CN108709367A - 一种二氧化碳的液化装置及使用方法 - Google Patents

一种二氧化碳的液化装置及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108709367A
CN108709367A CN201810492148.XA CN201810492148A CN108709367A CN 108709367 A CN108709367 A CN 108709367A CN 201810492148 A CN201810492148 A CN 201810492148A CN 108709367 A CN108709367 A CN 108709367A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
carbon dioxide
liquid
cooling
discharge pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810492148.XA
Other languages
English (en)
Inventor
顾英
陈金锋
耿淑远
范开智
刘会景
王丹
刘翠强
王海瑾
余晓丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd
Sinopec Ningbo Technology Research Institute
Original Assignee
Sinopec Engineering Group Co Ltd
Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd
Sinopec Ningbo Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Engineering Group Co Ltd, Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd, Sinopec Ningbo Technology Research Institute filed Critical Sinopec Engineering Group Co Ltd
Priority to CN201810492148.XA priority Critical patent/CN108709367A/zh
Publication of CN108709367A publication Critical patent/CN108709367A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0027—Oxides of carbon, e.g. CO2
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0201—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/50—Carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0045—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by vaporising a liquid return stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0201—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
    • F25J1/0202—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration in a quasi-closed internal refrigeration loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/80—Carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/80—Carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/80—Separating impurities from carbon dioxide, e.g. H2O or water-soluble contaminants
    • F25J2220/82—Separating low boiling, i.e. more volatile components, e.g. He, H2, CO, Air gases, CH4
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/40—Expansion without extracting work, i.e. isenthalpic throttling, e.g. JT valve, regulating valve or venturi, or isentropic nozzle, e.g. Laval

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种二氧化碳液化装置及使用方法，特点是二氧化碳液化装置包括缓冲罐、多级压缩机、第一气体冷却器、第二气体冷却器、气液分离器、第一节流阀、第二节流阀和液相二氧化碳储存装置；优点是该装置结构简单，使用该装置时，通过第一节流阀对分离出的驰放气进行节流，由第一换热通道回收减压后的驰放气对流经第一冷却通道的二氧化碳进行一次降温，再利用经过第二节流阀节流的二氧化碳对第二冷却通道提供冷量，由第二气体冷却器对流经的二氧化碳进行二次降温，再由气液分离器实现二氧化碳的液化过程，无需额外增加外部制冷设备，降低了成本和运行风险，并且系统运行稳定。

Description

一种二氧化碳的液化装置及使用方法
技术领域
本发明涉及一种气体液化装置及其方法，尤其是一种二氧化碳的液化装置及使用方法。
背景技术
二氧化碳是一种主要的温室气体，同时也是一种重要的工业产品，液体二氧化碳广泛应用于石油化工、机械、食品、医药等行业，因此将工业生产中排放的二氧化碳液化回收利用，不仅减少了温室气体排放，同时也创造了经济效益，具有十分重要的意义。
当前，国内外的工业液化二氧化碳的方法一般是将常压二氧化碳气体加压至一定压力，再利用制冷机组吸收二氧化碳相变潜热，使其冷却至对应饱和温度以下从而产生液体二氧化碳。
如中国专利号为CN201380070412.6的中国发明专利公开了一种二氧化碳液化装置，该二氧化碳液化装置在实际运行中存在如下缺陷：为实现二氧化碳的液化，需设置低温分离单元，增大了系统运行成本；低温分离单元的设置，不仅增大了系统控制的复杂性，同时对装置长周期稳定运行增加了风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种运行较为稳定且结构简单、运行成本较低的二氧化碳的液化装置及使用方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种二氧化碳液化装置，包括缓冲罐、多级压缩机、气液分离器和液相二氧化碳储存装置，所述的缓冲罐的进气口与用于排放初步净化后的二氧化碳气体的上游排放口连通，所述的缓冲罐的出气口与所述的多级压缩机的一级进气口连通，所述的气液分离器设置有介质入口、顶部出气口和出液口，还包括第一气体冷却器和第二气体冷却器，所述的第一气体冷却器设置有第一冷却通道和用于对所述的第一冷却通道进行冷却的第一换热通道，所述的第二气体冷却器设置有第二冷却通道和用于对所述的第二冷却通道进行冷却的第二换热通道，所述的多级压缩机的末级出气口与所述的第一冷却通道的入口连通，所述的第一冷却通道的出口与所述的第二冷却通道的入口连通，所述的第二冷却通道的出口与所述的气液分离器的介质入口连通，所述的气液分离器的顶部出气口通过第一节流阀与所述的第一换热通道的入口连通，所述的第一换热通道的出口与外部驰放气排放口连通，所述的气液分离器的出液口设置有第一排放管路和第二排放管路，所述的气液分离器的出液口通过所述的第一排放管路与所述的液相二氧化碳储存装置的入口连通，所述的气液分离器的出液口通过所述的第二排放管路与所述的第二换热通道的入口连通，所述的第二排放管路上设置有第二节流阀，所述的第二换热通道的出口与所述的多级压缩机的级间进气口连通。
一种二氧化碳液化装置的使用方法，包括以下步骤：
（1）打开缓冲罐、多级压缩机、第一节流阀、第二节流阀和气液分离器；
（2）将初步净化后的二氧化碳气体从上游排放口输入缓冲罐内，得到缓冲后的二氧化碳气体；
（3）将缓冲后的二氧化碳气体送入多级压缩机，经逐级压缩冷却处理，得到压缩冷却后的二氧化碳气体；
（4）将压缩冷却后的二氧化碳气体先后经第一冷却通道和第二冷却通道后送入气液分离器内，在气液分离器内进行气液分离，得到液相二氧化碳和驰放气，将液相二氧化碳从气液分离器的出液口分别排入第一排放管路和第二排放管路，第一排放管路将液相二氧化碳排入液相二氧化碳储存装置内储存，第二节流阀对排入第二排放管路的液相二氧化碳进行节流得到低温二氧化碳后，将低温二氧化碳输送至第二换热通道对第二冷却通道进行冷却并得到换热后的二氧化碳气体，将换热后的二氧化碳气体送入多级压缩机的级间进气口进行压缩冷却，将驰放气经气液分离器的顶部出气口送入第一节流阀进行节流得到低温驰放气，将低温驰放气输送至第一换热通道内对第一冷却通道进行冷却并得到换热后的驰放气，将换热后的驰放气从外部驰放气排放口排出。
所述的步骤（2）中，初步净化后的二氧化碳气体的气压范围为0.01~0.03MPaG，气体浓度范围为60%~92%。
所述的步骤（2）中，初步净化后的二氧化碳气体的气体浓度范围为60%~85%。
所述的步骤（3）中，压缩冷却后的二氧化碳气体的气压范围为4.0~10.0MPaG，气体温度范围为35~45℃。
所述的步骤（4）中，由第一气体冷却器将压缩冷却后的二氧化碳气体冷却后的二氧化碳气体的气体温度范围为32~42℃。
所述的步骤（4）中，由第二气体冷却器将二氧化碳气体冷却后的二氧化碳的温度范围为-30~20℃。
所述的步骤（4）中，第二节流阀将第二排放管路减压至0.3~2.0 MPaG后送入第二换热通道。
所述的步骤（4）中，从气液分离器的出液口排入第一排放管路的液相二氧化碳与排入第二排放管路的液相二氧化碳的比值范围为0.2~2。
与现有技术相比，本发明的优点在于整个持续生产液相二氧化碳的过程中，通过第一节流阀对分离出的驰放气进行节流，由第一换热通道回收节流后的驰放气对流经第一冷却通道的二氧化碳进行一次降温，再利用经过第二节流阀节流的二氧化碳对第二冷却通道提供冷量，由第二气体冷却器对流经的二氧化碳进行二次降温，再由气液分离器实现二氧化碳的液化过程，无需额外增加外部制冷设备，因此大大降低了设备运行成本，并且简化了系统结构，降低了装置运行的风险；另外由于经过第二气体冷却器回收冷量后得到的换热后的二氧化碳气体从多级压缩机的级间进气口送入多级压缩机内，因此可以有效利用换热后的二氧化碳气体自身的压力，减少多级压缩机做功，提高了能量利用效率；将换热后的驰放气从外部驰放气排放口排出，能够有效防止惰性组分的累积，大大增加了系统运行的稳定性，经过实验可得，本发明所采用的二氧化碳液化装置适用于高浓度CO2气体的液化，待液化的CO2气体浓度在60%~92%之间。
附图说明
图1为本发明中二氧化碳液化装置的结构示意图；
图2为本发明中二氧化碳液化装置的使用方法的步骤示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：一种二氧化碳液化装置，包括缓冲罐1、多级压缩机、气液分离器6和液相二氧化碳储存装置，缓冲罐1的进气口与用于排放初步净化后的二氧化碳气体的上游排放口（图未显示）连通，缓冲罐1的出气口与多级压缩机的一级进气口连通，气液分离器6设置有介质入口、顶部出气口和出液口，还包括第一气体冷却器4和第二气体冷却器5，第一气体冷却器4设置有第一冷却通道和用于对第一冷却通道进行冷却的第一换热通道，第二气体冷却器5设置有第二冷却通道和用于对第二冷却通道进行冷却的第二换热通道，多级压缩机的末级出气口与第一冷却通道的入口连通，第一冷却通道的出口与第二冷却通道的入口连通，第二冷却通道的出口与气液分离器6的介质入口连通，气液分离器6的顶部出气口通过第一节流阀7与第一换热通道的入口连通，第一换热通道的出口与外部驰放气排放口8连通，气液分离器6的出液口设置有第一排放管路61和第二排放管路62，气液分离器6的出液口通过第一排放管路61与液相二氧化碳储存装置的入口连通，气液分离器6的出液口通过第二排放管路62与第二换热通道的入口连通，第二排放管路62上设置有第二节流阀8，第二换热通道的出口与多级压缩机的级间进气口连通。
实施例二：一种二氧化碳液化装置的使用方法，包括以下步骤：
（1）打开缓冲罐1、多级压缩机、第一节流阀7、第二节流阀8和气液分离器6；
（2）将初步净化后的二氧化碳气体从上游排放口输入缓冲罐1内，得到缓冲后的二氧化碳气体，其中，初步净化后的二氧化碳气体的气压为0.01MPaG，气体浓度为60%；
（3）将缓冲后的二氧化碳气体送入多级压缩机，经逐级压缩冷却处理，得到压缩冷却后的二氧化碳气体，其中，压缩冷却后的二氧化碳气体的气压为4.0MPaG，气体温度为35℃；
（4）将压缩冷却后的二氧化碳气体先后经第一冷却通道和第二冷却通道后送入气液分离器6内，在气液分离器6内进行气液分离，得到液相二氧化碳和驰放气，将液相二氧化碳从气液分离器6的出液口分别排入第一排放管路61和第二排放管路62，第一排放管路61将液相二氧化碳排入液相二氧化碳储存装置内储存，第二节流阀8对排入第二排放管路62的液相二氧化碳进行节流得到低温二氧化碳后，将低温二氧化碳输送至第二换热通道对第二冷却通道进行冷却并得到换热后的二氧化碳气体，将换热后的二氧化碳气体送入多级压缩机的级间进气口进行压缩冷却，将驰放气经气液分离器6的顶部出气口送入第一节流阀7进行节流得到低温驰放气，将低温驰放气输送至第一换热通道内对第一冷却通道进行冷却并得到换热后的驰放气，将换热后的驰放气从外部驰放气排放口8排出，其中，由第一气体冷却器4将压缩冷却后的二氧化碳气体冷却后的二氧化碳气体的气体温度为32℃，由第二气体冷却器5将二氧化碳气体冷却后的二氧化碳的温度为-30℃，第二节流阀8将第二排放管路62减压至0.3 MPaG后送入第二换热通道，从气液分离器6的出液口排入第一排放管路61的液相二氧化碳与排入第二排放管路62的液相二氧化碳的比值为0.2。
实施例三：一种二氧化碳液化装置的使用方法，包括以下步骤：
（1）打开缓冲罐1、多级压缩机、第一节流阀7、第二节流阀8和气液分离器6；
（2）将初步净化后的二氧化碳气体从上游排放口输入缓冲罐1内，得到缓冲后的二氧化碳气体，其中，初步净化后的二氧化碳气体的气压为0.03MPaG，气体浓度为92%；
（3）将缓冲后的二氧化碳气体送入多级压缩机，经逐级压缩冷却处理，得到压缩冷却后的二氧化碳气体，其中，压缩冷却后的二氧化碳气体的气压为10.0MPaG，气体温度为45℃；
（4）将压缩冷却后的二氧化碳气体先后经第一冷却通道和第二冷却通道后送入气液分离器6内，在气液分离器6内进行气液分离，得到液相二氧化碳和驰放气，将液相二氧化碳从气液分离器6的出液口分别排入第一排放管路61和第二排放管路62，第一排放管路61将液相二氧化碳排入液相二氧化碳储存装置内储存，第二节流阀8对排入第二排放管路62的液相二氧化碳进行节流得到低温二氧化碳后，将低温二氧化碳输送至第二换热通道对第二冷却通道进行冷却并得到换热后的二氧化碳气体，将换热后的二氧化碳气体送入多级压缩机的级间进气口进行压缩冷却，将驰放气经气液分离器6的顶部出气口送入第一节流阀7进行节流得到低温驰放气，将低温驰放气输送至第一换热通道内对第一冷却通道进行冷却并得到换热后的驰放气，将换热后的驰放气从外部驰放气排放口8排出，其中，由第一气体冷却器4将压缩冷却后的二氧化碳气体冷却后的二氧化碳气体的气体温度为42℃，由第二气体冷却器5将二氧化碳气体冷却后的二氧化碳的温度为20℃，第二节流阀8将第二排放管路62减压至2.0 MPaG后送入第二换热通道，从气液分离器6的出液口排入第一排放管路61的液相二氧化碳与排入第二排放管路62的液相二氧化碳的比值为2。
实施例四：一种二氧化碳液化装置的使用方法，包括以下步骤：
（1）打开缓冲罐1、多级压缩机、第一节流阀7、第二节流阀8和气液分离器6；
（2）将初步净化后的二氧化碳气体从上游排放口输入缓冲罐1内，得到缓冲后的二氧化碳气体，其中，初步净化后的二氧化碳气体的气压为0.02MPaG，气体浓度为72%；
（3）将缓冲后的二氧化碳气体送入多级压缩机，经逐级压缩冷却处理，得到压缩冷却后的二氧化碳气体，其中，压缩冷却后的二氧化碳气体的气压为7.0MPaG，气体温度为40℃；
（4）将压缩冷却后的二氧化碳气体先后经第一冷却通道和第二冷却通道后送入气液分离器6内，在气液分离器6内进行气液分离，得到液相二氧化碳和驰放气，将液相二氧化碳从气液分离器6的出液口分别排入第一排放管路61和第二排放管路62，第一排放管路61将液相二氧化碳排入液相二氧化碳储存装置内储存，第二节流阀8对排入第二排放管路62的液相二氧化碳进行节流得到低温二氧化碳后，将低温二氧化碳输送至第二换热通道对第二冷却通道进行冷却并得到换热后的二氧化碳气体，将换热后的二氧化碳气体送入多级压缩机的级间进气口进行压缩冷却，将驰放气经气液分离器6的顶部出气口送入第一节流阀7进行节流得到低温驰放气，将低温驰放气输送至第一换热通道内对第一冷却通道进行冷却并得到换热后的驰放气，将换热后的驰放气从外部驰放气排放口8排出，其中，由第一气体冷却器4将压缩冷却后的二氧化碳气体冷却后的二氧化碳气体的气体温度为36℃，由第二气体冷却器5将二氧化碳气体冷却后的二氧化碳的温度为-5℃，第二节流阀8将第二排放管路62减压至1.1MPaG后送入第二换热通道，从气液分离器6的出液口排入第一排放管路61的液相二氧化碳与排入第二排放管路62的液相二氧化碳的比值为0.9。
实施例五：其余部分与实施例四相同，其不同之处在于步骤（2）中，初步净化后的二氧化碳气体的气体浓度为85%。

Claims (9)

1.一种二氧化碳液化装置，包括缓冲罐、多级压缩机、气液分离器和液相二氧化碳储存装置，所述的缓冲罐的进气口与用于排放初步净化后的二氧化碳气体的上游排放口连通，所述的缓冲罐的出气口与所述的多级压缩机的一级进气口连通，所述的气液分离器设置有介质入口、顶部出气口和出液口，其特征在于还包括第一气体冷却器和第二气体冷却器，所述的第一气体冷却器设置有第一冷却通道和用于对所述的第一冷却通道进行冷却的第一换热通道，所述的第二气体冷却器设置有第二冷却通道和用于对所述的第二冷却通道进行冷却的第二换热通道，所述的多级压缩机的末级出气口与所述的第一冷却通道的入口连通，所述的第一冷却通道的出口与所述的第二冷却通道的入口连通，所述的第二冷却通道的出口与所述的气液分离器的介质入口连通，所述的气液分离器的顶部出气口通过第一节流阀与所述的第一换热通道的入口连通，所述的第一换热通道的出口与外部驰放气排放口连通，所述的气液分离器的出液口设置有第一排放管路和第二排放管路，所述的气液分离器的出液口通过所述的第一排放管路与所述的液相二氧化碳储存装置的入口连通，所述的气液分离器的出液口通过所述的第二排放管路与所述的第二换热通道的入口连通，所述的第二排放管路上设置有第二节流阀，所述的第二换热通道的出口与所述的多级压缩机的级间进气口连通。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳液化装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）打开缓冲罐、多级压缩机、第一节流阀、第二节流阀和气液分离器；
（2）将初步净化后的二氧化碳气体从上游排放口输入缓冲罐内，得到缓冲后的二氧化碳气体；
（3）将缓冲后的二氧化碳气体送入多级压缩机，经逐级压缩冷却处理，得到压缩冷却后的二氧化碳气体；
（4）将压缩冷却后的二氧化碳气体先后经第一冷却通道和第二冷却通道后送入气液分离器内，在气液分离器内进行气液分离，得到液相二氧化碳和驰放气，将液相二氧化碳从气液分离器的出液口分别排入第一排放管路和第二排放管路，第一排放管路将液相二氧化碳排入液相二氧化碳储存装置内储存，第二节流阀对排入第二排放管路的液相二氧化碳进行节流得到低温二氧化碳后，将低温二氧化碳输送至第二换热通道对第二冷却通道进行冷却并得到换热后的二氧化碳气体，将换热后的二氧化碳气体送入多级压缩机的级间进气口进行压缩冷却，将驰放气经气液分离器的顶部出气口送入第一节流阀进行节流得到低温驰放气，将低温驰放气输送至第一换热通道内对第一冷却通道进行冷却并得到换热后的驰放气，将换热后的驰放气从外部驰放气排放口排出。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳液化装置的使用方法，其特征在于所述的步骤（2）中，初步净化后的二氧化碳气体的气压范围为0.01~0.03MPaG，气体浓度范围为60%~92%。
4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳液化装置的使用方法，其特征在于所述的步骤（2）中，初步净化后的二氧化碳气体的气体浓度范围为60%~85%。
5.根据权利要求3所述的一种二氧化碳液化装置的使用方法，其特征在于所述的步骤（3）中，压缩冷却后的二氧化碳气体的气压范围为4.0~10.0MPaG，气体温度范围为35~45℃。
6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳液化装置的使用方法，其特征在于所述的步骤（4）中，由第一气体冷却器将压缩冷却后的二氧化碳气体冷却后的二氧化碳气体的气体温度范围为32~42℃。
7.根据权利要求6所述的一种二氧化碳液化装置的使用方法，其特征在于所述的步骤（4）中，由第二气体冷却器将二氧化碳气体冷却后的二氧化碳的温度范围为-30~20℃。
8.根据权利要求7所述的一种二氧化碳液化装置的使用方法，其特征在于所述的步骤（4）中，第二节流阀将第二排放管路减压至0.3~2.0 MPaG后送入第二换热通道。
9.根据权利要求8所述的一种二氧化碳液化装置的使用方法，其特征在于所述的步骤（4）中，从气液分离器的出液口排入第一排放管路的液相二氧化碳与排入第二排放管路的液相二氧化碳的比值范围为0.2~2。
CN201810492148.XA 2018-05-22 2018-05-22 一种二氧化碳的液化装置及使用方法 Pending CN108709367A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810492148.XA CN108709367A (zh) 2018-05-22 2018-05-22 一种二氧化碳的液化装置及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810492148.XA CN108709367A (zh) 2018-05-22 2018-05-22 一种二氧化碳的液化装置及使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108709367A true CN108709367A (zh) 2018-10-26

Family

ID=63868529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810492148.XA Pending CN108709367A (zh) 2018-05-22 2018-05-22 一种二氧化碳的液化装置及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108709367A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110567233A (zh) * 2019-10-09 2019-12-13 江苏中关村科技产业园节能环保研究有限公司 二氧化碳液化装置
CN113154741A (zh) * 2021-05-19 2021-07-23 东莞市天卓干冰制品有限公司 一种制干冰用二氧化碳压缩系统
CN115304440A (zh) * 2022-08-25 2022-11-08 北京航天试验技术研究所 一种火星表面运载火箭推进剂原位制备一体化系统及方法
CN115388616A (zh) * 2022-08-25 2022-11-25 北京航天试验技术研究所 采用增压液化的火星表面二氧化碳连续捕集系统及其方法
CN115419484A (zh) * 2022-07-26 2022-12-02 合肥通用机械研究院有限公司 一种应用于试车台燃气冷却流程的储能固碳系统
FR3142538A1 (fr) * 2022-11-28 2024-05-31 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de liquéfaction de CO2 ou de séparation de CO2 par distillation

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0711969A2 (de) * 1994-11-11 1996-05-15 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas
WO2000057118A1 (en) * 1999-03-23 2000-09-28 Robert Wissolik Industrial gas pipeline letdown liquefaction system
CN1615415A (zh) * 2002-02-27 2005-05-11 柏克德Bwxt爱达荷有限责任公司 天然气液化装置及其相关方法
CN101052852A (zh) * 2004-07-16 2007-10-10 斯塔托伊尔公司 用来液化二氧化碳的方法和装置
RU2378590C1 (ru) * 2008-09-22 2010-01-10 ОАО "Тольяттиазот" Линия ожижения диоксида углерода
CN101858685A (zh) * 2010-05-26 2010-10-13 华北电力大学 Co2分离-液化-提纯系统及方法
JP2011231002A (ja) * 2010-04-09 2011-11-17 Jfe Steel Corp 混合ガスからの二酸化炭素の回収・液化方法
CN204400625U (zh) * 2015-01-19 2015-06-17 兰州裕隆气体有限责任公司 一种液体二氧化碳的生产系统
CN205655600U (zh) * 2016-04-22 2016-10-19 陕西和尊能源科技有限公司 一种二氧化碳气体液化回收单元

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0711969A2 (de) * 1994-11-11 1996-05-15 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Verflüssigen von Erdgas
WO2000057118A1 (en) * 1999-03-23 2000-09-28 Robert Wissolik Industrial gas pipeline letdown liquefaction system
CN1615415A (zh) * 2002-02-27 2005-05-11 柏克德Bwxt爱达荷有限责任公司 天然气液化装置及其相关方法
CN101052852A (zh) * 2004-07-16 2007-10-10 斯塔托伊尔公司 用来液化二氧化碳的方法和装置
RU2378590C1 (ru) * 2008-09-22 2010-01-10 ОАО "Тольяттиазот" Линия ожижения диоксида углерода
JP2011231002A (ja) * 2010-04-09 2011-11-17 Jfe Steel Corp 混合ガスからの二酸化炭素の回収・液化方法
CN101858685A (zh) * 2010-05-26 2010-10-13 华北电力大学 Co2分离-液化-提纯系统及方法
CN204400625U (zh) * 2015-01-19 2015-06-17 兰州裕隆气体有限责任公司 一种液体二氧化碳的生产系统
CN205655600U (zh) * 2016-04-22 2016-10-19 陕西和尊能源科技有限公司 一种二氧化碳气体液化回收单元

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贡长生: "《现代工业化学》", 30 June 2008, 华中科技大学出版社 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110567233A (zh) * 2019-10-09 2019-12-13 江苏中关村科技产业园节能环保研究有限公司 二氧化碳液化装置
CN113154741A (zh) * 2021-05-19 2021-07-23 东莞市天卓干冰制品有限公司 一种制干冰用二氧化碳压缩系统
CN115419484A (zh) * 2022-07-26 2022-12-02 合肥通用机械研究院有限公司 一种应用于试车台燃气冷却流程的储能固碳系统
CN115419484B (zh) * 2022-07-26 2024-02-02 合肥通用机械研究院有限公司 一种应用于试车台燃气冷却流程的储能固碳系统
CN115304440A (zh) * 2022-08-25 2022-11-08 北京航天试验技术研究所 一种火星表面运载火箭推进剂原位制备一体化系统及方法
CN115388616A (zh) * 2022-08-25 2022-11-25 北京航天试验技术研究所 采用增压液化的火星表面二氧化碳连续捕集系统及其方法
CN115388616B (zh) * 2022-08-25 2023-06-16 北京航天试验技术研究所 采用增压液化的火星表面二氧化碳连续捕集系统及其方法
FR3142538A1 (fr) * 2022-11-28 2024-05-31 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et appareil de liquéfaction de CO2 ou de séparation de CO2 par distillation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108709367A (zh) 一种二氧化碳的液化装置及使用方法
CN109157944B (zh) 一种节流膨胀制冷的VOCs分级深冷回收系统
US20150013378A1 (en) Apparatus And Method For Liquefying Natural Gas By Refrigerating Single Mixed Working Medium
CN108458549B (zh) 从天然气中提氦并液化的系统与方法
US20150033792A1 (en) System and integrated process for liquid natural gas production
US20140283548A1 (en) System and method for liquefying natural gas using single mixed refrigerant as refrigeration medium
CN108895765A (zh) 一种二氧化碳液化装置及液化方法
CN202361751U (zh) 采用单一混合工质制冷液化天然气的装置
CN107228526A (zh) 一种lng闪蒸气的提氦、脱氮和再液化装置
CN106642988A (zh) 利用液氮洗制取合成氨原料气和lng的系统
CN105318661A (zh) 用于低温分离空气的方法和装置
CN104089463B (zh) 一种混合冷剂气液分流式节流制冷的方法和系统
CN206160625U (zh) 一种利用高压天然气管网压力能的空气分离系统
CN106123487B (zh) 一种由氖氦混合气生产纯氖的装置及其方法
CN202432825U (zh) 采用单一混合工质制冷液化天然气的装置
CN114518016A (zh) 二氧化碳捕集液化回收装置及方法
CN114440551B (zh) 富含氮气的油田伴生气混烃回收及干气低温液化装置及方法
CN104880024B (zh) 一种双膨胀制冷工艺的天然气液化系统
CN214371298U (zh) 二氧化碳捕集液化回收装置
CN103954063A (zh) 一种单阀无级调节混合工质循环浓度的制冷系统及其方法
CN104864681B (zh) 一种天然气管网压力能回收利用方法及系统
CN108955085B (zh) 一种小型撬装式煤层气液化系统和方法
CN106123490B (zh) 一种由氖氦混合气生产纯氖的装置及其方法
RU2234648C2 (ru) Способ ожижения природного газа
CN107525293A (zh) 制冷系统和方法以及用于生产液化天然气的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181026

RJ01 Rejection of invention patent application after publication