一种适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺制造技术

一种适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，二氧化碳原料气采用高压压缩工艺和常温

【技术实现步骤摘要】
一种适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺


[0001]本专利技术涉及二氧化碳输送
，具体为一种适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺。

技术介绍

[0002]目前，国内在二氧化碳驱油方面采用罐车将液态二氧化碳运输至注气位置进行注气，通过长距离的管道输送的方式较少，而长距离的管道输送方案中，中压液化方案比较受欢迎，但中压液化方案对制冷机组的品位和负荷要求极高，这导致整个输送线路建设中设备投资高，使用中运行费用高。
[0003]虽然业界也有提出高压液化的方案，但从压力设计到制冷流程设计并不科学，机组设备投资和运行成本不好控制，节能降耗效果不明显，在二氧化碳捕集液化规模大的捕集工程中，机组设备的持续无故障运转和长距离管道输送也要求高压液化主机设备要具有更高的安全性和可控性，建设这样一条高产能、高稳定性的二氧化碳高压液化输送线在设备机组的选择以及安全运行方面尚面临诸多挑战。

技术实现思路

[0004]为解决上述
技术介绍
中所提出的问题，本专利技术提供一种适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，通过优选的高压压缩工艺和常温
‑
低温制冷工艺实现二氧化碳的管道输送，并在此基础上对输送线的机组设备进行优选设计和安全控制。
[0005]本专利技术所采取的技术方案具体是：
[0006]一种适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，二氧化碳原料气采用高压压缩工艺和常温
‑
低温制冷工艺实施高压液化并通过管道输送。
[0007]如上所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，所述高压压缩工艺为：二氧化碳原料气采用四级压缩，压缩出口压力为7.0
±
0.1MPaA，并对高压压缩二氧化碳进行干燥，干燥压力为3.8
±
0.1MPaA。
[0008]如上所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，所述常温
‑
低温制冷工艺的步骤为：
[0009](1)常温制冷
[0010]经高压压缩和干燥后的二氧化碳利用常温制冷机组实施常温制冷；
[0011](2)低温制冷
[0012]经常温制冷的二氧化碳利用低温制冷机组进行预冷—精馏提纯—过冷，得到最终的液体二氧化碳。
[0013]如上所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，所述常温制冷步骤的制冷液化温度为20
±
1℃，压力为6.95
±
0.1MPaA。
[0014]如上所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，所述低温制冷步骤中先预冷、再减压，预冷温度为
‑
24
±
1℃，压力为6.9
±
0.1MPaA，精馏提纯的进塔温度为
‑
24
±
1℃，
压力为2.5
±
0.1MPaA，过冷温度为
‑
22
±
1℃，压力为2.4
±
0.1MPaA。
[0015]如上所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，所述四级压缩采用离心压缩机，所述离心压缩机采用整体齿轮技术，一台齿轮箱上挂有四级压缩叶轮，油箱、换热器兼做压缩机撬座，压缩机主机、驱动电机、润滑油系统、冷却系统集成于同一撬座之上。
[0016]如上所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，高压压缩二氧化碳采用氧化铝+分子筛吸附式高压干燥，控制压力总损失≤50kPa，利用高压压缩的压缩级间余热，辅助以微加热，实现再生过程零气耗。
[0017]如上所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，采用压力传感器对离心压缩机的进口压力、出口压力和气体输出管道的压力进行采集，通过控制器设定所述进口压力和出口压力的压差波动阈值以及所述气体输出管道的压力波动阈值，基于所述压差波动阈值和压力波动阈值协同对离心压缩机的运行进行反馈调节。
[0018]如上所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，所述常温制冷机组为12℃制冷负荷，COP＞5；所述低温制冷机组为
‑
30℃制冷负荷，COP＞1.9。
[0019]如上所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，所述适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺用于二氧化碳捕集液化规模为15万吨/年的生产中，所采用的机组运行总功率＜2100kW。
[0020]本专利技术所能取得的有益技术效果是：
[0021]本专利技术提供的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，通过优选的高压压缩工艺和常温
‑
低温制冷工艺实现二氧化碳的管道输送，并在此基础上对输送线的机组设备进行优选设计和安全控制，设备投资较少，运行费用较低，节约占地，与中压液化方案相比，主要设备投资可降低至少10％，运行费用可降低至少15％，而且兼具了运行更安全的优势，对压缩主机所采用的改进的反馈调节机制在保证压缩效率的前提下提高了生产安全性和运行稳定性。本专利技术提供的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，同时具备下游密相/超临界管输的改造潜力，在密相/超临界管输条件下，相比中压液化方案可节能25％以上。
[0022]将本专利技术提供的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺用于二氧化碳捕集液化规模为15万吨/年的生产中，所采用的机组运行总功率＜2100kW。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺的过程原理图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0025]实施例1
[0026]参考图1，图1为本实施例的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺的过程原理图。本实施例提供的一种适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，二氧化碳原料气采用高压压缩工艺和常温
‑
低温制冷工艺实施高压液化并通过管道输送。
[0027]本实施例的工艺在大型二氧化碳捕集利用工程中(以液化规模为15万吨/年为例)具备设备投资较少、运行费用较低、节约占地和运行安全的优势。下面具体说明。
[0028]首先本实施例中上面所述高压压缩工艺为：
[0029]二氧化碳原料气采用四级压缩，压缩出口压力为7.0MPaA，并对高压压缩二氧化碳进行干燥，干燥压力为3.8MPaA。
[0030]所述的常温
‑
低温制冷工艺的步骤为：
[0031](1)常温制冷
[0032]经高压压缩和干燥后的二氧化碳利用常温制冷机组实施常温制冷。具体地，所述常温制冷步骤的制冷液化温度为20℃，压力为6.95MPaA。
[0033](2)低温制冷
[0034]经常温制冷的二氧化碳利用低温制冷机组进行预冷—精馏提纯—过冷，得到最终的液体二氧化碳。具体地，所述低温制冷步骤中先预冷、再减压，预冷温度为
‑
24℃，压力为6.9MPaA，精馏提纯的进塔温度为
‑
24℃，压力为2.5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，其特征在于，二氧化碳原料气采用高压压缩工艺和常温
‑
低温制冷工艺实施高压液化并通过管道输送。2.根据权利要求1所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，其特征在于，所述高压压缩工艺为：二氧化碳原料气采用四级压缩，压缩出口压力为7.0
±
0.1MPaA，并对高压压缩二氧化碳进行干燥，干燥压力为3.8
±
0.1MPaA。3.根据权利要求2所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，其特征在于，所述常温
‑
低温制冷工艺的步骤为：(1)常温制冷经高压压缩和干燥后的二氧化碳利用常温制冷机组实施常温制冷；(2)低温制冷经常温制冷的二氧化碳利用低温制冷机组进行预冷—精馏提纯—过冷，得到最终的液体二氧化碳。4.根据权利要求3所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，其特征在于，所述常温制冷步骤的制冷液化温度为20
±
1℃，压力为6.95
±
0.1MPaA。5.根据权利要求4所述的适用于管道输送的二氧化碳高压液化工艺，其特征在于，所述低温制冷步骤中先预冷、再减压，预冷温度为
‑
24
±
1℃，压力为6.9
±
0.1MPaA，精馏提纯的进塔温度为
‑
24
±
1℃，压力为2.5
±
0.1MPaA，过冷温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉兵，韩红霞，周正坤，骆亮，王红伟，
申请(专利权)人：新疆敦华绿碳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：