CN114674113A - 一种撬装式二氧化碳尾气回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，涉及二氧化碳尾气回收技术领域，包括压缩机组撬块，所述压缩机组撬块的输出端连通有液化撬块，所述液化撬块连通有制冷机组撬块。本发明通过设置压缩机组撬块、液化撬块和制冷机组撬块起到了便于安装的作用，整套装置完全实现撬装式、模块化安装，只需要进行撬块间管路连接接即可完成安装，结构布置紧凑，其建设周期短、投资小、安装灵活，便于安装，利用余冷回收器回收未凝二氧化碳气体冷量对二氧化碳气体进行预冷处理，提高冷量利用效率，从而提高装置效率，降低设备运行能耗，采用R507代替氨制冷，降低安全风险，装置更加安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及二氧化碳尾气回收技术领域，具体为一种撬装式二氧化碳尾气回收装置。
背景技术
随着国家对CO2排放总量的控制越来越严格，炼化企业减排压力巨大，而油田CO2驱油作为油田三次采油的一种重要方式，既可以提高原油采收率，延长油田开发寿命，又能起到CO2地质封存的作用，达到经济效益与环保减排的双赢目的，具有良好的发展前景。
现有的中国专利文献公开号为CN106064817B的专利，具体涉及一种天然气净化厂高碳尾气CO2回收方法及装置，是一种天然气净化厂高含CO2尾气的CO2液化及提纯回收工艺，以及实施该工艺的装置，这种天然气净化厂高碳尾气CO2回收方法及装置，可以回收天然气净化厂高含CO2尾气中的CO2，在减少了对大气环境的碳排放问题，又为长庆油田CO2驱的三次采油提供了液态CO2，具有环保效益和经济效益；利用组合增压、低压脱水、丙烷制冷和变压吸附不凝气再次回收，保证了CO2回收率85%以上。
上述文献中，可以回收天然气净化厂高含CO2尾气中的CO2，减少了对大气环境的碳排放问题，但是由于整体装置构件复杂采用了固定式安装设计，没有对各部件整合成模块化设计，安装施工过程比较复杂，安装工作繁琐，存在不便于安装的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，包括压缩机组撬块，所述压缩机组撬块的输出端连通有液化撬块，所述液化撬块连通有制冷机组撬块。
进一步地，所述压缩机组撬块包括第一压缩机、第二压缩机、第一油分离器、第一换热器、第二油分离器和第二换热器，所述第一压缩机输入端连通原料管，所述第一压缩机的输出端依次连通第一换热器和第一油分离器，所述第一油分离器的输出端与第二压缩机的输入端连通，所述第二压缩机的输出端依次连通第二换热器和第二油分离器，所述第二油分离器的输出端与液化撬块连通，起到增加二氧化碳气体压力的作用，所述第一压缩机和第二压缩机均采用螺杆式压缩机，方便压缩气体更加高效，所述第一压缩机和第二压缩机均由同一自动化系统控制，自动化控制，减少人工。
进一步地，所述液化撬块包括余冷回收器，所述余冷回收器的输入端与压缩机组撬块连通，所述余冷回收器的输出端连通有液化器，所述液化器连通有气液分离器，所述气液分离器的液体输出端连通有二氧化碳储罐，所述气液分离器的气体输出端连通余冷回收器，所述液化器与制冷机组撬块连通，对二氧化碳气体进行预冷处理，提高冷量利用效率，从而提高装置效率，降低设备运行能耗，液化器实现气态二氧化碳液化。
进一步地，所述制冷机组撬块包括第三压缩机，所述第三压缩机的输入端连通于液化器，所述第三压缩机的输出端依次连通有第三油分离器、冷凝器、液态制冷剂储液罐和经济器，所述第三油分离器的底部通过油冷却器与第三压缩机连接，所述冷凝器连通有水冷系统，所述经济器的输出端与液化撬块连通，通过节流制冷，进行制冷循环。
进一步地，所述压缩机组撬块的输入端连通原料管，所述液化撬块的输出端连通二氧化碳储罐，二氧化碳储罐储存液化后的二氧化碳，方便运输和使用。
进一步地，所述第三压缩机采用螺杆式压缩机，所述冷凝器利用节流制冷原理将R507从气态转变为液态，并达到液化器所需制冷剂温度要求，所述冷凝器对加压后的R507进行水冷降温后，再利用节流制冷的原理，得到一定条件的液态R507，制冷介质采用R507代替氨制冷，降低安全风险，装置更加安全可靠。
进一步地，所述第一油分离器包括分离罐，所述分离罐内壁的两侧分别固定连接有左挡板和右挡板，所述左挡板与右挡板交错设置，所述分离罐内壁两侧的顶部均固定连接有弹出组件，所述分离罐的的顶部固定连接有固定块，所述固定块上通过固定螺钉固定安装有固定盖，所述弹出组件的顶部设置有滤芯，起到了油气分离效果好、效率高的作用。
进一步地，所述弹出组件包括套筒，所述套筒内部的底部固定连接有弹出弹簧，所述弹出弹簧的顶端固定连接有弹板，所述弹板的顶部固定连接有弹杆，所述弹杆的顶端贯穿套筒且延伸至套筒的外部，所述弹杆的顶端固定连接有弹块，所述弹块的顶部位于滤芯底部的一侧，起到更换滤芯时自弹出的作用。
进一步地，所述固定盖底部的两侧均固定连接有压杆，所述压杆的底部固定连接有压块，起到压紧滤芯的作用。
进一步地，所述分离罐一侧的底部连通有进气管，方便进气，所述分离罐另一侧的顶部连通有出气管，方便出气，所述分离罐的底部连通有出油管，所述出油管上设置有手动阀门，开关手动阀门即可起到进行排油和收集油的作用。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1、该撬装式二氧化碳尾气回收装置，通过设置压缩机组撬块、液化撬块和制冷机组撬块起到了便于安装的作用，整套装置完全实现撬装式、模块化安装，只需要进行撬块间管路连接接即可完成安装，结构布置紧凑，其建设周期短、投资小、安装灵活，便于安装，利用余冷回收器回收未凝二氧化碳气体冷量对二氧化碳气体进行预冷处理，提高冷量利用效率，从而提高装置效率，降低设备运行能耗，采用R507代替氨制冷，降低安全风险，装置更加安全可靠。
2、该撬装式二氧化碳尾气回收装置，通过设置第一油分离器起到了油气分离效果好、效率高的作用，利用固定螺钉固定固定盖，方便拆卸更换滤芯，利用弹出组件弹力推出滤芯，起到更换滤芯时自弹出的作用，提高滤芯更换效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的路线图；
图3是本发明的第一油分离器的结构示意图；
图4是本发明的弹出组件的机构示意图；
图5是本发明的图3中A部的放大示意图。
图中：1、压缩机组撬块；2、液化撬块；3、制冷机组撬块；4、第一压缩机；5、第二压缩机；6、第一油分离器；61、分离罐；62、左挡板；63、右挡板；64、弹出组件；641、套筒；642、弹出弹簧；643、弹板；644、弹杆；645、弹块；65、固定块；66、固定螺钉；67、固定盖；68、压杆；69、压块；610、滤芯；611、进气管；612、出气管；613、出油管；7、第一换热器；8、余冷回收器；9、液化器；10、气液分离器；11、第三压缩机；12、冷凝器；13、第二油分离器；14、油冷却器；15、液态制冷剂储液罐；16、经济器；17、第二油分离器；18、第二换热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，包括压缩机组撬块1，所述压缩机组撬块1的输入端连通原料管，所述压缩机组撬块1的输出端连通有液化撬块2，所述液化撬块2连通有制冷机组撬块3；
所述压缩机组撬块1包括第一压缩机4、第一换热器、第一油分离器、第二压缩机5、第二换热器、第二油分离器，所述第一压缩机4输入端连通原料管，所述第一压缩机输出端依次连通有第一换热器、第一油分离器、第二压缩机5、第二换热器和第二油分离器，所述第二油分离器的输出端与液化撬块2连通，所述第一压缩机4和第二压缩机5均由同一自动化系统控制，所述第一压缩机4和第二压缩机5的输出端均连通有换热器和油分离器，所述第一压缩机4和第二压缩机5均采用螺杆式压缩机，方便压缩气体；
所述液化撬块2包括余冷回收器8，所述余冷回收器8的输入端与压缩机组撬块1连通，所述余冷回收器8的输出端连通有液化器9，所述液化器9连通有气液分离器10，所述气液分离器10的液体输出端连通二氧化碳储罐，所述气液分离器10的气体输出端连通余冷回收器8，所述液化器9与制冷机组撬块3连通，利用余冷回收器8回收利用未凝二氧化碳气体冷量对二氧化碳气体进行预冷处理，提高冷量利用效率，从而提高装置效率，降低设备运行能耗，液化器9实现二氧化碳液化；
所述制冷机组撬块3包括第三压缩机11，所述第三压缩机11的输入端连通于液化撬块2上，所述第三压缩机11的输出端依次连通有第三油分离器13、冷凝器12、液态制冷剂储液罐15和经济器16，所述第三油分离器13的底部通过油冷却器14与第三压缩机11连接，所述冷凝器12连通有水冷系统，所述经济器16的输出端与液化撬块2连通，通过节流制冷，进行制冷循环；
所述压缩机组撬块1的输入端连通原料管，所述液化撬块2的输出端连通二氧化碳储罐，原料管进行原料气输送，二氧化碳储罐储存液化后的二氧化碳，方便运输和使用；
所述第三压缩机11采用螺杆式压缩机，所述冷凝器（12）通过节流制冷原理将R507从气态转变为液态，所述冷凝器对加压后的R507进行水冷降温后，再通过节流制冷，得到一定条件的液态R507，制冷介质采用R507代替氨制冷，降低安全风险，装置更加安全可靠。
实施方式具体为：使用时，压缩机组撬块1、液化撬块2和制冷机组撬块3组成二氧化碳尾气回收装置，压缩机组撬块1连通原料管，此时，二氧化碳进气压力在0.15MPa，进口温度在20℃，二氧化碳气体经第一压缩机4进行一级压缩后，气体压力从0.15MPa升至0.8MPa，温度由25℃升至85℃，升压后的二氧化碳气经过第一换热器7与水换热，温度降至30℃，一级压缩后的进入一个第一油分离器6，分离出油和二氧化碳气，二氧化碳气从一个第一油分离器6顶部出去，进入第二压缩机5中，第二压缩机5进行二级压缩，二氧化碳气经压缩机二级压缩后，压力从0.8MPa升至2.7MPa，温度从30℃升至65℃，升压后的二氧化碳气经过第二换热器18与水换热，温度降至30℃，二级压缩后的二氧化碳气进入另一个第二油分离器17，分离出油和二氧化碳气，二氧化碳气从第二油分离器17顶部出去，即完成气体加压工序，起到增加二氧化碳气体压力的作用；
加压后的二氧化碳气体，输送至液化撬块2的余冷回收器8，余冷回收器8利用气液分离器10分离出的低温二氧化碳气体冷量与压缩机组撬块1出口的高温二氧化碳进行换热，起到进液化器9前预降温的作用，二氧化碳气体温度经预冷处理，从30℃降至21℃左右，预降温后的二氧化碳气接着进入液化器9，与来自制冷撬块3的液态制冷剂R507进行换热，二氧化碳气温度从21℃降至-23℃，液化成液态二氧化碳，进入气液分离器10，经过气液分离器10分离气液，不凝气体从气液分离器10顶部进入余冷回收器8中进行预降温，液态二氧化碳从气液分离器10底部进入二氧化碳储罐中储存，气体二氧化碳与液态制冷剂R507换热，实现二氧化碳液化，余冷回收器8中不凝气体以及储罐中存在的少量不凝气体经过管路输入到二氧化碳气源处，再次进行回收处理，提高二氧化碳回收率；
液态制冷剂R507经液化器9换热后，二氧化碳气降温变为液体，液态制冷剂R507升温变成气态制冷剂R507，气态制冷剂R507通过管道输送至第三压缩机11加压，压力从0.06MPa升至1.3MPa，温度从-23℃升至100℃，加压后的气态制冷剂R507进入第三油分离器13，油从第三油分离器13底部进入油冷却器14，油冷却后供给第三压缩机11循环使用，气态制冷剂R507从第三油分离器13顶部入冷凝器12中采用水冷的方式与水进行换热降温，气态制冷剂R507温度降至35℃，制冷剂R507被液化后进入储液罐15，随后制冷剂R507进入经济器16，利用节流制冷原理，通过制冷剂R507自身节流蒸发，利用一部分制冷剂中吸收热量，让另一部分多冷，从而达到液化器9所需液态制冷剂温度要求，液态制冷剂R507通过管道输送至液化器，进行制冷循环，通过设置以上结构起到了便于安装的作用，整套装置完全实现撬装式、模块化安装，只需要进行撬块间管路连接接即可完成安装，结构布置紧凑，其建设周期短、投资小、安装灵活，便于安装，利用余冷回收器8回收未凝二氧化碳气体冷量对二氧化碳气体进行预冷处理，提高冷量利用效率，从而提高装置效率，降低设备运行能耗，采用R507代替氨制冷，降低安全风险，装置更加安全可靠。
如图1、图3-5所示的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其中，所述第一油分离器6包括分离罐61，所述分离罐61内壁的两侧分别固定连接有左挡板62和右挡板63，所述左挡板62与右挡板63交错设置，所述分离罐61内壁两侧的顶部均固定连接有弹出组件64，所述分离罐61的的顶部固定连接有固定块65，所述固定块65上通过固定螺钉66固定安装有固定盖67，所述弹出组件64的顶部设置有滤芯610，起到了油气分离效果好、效率高的作用；
所述弹出组件64包括套筒641，所述套筒641内部的底部固定连接有弹出弹簧642，所述弹出弹簧642的顶端固定连接有弹板643，所述弹板643的顶部固定连接有弹杆644，所述弹杆644的顶端贯穿套筒641且延伸至套筒641的外部，所述弹杆644的顶端固定连接有弹块645，所述弹块645的顶部位于滤芯610底部的一侧，起到更换滤芯610时自弹出的作用；
所述固定盖67底部的两侧均固定连接有压杆68，所述压杆68的底部固定连接有压块69，使用时，安装固定盖67，固定盖67推动压杆68底端压块69压迫滤芯610顶部，将滤芯610压在弹出组件64上，起到压紧滤芯610的作用；
所述分离罐61一侧的底部连通有进气管611，方便进气，所述分离罐61另一侧的顶部连通有出气管612，方便出气，所述分离罐61的底部连通有出油管613，所述出油管613上设置有手动阀门，进行排油和收集油的作用。
实施方式具体为：使用时，压缩机压缩的气体需要进行油气分离，压缩气体经过进气管611进入分离罐61中，高压气体混合油液撞击左挡板62和右挡板63，油液颗粒被左挡板62和右挡板63阻挡，发生碰撞凝聚等机理，并且滤芯610进一步地过滤，将油微粒滤下悬浮油微粒很快凝聚成大油滴，大油滴在倾斜的左挡板62和右挡板63上重力作用下油集聚到分离罐61内部底部，油气分离效果好、效率高，油气分离后的二氧化碳气从出气管612排出，凝聚的油从出油管613排出，方便排油，更换滤芯610时，利用工具卸下固定块65上的固定螺钉66，即可拆下固定盖67，打开固定盖67之后，弹出组件64的套筒641中弹出弹簧642弹力推动弹板643向上移动，弹板643推动弹杆644向上移动，弹杆644推动弹块645向上移动，弹块645推动滤芯610向上移动，起到更换滤芯610时自弹出的作用，通过设置以上结构起到了油气分离效果好、效率高的作用，利用固定螺钉66固定固定盖67，方便拆卸更换滤芯610，利用弹出组件64弹力推出滤芯610，起到更换滤芯610时自弹出的作用，提高滤芯更换效率。
本发明的工作原理：
参照说明书附图1-2，通过设置压缩机组撬块1、液化撬块2和制冷机组撬块3起到了便于安装的作用，整套装置完全实现撬装式、模块化安装，只需要进行撬块间管路连接接即可完成安装，结构布置紧凑，其建设周期短、投资小、安装灵活，便于安装，利用余冷回收器8回收利用未凝二氧化碳气体冷量对二氧化碳气体进行预冷处理，提高冷量利用效率，从而提高装置效率，降低设备运行能耗，采用R507代替氨制冷，降低安全风险，装置更加安全可靠。
进一步的，参照说明书附图1、图3-5，通过设置第一油分离器6起到了油气分离效果好、效率高的作用，利用固定螺钉66固定固定盖67，方便拆卸更换滤芯610，利用弹出组件64弹力推出滤芯610，起到更换滤芯610时自弹出的作用，提高滤芯更换效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，包括压缩机组撬块（1），其特征在于：所述压缩机组撬块（1）的输入端连通原料管，所述压缩机组撬块（1）的输出端连通有液化撬块（2），所述液化撬块（2）连通有制冷机组撬块（3）。
2.根据权利要求1所述的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其特征在于：所述压缩机组撬块（1）包括第一压缩机（4）、第二压缩机（5）、第一油分离器（6）、第一换热器（7）、第二油分离器（17）和第二换热器（18），所述第一压缩机（4）输入端连通原料管，所述第一压缩机（4）的输出端依次连通第一换热器（7）和第一油分离器（6），所述第一油分离器（6）的输出端与第二压缩机（5）的输入端连通，所述第二压缩机（5）的输出端依次连通第二换热器（18）和第二油分离器（17），所述第二油分离器（17）的输出端与液化撬块（2）连通，所述第一压缩机（4）和第二压缩机（5）均采用螺杆式压缩机，所述第一压缩机（4）和第二压缩机（5）均由同一自动化系统控制。
3.根据权利要求1所述的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其特征在于：所述液化撬块（2）包括余冷回收器（8），所述余冷回收器（8）的输入端与压缩机组撬块（1）连通，所述余冷回收器（8）的输出端连通有液化器（9），所述液化器（9）连通有气液分离器（10），所述气液分离器（10）的液体输出端连通二氧化碳储罐，所述气液分离器（10）的气体输出端连通余冷回收器（8），所述液化器（9）与制冷机组撬块（3）连通。
4.根据权利要求1所述的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其特征在于：所述制冷机组撬块（3）包括第三压缩机（11），所述第三压缩机（11）的输入端连通于液化撬块（2）上，所述第三压缩机（11）的输出端依次连通有第三油分离器（13）、冷凝器（12）、液态制冷剂储液罐（15）和经济器（16），所述第二油分离器（13）的底部通过油冷却器（14）与第三压缩机（11）连接，所述冷凝器（12）连通有水冷系统，所述经济器（16）的输出端与液化撬块（2）连通。
5.根据权利要求1所述的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其特征在于：所述压缩机组撬块（1）的输入端连通原料管，所述液化撬块（2）的输出端连通二氧化碳储罐。
6.根据权利要求4所述的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其特征在于：所述第三压缩机（11）采用螺杆式压缩机，所述冷凝器（12）利用节流制冷原理将R507从气态转变为液态，并达到液化器所需制冷剂温度要求。
7.根据权利要求2所述的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其特征在于：所述第一油分离器（6）包括分离罐（61），所述分离罐（61）内壁的两侧分别固定连接有左挡板（62）和右挡板（63），所述左挡板（62）与右挡板（63）交错设置，所述分离罐（61）内壁两侧的顶部均固定连接有弹出组件（64），所述分离罐（61）的的顶部固定连接有固定块（65），所述固定块（65）上通过固定螺钉（66）固定安装有固定盖（67），所述弹出组件（64）的顶部设置有滤芯（610）。
8.根据权利要求7所述的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其特征在于：所述弹出组件（64）包括套筒（641），所述套筒（641）内部的底部固定连接有弹出弹簧（642），所述弹出弹簧（642）的顶端固定连接有弹板（643），所述弹板（643）的顶部固定连接有弹杆（644），所述弹杆（644）的顶端贯穿套筒（641）且延伸至套筒（641）的外部，所述弹杆（644）的顶端固定连接有弹块（645），所述弹块（645）的顶部位于滤芯（610）底部的一侧。
9.根据权利要求7所述的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其特征在于：所述固定盖（67）底部的两侧均固定连接有压杆（68），所述压杆（68）的底部固定连接有压块（69）。
10.根据权利要求7所述的一种撬装式二氧化碳尾气回收装置，其特征在于：所述分离罐（61）一侧的底部连通有进气管（611），所述分离罐（61）另一侧的顶部连通有出气管（612），所述分离罐（61）的底部连通有出油管（613），所述出油管（613）上设置有手动阀门。
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