闪蒸罐(G2)塔底排出的粗二氧化碳液体(10)进行脱烃处理；一二级再生式干燥器组件，用于接收所述脱烃组件脱烃后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；一二级液化器(RU2)，用于对所述二级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；以及一二级汽提塔(C2)，用于接收所述二级液化器(RU2)液化后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳液体进行汽提分离处理，分离后的纯二氧化碳液体，一部分进入所述二级汽提塔(C2)塔底的二级塔底加热器(EH5)内进行循环蒸发，另一部分从所述二级汽提塔(C2)塔底排出得产品二氧化碳液体。本技术第二个方面是一种高纯二氧化碳的生产装置，包括：一变压吸附组件，用于对甲醇裂解气进行分离处理；一一级再生式干燥器组件，用于接收所述变压吸附组件分离后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；一一级液化器，用于对所述一级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；一闪蒸罐，用于接收所述一级液化器液化处理后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳气体进行闪蒸分离处理，分离后的不凝气从所述闪蒸罐排出，分离后的二氧化碳液体从其底部排出作为一级汽提塔的回流液；一一级汽提塔，用于接收所述二氧化碳液体，并对所述二氧化碳液体进行汽提分离处理；分离后的粗二氧化碳液体，一部分进入所述一级汽提塔塔底的一级塔底加热器内进行循环蒸发，另一部分从所述一级汽提塔塔底排出；一脱烃组件，用于对所述一级汽提塔塔底排出的粗二氧化碳液体进行脱烃处理；一二级再生式干燥器组件，用于接收所述脱烃组件脱烃后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；一二级液化器，用于对所述二级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；以及一二级汽提塔，用于接收所述二级液化器液化后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳液体进行汽提分离处理；分离后的纯二氧化碳液体，一部分进入所述二级汽提塔塔底的二级塔底加热器内进行循环蒸发，另一部分从所述二级汽提塔塔底排出得产品二氧化碳液体。进一步地，所述变压吸附组件包括通过管道依次连接的变压吸附塔、裂解气尾气贮罐、二氧化碳压缩机、分离罐和脱硫罐所述变压吸附塔的底部与所述裂解气尾气贮罐的顶部连通，所述分离罐的顶部与所述一级再生式干燥器组件连通。进一步地，所述一级再生式干燥器组件由两台并联布置的分子筛吸附器组成，所述分子筛吸附器的底部通过管道连接所述分离罐的顶部，所述分子筛吸附器的顶部通过管道经所述一级液化器与所述闪蒸罐连通。进一步优选地，所述闪蒸罐的顶部通过管道经再生二氧化碳换热器、加热器分别与所述分子筛吸附器的顶部管道连通，以及所述闪蒸罐的顶部通过管道经原料二氧化碳换热器、回收压缩机与变压吸附塔连通。进一步地，所述一级汽提塔的顶部通过管道经一级汽提塔冷凝器与一级塔顶分离器的顶部连通，所述一级塔顶分离器的底部通过管道连通所述一级汽提塔的顶部。进一步地，所述脱烃组件包括通过管道依次连通的气化器、回热器(E1)、加热器、催化转化炉和水冷却器；所述催化转化炉内脱碳氢化合物后的二氧化碳气体通过管道经所述回热器换热后进入所述水冷却器进行冷却，所述水冷却器通过管道与所述二级再生式干燥器组件连通。进一步优选地，所述脱烃组件还包括用于为脱烃处理工艺提供氧气的氧气管道，所述氧气管道与所述气化器和回热器之间的二氧化碳气体管道连通。进一步地，所述二级再生式干燥器组件由两台并联布置的分子筛吸附器组成，所述分子筛吸附器的顶部通过管道分别与所述二级液化器和二氧化碳缓冲罐连通，所述二氧化碳缓冲罐通过管道经加热器与所述分子筛吸附器的顶部管道连通。进一步地，所述二级汽提塔的顶部通过管道经二级汽提塔冷凝器与二级塔顶分离器的顶部连通，所述二级塔顶分离器的底部通过管道连通所述二级汽提塔的顶部。进一步地，所述二级汽提塔的塔底通过管道经所述产品二氧化碳过冷器与高纯二氧化碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高纯二氧化碳的生产装置，其特征在于，包括：/n一变压吸附组件，用于对甲醇裂解气(1)进行分离处理；/n一一级再生式干燥器组件，用于接收所述变压吸附组件分离后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；/n一一级液化器(RU1)，用于对所述一级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；/n一闪蒸罐(G2)，用于接收所述一级液化器(RU1)液化处理后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳气体进行闪蒸分离处理，分离后的不凝气从所述闪蒸罐(G2)顶部排出，分离后的粗二氧化碳液体(10)进入气化器(WE2)；/n一脱烃组件，用于对所述闪蒸罐(G2)塔底排出的粗二氧化碳液体(10)进行脱烃处理；/n一二级再生式干燥器组件，用于接收所述脱烃组件脱烃后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；/n一二级液化器(RU2)，用于对所述二级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；以及/n一二级汽提塔(C2)，用于接收所述二级液化器(RU2)液化后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳液体进行汽提分离处理，分离后的纯二氧化碳液体，一部分进入所述二级汽提塔(C2)塔底的二级塔底加热器(EH5)内进行循环蒸发，另一部分从所述二级汽提塔(C2)塔底排出得产品二氧化碳液体。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高纯二氧化碳的生产装置，其特征在于，包括：
一变压吸附组件，用于对甲醇裂解气(1)进行分离处理；
一一级再生式干燥器组件，用于接收所述变压吸附组件分离后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；
一一级液化器(RU1)，用于对所述一级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；
一闪蒸罐(G2)，用于接收所述一级液化器(RU1)液化处理后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳气体进行闪蒸分离处理，分离后的不凝气从所述闪蒸罐(G2)顶部排出，分离后的粗二氧化碳液体(10)进入气化器(WE2)；
一脱烃组件，用于对所述闪蒸罐(G2)塔底排出的粗二氧化碳液体(10)进行脱烃处理；
一二级再生式干燥器组件，用于接收所述脱烃组件脱烃后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；
一二级液化器(RU2)，用于对所述二级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；以及
一二级汽提塔(C2)，用于接收所述二级液化器(RU2)液化后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳液体进行汽提分离处理，分离后的纯二氧化碳液体，一部分进入所述二级汽提塔(C2)塔底的二级塔底加热器(EH5)内进行循环蒸发，另一部分从所述二级汽提塔(C2)塔底排出得产品二氧化碳液体。


2.一种高纯二氧化碳的生产装置，其特征在于，包括：
一变压吸附组件，用于对甲醇裂解气(1)进行分离处理；
一一级再生式干燥器组件，用于接收所述变压吸附组件分离后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；
一一级液化器(RU1)，用于对所述一级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；
一闪蒸罐(G2)，用于接收所述一级液化器(RU1)液化处理后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳气体进行闪蒸分离处理，分离后的不凝气从所述闪蒸罐(G2)排出，分离后的二氧化碳液体从其底部排出作为一级汽提塔(C1)的回流液；
一一级汽提塔(C1)，用于接收所述二氧化碳液体，并对所述二氧化碳液体进行汽提分离处理，分离后的粗二氧化碳液体，一部分进入所述一级汽提塔(C1)塔底的一级塔底加热器(EH4)内进行循环蒸发，另一部分从所述一级汽提塔(C1)塔底排出；
一脱烃组件，用于对所述一级汽提塔(C1)塔底排出的粗二氧化碳液体进行脱烃处理；
一二级再生式干燥器组件，用于接收所述脱烃组件脱烃后的二氧化碳气体，并对接收的所述二氧化碳气体进行干燥处理；
一二级液化器(RU2)，用于对所述二级再生式干燥器组件干燥处理后的所述二氧化碳气体进行液化处理；以及
一二级汽提塔(C2)，用于接收所述二级液化器(RU2)液化后的二氧化碳液体，并对所述二氧化碳液体进行汽提分离处理，分离后的纯二氧化碳液体，一部分进入所述二级汽提塔(C2)塔底的二级塔底加热器(EH5)内进行循环蒸发，另一部分从所述二级汽提塔(C2)塔底排出得产品二氧化碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：周大荣，俞建，
申请(专利权)人：上海启元空分技术发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31