CN1171783C - 食品级液体二氧化碳生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种食品级液体二氧化碳的生产方法，它包括原料二氧化碳气体增压、干燥吸附、乙烯吸附、活性炭吸附、冷凝、低温精馏等工序，由于采用常温吸附法和低温精馏相结合的提纯精制二氧化碳的技术路线，因而具有技术先进、产品质量高、节能效果显著和工程造价低等特点，可大大减少装置的设备投资费用和运行费用。

Description

食品级液体二氧化碳生产方法

技术领域

本发明内容属于化工品的制备技术领域，涉及一种食品级液体二氧化碳产品的生产方法。

背景技术

食品级液体二氧化碳是目前已在食品冷冻、饮料碳酸化等方面被广泛应用的物质，工业上一般是通过从环氧乙烷/乙二醇装置的尾气中回收二氧化碳气体进而精制来予以制取，其工艺的关键技术是除去二氧化碳中的乙烯等物质，使产品的乙烯含量达到小于5ppm的食品级水平。迄今为止，本领域传统的用于除去气体中乙烯的方法通常都是采用化学法，即：乙烯加氧气在高温及催化剂(通常为铂催化剂)的作用下生成二氧化碳和水，其反应式为：

       而其它低沸点杂质则采用低温精馏的方法除去。这种工艺方法存在的最大问题是：由于需要的化学反应温度高达350～450℃，需增加电加热设备及数台冷却换热器和分离设备，这样就导致整个制备装置的工程投资费用和工厂的操作成本费用的居高不下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术所存在的不足之处，提供一种工艺技术路线先进、可靠、产品质量易于控制、生产效率高并节省工程造价和运行费用的食品级液体二氧化碳生产方法。

本发明所述的生产方法为一种从环氧乙烷装置的尾气回收并精制食品级液体二氧化碳的方法，它包括下述生产步骤：

(1)、将从环氧乙烷装置的尾气回收的原料二氧化碳气体送入二氧化碳压缩机组内增压到2.0～2.5MPa；

(2)、将增压后的二氧化碳气体进入吸附干燥器内干燥，使脱除水分后的气体露点为-50～-60℃；

(3)、将脱除水分的二氧化碳气体在常温下送入内充有PU-1型吸附剂的乙烯吸附器内，使二氧化碳气体中的乙烯含量脱除到小于5ppm；

(4)、将除去乙烯物后的二氧化碳气体送入活性炭吸附器脱出微量异味；

(5)、将经过活性炭吸附处理后的二氧化碳气体送入进料冷凝器，使之冷凝成80～90％的液体后，再送入低温精馏塔釜内进行精馏分离，获得食品级液体二氧化碳产品。

本发明针对现有技术的改进之处在于采用先进的常温吸附法和低温精馏相结合的提纯精制二氧化碳的技术路线取代传统的采用化学法除去乙烯杂质的方法，其技术先进、安全可靠、产品质量完全满足和优于国际上著名公司(如可口可乐公司)对食品级二氧化碳产品质量的要求；同时本发明还具有节能效果显著和工程造价低的特点，可大大减少装置的设备投资费用和运行费用。此外，从社会效益方面来说，本发明不仅能达到从环氧乙烷装置的尾气中回收二氧化碳并精制以获得食品级添加剂的要求，而且大大减少了温室气体二氧化碳对大气的排放量，从而达到治理并改善人类生存环境的目的，因此它也是一个绿色环保造福人类的技术发明。

附图说明

附图为本发明所述生产方法的工艺流程图。

具体实施方式

如图所示，本发明所述的食品级液体二氧化碳生产方法包括压缩机组增压1、干燥吸附2、乙烯吸附3、活性炭吸附4、冷凝5、低温精馏6、产品过冷7、液体产品贮槽贮存8以及加压充注槽车9和/或高压装瓶10等工序。从环氧乙烷装置尾气中回收的原料二氧化碳气体先经过二氧化碳压缩机组1增压到2.0～2.5Mpa，然后进入吸附干燥器2内使其露点达到-50～-60℃，脱除水分后的二氧化碳气体经过乙烯吸附器3将其中的乙烯含量脱除到小于5ppm，再使其进入活性炭吸附器4脱除微量异味，继而再经过进料冷凝器5将其冷凝成80～90％的液体后进入低温精馏塔6进行精馏分离，这样在精馏塔釜可获得合格的食品级液体二氧化碳产品，而精馏塔内的上升气体在精馏塔顶冷凝器部分冷凝后，经气液分离器分离，凝液重新回流到精馏塔，其余的不凝性气体及部分气体二氧化碳则被放空；由精馏塔釜获得的合格的产品再经过产品过冷器7过冷后送入液体产品贮槽8内贮存，之后一路经转注泵加压充入液体槽车9以液体二氧化碳产品出售，另一路经高压装瓶泵加压至8.0～9.0Mpa汽化后装入瓶10内以气体二氧化碳产品出售。

在上述工艺过程中，做为脱除气体乙烯含量的乙烯吸附剂采用北京大学研制并生产的PU-1型吸附剂，它是一种含特种金属离子的分子筛，该吸附剂经试验证明对二氧化碳中的乙烯具有良好吸附选择性，而且重复性很好；这种吸附剂的再生工艺与吸附干燥器所采用的干燥吸附剂一样，均是采用热氮反向加热技术，然后用常温二氧化碳反吹置换和冷却至备用状态。进料冷凝器、精馏塔顶冷凝器、产品过冷器以及液体产品贮槽的内置冷凝管均采用蒸发液氨作冷源，氨的冷冻量是采用一套氨冷冻机组获得的，蒸发温度为-30～-35℃，也可以采用其它制冷介质的冷冻机组提供相应蒸发温度级的冷冻量(如氟利昂或混合制冷介质等)。具体实施中，为了降低运行费用，月平均最高温度大于26℃的地区，液体产品贮槽的内置冷凝管所需的冷冻量应由单独冷冻机组提供。

Claims (1)

1、一种从环氧乙烷装置的尾气回收的原料二氧化碳制备食品级液体二氧化碳生产方法，其特征在于包括下述生产步骤：

(1)、将原料二氧化碳气体送入二氧化碳压缩机组内增压到2.0～2.5MPa；

(2)、将增压后的二氧化碳气体进入吸附干燥器内干燥，使脱除水分后的气体露点为-50～-60℃；

(3)、将脱除水分的二氧化碳气体在常温下送入内充有PU-1型吸附剂的乙烯吸附器内，使二氧化碳气体中的乙烯含量脱除到小于5ppm；

(4)、将除去乙烯物后的二氧化碳气体送入活性炭吸附器脱出微量异味；

(5)、将经过活性炭吸附处理后的二氧化碳气体送入进料冷凝器，使之冷凝成80～90％的液体后，再送入低温精馏塔釜内进行精馏分离，获得食品级液体二氧化碳产品。