一种CO2液化工艺及冷箱制造技术

本发明专利技术属于CO2回收利用技术领域，本发明专利技术提供了一种CO2液化工艺及冷箱。该冷箱包括依次连接的压缩装置、净化装置、干燥装置、深冷分离装置和CO2制冷循环系统，其中，CO2制冷循环系统包括依次连接的压缩机、氟利昂制冷机、再沸器和换热器。使用该冷箱对CO2进行液化，包括以下步骤：将原料气顺次通过压缩装置、净化装置、干燥装置、深冷分离装置即可得到液体CO2；未被液化的CO2输入CO2制冷循环系统中，为深冷分离装置提供冷量。该冷箱可液化CO2体积含量在30～80％的气体，不仅能耗低，而且还能提高CO2的回收率。的回收率。的回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种CO2液化工艺及冷箱


[0001]本专利技术涉及CO2回收利用
，尤其涉及一种CO2液化工艺及冷箱。

技术介绍

[0002]目前，随着经济快速发展，CO2的排放总量也在增加，致使二氧化碳减排已经成为全世界共同关注的焦点，所以，如何将CO2回收利用成为了研究的热点。通过合理的工艺流程制取液体CO2产品，可回收利用CO2尾气，实现CO2减排。
[0003]但是，国内现有大多数CO2回收利用工艺都是针对80～90％以上含量的 CO2进行回收，针对30～80％左右含量的CO2的回收工艺少之又少，然而 30～80％左右含量的CO2尾气较为普遍，所以设计合适该浓度的低能耗的CO2回收工艺至关重要。
[0004]因此，如何提供一种能够有效回收并利用含量在30％～80％的CO2气体的工艺成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种CO2液化工艺及冷箱，其目的是解决现有针对体积浓度在30～80％之间的CO2的回收工艺所存在的能耗高，回收率低等技术问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种冷箱，包括依次连接的压缩装置、净化装置、干燥装置、深冷分离装置和CO2制冷循环系统。
[0008]进一步的，所述CO2制冷循环系统包括依次连接的压缩机、氟利昂制冷机、再沸器和换热器。
[0009]本专利技术提供了一种CO2的液化工艺，采用了上述冷箱，包括以下步骤：
[0010]将原料气顺次通过压缩装置、净化装置、干燥装置、深冷分离装置即可得到液体CO2；未被液化的CO2输入CO2制冷循环系统中，为深冷分离装置提供冷量，其余气体进入尾气膨胀装置。
[0011]进一步的，所述原料气包含体积分数为30～80％的CO2。
[0012]进一步的，所述原料气在压缩装置中的压强为2.0～3.6MPa。
[0013]进一步的，在净化装置中，原料气中的硫含量≤1ppm。
[0014]进一步的，原料气在干燥装置中的露点温度＜
‑
40℃。
[0015]进一步的，所述原料气在深冷分离装置中的温度为
‑
45～
‑
35℃。
[0016]进一步的，所述CO2制冷循环系统中，未被液化的CO2在压缩机中的压力为2.0～3.6MPa，在氟利昂制冷机中的温度为
‑
20～
‑
15℃。
[0017]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0018]针对CO2体积含量在30％～80％的气体，采用本专利技术所提供的冷箱，其中的CO2制冷循环系统可有效分离液体CO2并提高CO2的回收率；通过尾气膨胀装置利用原料气的压力能膨胀制冷，从而降低CO2分离液化流程的功耗，进而达到回收利用CO2尾气，实现CO2减排的目
的。
附图说明
[0019]图1为利用本专利技术所提供的冷箱对CO2进行液化的流程图。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种冷箱，包括依次连接的压缩装置、净化装置、干燥装置、深冷分离装置和CO2制冷循环系统。
[0021]在本专利技术中，所述CO2制冷循环系统包括依次连接的压缩机、氟利昂制冷机、再沸器和换热器。
[0022]本专利技术提供了一种CO2的液化工艺，采用了上述冷箱，包括以下步骤：
[0023]将原料气顺次通过压缩装置、净化装置、干燥装置、深冷分离装置即可得到液体CO2；未被液化的CO2输入CO2制冷循环系统中，为深冷分离装置提供冷量，其余气体进入尾气膨胀装置。
[0024]在本专利技术中，所述原料气包含体积分数为30～80％的CO2，优选为 40～70％，进一步优选为50～60％。
[0025]在本专利技术中，所述原料气在压缩装置中的压强为2.0～3.6MPa，优选为 2.2～3.5MPa，进一步优选为2.5～3.0MPa。
[0026]在本专利技术中，在净化装置中，原料气中的硫含量≤1ppm，优选为≤ 0.8ppm，进一步优选为≤0.5ppm。
[0027]在本专利技术中，原料气在干燥装置中的露点温度＜
‑
40℃，优选为＜
‑
50℃，进一步优选为
‑
60℃或
‑
65℃。
[0028]在本专利技术中，所述原料气在深冷分离装置中的温度为
‑
45～
‑
35℃，优选为
ꢀ‑
42～
‑
37℃，进一步优选为
‑
40～
‑
38℃。
[0029]在本专利技术中，所述CO2制冷循环系统中，未被液化的CO2在压缩机中的压力为2.0～3.6MPa，优选为2.2～3.5MPa，进一步优选为2.5～3.0MPa，在氟利昂制冷机中的温度为
‑
20～
‑
15℃，优选为
‑
18℃。
[0030]在本专利技术中，所述深冷分离装置包括精馏塔，液体CO2在精馏塔中提纯后，液体CO2进入再沸器中进一步提纯至99.5～99.9％，所述再沸器中的温度为
‑
15～
‑
12℃，优选为
‑
14℃。
[0031]在本专利技术中，再沸器中的液体CO2进入换热器过冷至
‑
20～
‑
25℃送出；优选为
‑
21～
‑
24℃，进一步优选为
‑
23℃。
[0032]在本专利技术中，精馏塔中除CO2以外的气体经过换热器复温至
‑
10～0℃后进入尾气膨胀装置，尾气膨胀装置可利用压缩机中的原料气压力进行膨胀制冷，为深冷分离装置提供冷量，然后复温至常温后排空，所述经过换热器复温的温度优选为
‑
5℃。
[0033]在本专利技术中，尾气膨胀装置包括透平膨胀机、气体轴承膨胀机、油轴承膨胀机、螺杆膨胀机和减压阀中的任意一种。
[0034]在本专利技术中，气体在尾气膨胀装置中的压强为0.2～1.0MPa，优选为 0.4～0.8MPa，进一步优选为0.6MPa。
[0035]在本专利技术中，所述CO2制冷循环系统的工作原理为：未被液化的CO2输入CO2制冷循环系统中，先经压缩机压缩水冷，再通过氟利昂制冷机冷凝液化，液化后的CO2去精馏塔再沸器做热源进一步冷却，然后节流降温，返回换热器给压缩后的原料气提供冷量，复温至常温后回到压缩机入口，完成制冷循环。
[0036]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]实施例1
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷箱，其特征在于，包括依次连接的压缩装置、净化装置、干燥装置、深冷分离装置和CO2制冷循环系统。2.根据权利要求1所述的冷箱，其特征在于，所述CO2制冷循环系统包括依次连接的压缩机、氟利昂制冷机、再沸器和换热器。3.一种CO2的液化工艺，其特征在于，采用权利要求1或2所述的冷箱，包括以下步骤：将原料气顺次通过压缩装置、净化装置、干燥装置、深冷分离装置即可得到液体CO2；未被液化的CO2输入CO2制冷循环系统中，为深冷分离装置提供冷量，其余气体进入尾气膨胀装置。4.根据权利要求3所述的液化工艺，其特征在于，所述原料气包含体积分数为30～80％的CO2。5.根据权利要求4所述的液化工艺，其特征在于，所述原料气在压缩装置中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴栋中，敬宏伟，孙立佳，陆诗建，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：