CN205119655U - 一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置 - Google Patents

Abstract

一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置，包括原料气罐、压缩机、冷却器、换热器、蒸馏塔和低温空气透平膨胀机，原料气罐的出口与压缩机的入口相连，压缩机的出口与冷却器的入口相连，冷却器的出口经换热器与蒸馏塔相连；低温空气透平膨胀机与换热器的入口相连。本实用新型中由于采用了低温空气透平膨胀机膨胀后的剩余低温冷气体的冷量，因此只要精确计算所需冷量就可以满足二氧化碳分离液化所需要的全部冷量，这样不仅节省了制冷机的设备投入，而且还长期节省了制冷机运行所消耗的动力，约占二氧化碳液化分离能量的三分之一，并且该回收装置结构简单，回收费用低。

Description

一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种废气回收设备，更确切地说是一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置。

背景技术

石油化工、冶炼等工业生产过程中会产生大量的废气，其主要成份为二氧化碳，含量一般均为80％以上，这些废气直接排放到大气中，会对大气环境造成极大的污染。实际上二氧化碳也是众多领域重要的工业原料，在食品和制药工业中高纯净食品级二氧化碳气体可作为添加剂、发酵剂。工业级的二氧化碳气体，可作为制冷系统中的新型无毒制冷剂。

近年，随着能源资源的紧缩，科学家正在研究一种能否用低温液体二氧化碳注入地下，进行第三次采油的新方法，如可行则有着极其广泛的应用市场。因此如何采用先进技术把废气中的二氧化碳净化回收，制成低成本的低温液体二氧化碳产品投放日益紧俏的市场，既有效利用了二氧化碳资源，为企业增加经济放益，减少了大气污染，保护了环境，其社会效益与经济效益都非常明显。

二氧化碳液化分离技术己经存在多年，一般利用原料气中各组份气体不同的沸点，采用低温技术的办法，使原料气冷却液化而随沸点不同而分离，使二氧化碳的浓度不断提高直至达到各种二氧化碳纯度的要求。对于原料气分离后得到的二氧化碳产品，可以是高纯气体二氧化碳，也可以是高纯液体二氧化碳。

常规的二氧化碳液化分离设备，大都均采用工质为氨的制冷机来提供原料气的液化和分离所必须的冷量，因此氨制冷机是二氧化碳分离和液化必不可少的关键设备。不仅增加设备投资，而且运行制冷机还需要消耗能量，使得净化回收废气中二氧化碳制备低温高压的液体二氧化碳的生产成本较高，限制了人们对于废气中二氧化碳的回收利用。所以有必要提供一种新的回收设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出的一种石油化工尾气二氧化碳低温高压液化回收装置，该回收装置采用低温空气透平膨胀机，利用其膨胀后的剩余低温冷气的冷量来提供二氧化碳液化所需要的冷量，并且该回收装置结构简单，回收费用低。

为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置，包括原料气罐、压缩机、冷却器、换热器、蒸馏塔和低温空气透平膨胀机，原料气罐的出口与压缩机的入口相连，压缩机的出口与冷却器的入口相连，冷却器的出口经换热器与蒸馏塔相连；低温空气透平膨胀机与换热器的入口相连。

所述压缩机二级螺杆压缩机。

所述换热器板翅式换热器。

所述换热器与蒸馏塔之间设置有第一阀门；低温空气透平膨胀机与换热器之间设置有第二阀门。

所述蒸馏塔的底部出口连接有低温真空储罐，低温真空储罐连接有低温真空槽车。

所述蒸馏塔的底部出口与低温真空储罐之间设置有第二阀门；低温真空储罐与低温真空槽车之间设置有第三阀门。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：本实用新型通过设置压缩机、冷却器、热交换器，使得废弃中的二氧化碳经压缩、冷却后经低温空气透平膨胀机膨胀后的剩余低温冷气在换热器中进行冷却，由于没有采用常规的氨制冷机来为二氧化碳液化分离提供必不可少的冷量，而是利用原石油化工系统中的低温空气透平膨胀机膨胀后的剩余低温冷气所释放出来的冷量，来促使二氧化碳液化分离，再经蒸馏塔后生产出高纯度(99.8％)的液体二氧化碳。本实用新型中由于采用了低温空气透平膨胀机膨胀后的剩余低温冷气体的冷量，因此只要精确计算所需冷量就可以满足二氧化碳分离液化所需要的全部冷量，就不必像常规二氧化碳液化分离流程中设置氨制冷机组来提供冷量。这样不仅节省了制冷机的设备投入，而且还长期节省了制冷机运行所消耗的动力，约占二氧化碳液化分离能量的三分之一，并且该回收装置结构简单，回收费用低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1为原料气罐，2为压缩机，3为冷却器，4为换热器，5为第一阀门，6为第二阀门，7为蒸馏塔，8为低温空气透平膨胀机，9为第三阀门，10为低温真空储罐，11为第四阀门。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括原料气罐1、压缩机2、冷却器3、换热器4、蒸馏塔7、低温空气透平膨胀机8和低温真空储罐10，原料气罐1的出口与压缩机2的入口相连，压缩机2的出口与冷却器3的入口相连，冷却器3的出口与换热器4的高温入口相连，换热器4的高温出口经第一阀门5与蒸馏塔7相连，蒸馏塔7的底部出口经第三阀门9与低温真空储罐10相连，低温真空储罐10经第四阀门11与低温真空槽车相连；通过低温真空槽车可以直接将液态二氧化碳供给用户。低温空气透平膨胀机8通过第二阀门6与换热器4的低温入口相连，换热器4的低温出口将经换热器后的空气排出；在换热器4中将高压常温二氧化碳原料气进行低温冷却，再进入蒸馏塔7进行分离与液化。

本实用新型中压缩机2为二级螺杆压缩机；换热器4为板翅式换热器。

原料气罐1中的二氧化碳气体经压缩、冷却、再压缩、分离后进入板翅式换热器4一侧通道；高压空气经低温透平膨胀机8膨胀后的低温冷气进入板翅式换热器4另一侧通道，释放冷量以使经压缩、分离后的二氧化碳气体冷却液化，液化后的二氧化碳进入蒸馏塔进行分离，分离成99.8％的高纯液体，二氧化碳储存于低温真空储罐10中，液体二氧化碳压力为3Mpa，温度为相应的饱和温度-18℃，可以利用低温真空槽车将液体二氧化碳输送给用户。经换热器4低温出口排出的温度回升的空气回到它原来的化工系统。

本实用新型采用原化工系统中的低温空气透平膨胀机膨胀后的剩余低温冷气体的冷量作为二氧化碳液化分离所需要的全部冷量，因而就不必像常规二氧化碳液化分离流程中设置氨制冷机组来提供冷量。这样不仅节省了氨制冷机的设备投入，而且还长期节省了氨制冷机运行所消耗的动力，约占二氧化碳液化分离能量的三分之一，使得所获得的低温液体二氧化碳成本大为下降。

Claims (6)

1.一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置，其特征在于，包括原料气罐(1)、压缩机(2)、冷却器(3)、换热器(4)、蒸馏塔(7)和低温空气透平膨胀机(8)，原料气罐(1)的出口与压缩机(2)的入口相连，压缩机(2)的出口与冷却器(3)的入口相连，冷却器(3)的出口经换热器(4)与蒸馏塔(7)相连；低温空气透平膨胀机(8)与换热器(4)的入口相连。

2.根据权利要求1所述的一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置，其特征在于，所述压缩机(2)二级螺杆压缩机。

3.根据权利要求1或2所述的一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置，其特征在于，所述换热器(4)板翅式换热器。

4.根据权利要求3所述的一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置，其特征在于，所述换热器(4)与蒸馏塔(7)之间设置有第一阀门(5)；低温空气透平膨胀机(8)与换热器(4)之间设置有第二阀门(6)。

5.根据权利要求1所述的一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置，其特征在于，所述蒸馏塔(7)的底部出口连接有低温真空储罐(10)，低温真空储罐(10)连接有低温真空槽车。

6.根据权利要求5所述的一种石油化工尾气中二氧化碳低温高压液化回收装置，其特征在于，所述蒸馏塔(7)的底部出口与低温真空储罐(10)之间设置有第三阀门(9)；低温真空储罐(10)与低温真空槽车之间设置有第四阀门(11)。