CN208907712U - 一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，包括多个集成撬块，多个所述的集成撬块分别为第一集成撬块和第二集成撬块，也可更加需求制定相应的撬块，所述的第一集成撬块通过软管与第二集成撬块连接，其中，所述的第一集成撬块包括吸附提纯区以及自动化控制房，所述的第二集成撬块包括配电房、液化精馏区和压缩液化区；本实用新型通过集成撬块化，只需通过普通板车运输到用户指定地点，然后用装置自带的专用连接软管将两个集成撬块连接，用户二氧化碳储槽连接到撬块指定位置，即可实现正常生产工作，装置集成度高，功能完善，可根据不同使用工况增加不同功能的集成化撬块，满足用户使用要求，可根据需求随时更换生产场地，大大减少投资成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及二氧化碳提纯技术领域，尤其是一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置。
背景技术
二氧化碳是一种宝贵的资源，可以被广泛地应用于多种领域，化学合成工业、机械保护焊接、金属铸造加工、农业施肥、果品蔬菜保鲜、啤酒饮料灌装、石油开采、消防灭火、医药卫生等行业都需要大量二氧化碳。我国每年排放到大气中的二氧化碳大约在110亿吨左右。由于回收二氧化碳的措施不力，每年回收再利用的二氧化碳量不足总排放量的1.5％我，既造成了大气的污染，形成可怕的温室效应，又浪费了宝贵的资源。
目前国内外对于二氧化碳的处理方法几乎全部是直接排放，或者在气源附近就近建厂，回收提纯液化后，通过交通运输至气体使用单位再次利用，但是对于二氧化碳处理工厂要求很严格，厂房占地面积大，前期投资成本高，运输成本高等因素影响很大。甚至偏远地区不具备建厂条件，比如油井区，地质复杂多变，场地不固定，但是为了提高石油采油率，只能远距离大量引进二氧化碳作为油井注入剂。同时，注入后的大量二氧化碳气体，由于附近无法建厂，没有专门的二氧化碳装置有效提纯液化回收，最后只能任其直接排入大气，造成浪费和污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，通过将装置分成多个集成撬块，通过运输车实现各个集成撬块的运输，集成撬块化，减少占地面积，实现整体公路运输，随时随地回收提纯和液化二氧化碳，就近供用户使用，大大降低用户成本。
本实用新型的技术方案为：一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，包括多个集成撬块，多个所述的集成撬块分别为第一集成撬块和第二集成撬块，也可更加需求制定相应的撬块，所述的第一集成撬块通过软管与第二集成撬块连接，其中，所述的第一集成撬块包括吸附提纯区以及自动化控制房，所述的第二集成撬块包括配电房、液化精馏区和压缩液化区。
所述的吸附提纯区包括脱硫区和干燥区，所述的脱硫区包括1#脱硫塔、2#脱硫塔、管道过滤器，所述的干燥区包括干燥器A，干燥器B，48KW的电加热器，原料气CO2进口首先通过外部软管连接到第一集成撬块的入口法兰，然后经过管道依次与1#脱硫塔、2#脱硫塔、管道过滤器连接，通过1#脱硫塔、2#脱硫塔采用吸附法脱除原料气CO2中的异味和含硫杂质，并通过管道过滤器，将1#脱硫塔、2#脱硫塔中带出的填料粉末脱除，所述的管道过滤器通过管道与干燥器A，干燥器B并联连接，所述的干燥器A和干燥器B均与粉尘过滤器连接，所述粉尘过滤器通过管道与48KW的电加热器的进气口相连接，所述的48KW的电加热器的出气口通过管道与干燥器A和干燥器B并联连接，从而将加热后的再生气体输入到干燥器A或干燥器B中，实现干燥器A或干燥器B的再生，通过管道过滤器过滤后的CO2气体通过管道进入干燥器A或干燥器B中进行干燥处理，然后再通过管道进入粉尘过滤器中进行相应的过滤处理。
进一步的，所述的液化精馏区包括板式换热器、板式液化器、精馏塔、板式再沸器，所述的板式换热器进气端通过管道与粉尘过滤器连接，所述板式换热器的出气端通过管道与板式液化器连接，所述的板式液化器通过管道与精馏塔连接，所述精馏塔底端通过管道与板式再沸器连接，所述板式再沸器通过管道与二氧化碳储槽连接，所述的板式再沸器的不凝气出口还通过管道与精馏塔连接，所述的板式液化器还通过管道与第一氨液分离器连接，通过第一氨液分离器为板式液化器提供冷源液态氨，粉尘过滤器过滤后的气体进入板式换热器中进行预冷处理，然后进入板式液化器中，被板式液化器内蒸发的氨冷却至-20℃以下，冷凝为液态二氧化碳，然后进入精馏塔中进行精馏处理，在精馏塔中，液态二氧化碳下沉，不纯气体通过精馏塔塔顶排出，液态二氧化碳进入板式再沸器中，在板式再沸器中，壳程中的液态二氧化碳与管程中的高压常温氨气换热，再次蒸发，第二次将不凝气体蒸发至精馏塔中重新精馏，纯净的二氧化碳气体输送至二氧化碳储槽中供用户使用。
进一步的，所述的压缩液化区用于为液化精馏区提供冷冻剂氨的压缩和冷却，其包括第二液氨分离器、储氨器、辅助储氨器、氨压缩机、蒸发式冷凝器，所述的辅助储氨器通过管道与充氨口连接，从而实现给辅助储氨器充液态氨，所述的辅助储氨器通过管道与储氨器连接，所述的储氨器通过管道与氨压缩机连接，所述的氨压缩机通过管道与第一氨液分离器连接，所述的第一氨液分离器通过管道与板式液化器连接，所述的板式液化器还通过管道与第二氨液分离器连接，所述的第二氨液分离器通过管道与氨压缩机连接，所述的氨压缩机通过管道与蒸发式冷凝器连接，所述的蒸发式冷凝器通过管道与辅助储氨器连接，开始使用时，首先通过充氨口向辅助储氨器充液态氨，液态氨通过管道进入储氨器中，然后进入氨压缩机的经济器中，然后通过管道进入第一氨液分离器中进行氨液分离，液态氨进入板式液化器中和二氧化碳进行换热，使得CO2气体液化，液态氨膨胀后变成低温低压的气态氨，气态氨进入第二氨液分离器中进行氨液分离，液体返回板式液化器中继续和CO2气体进行换热，低温低压的气态氨进入氨压缩机中压缩加压，再次变成中压高温的气态氨，然后经过管道进入蒸发式冷凝器中用冷却水冷却，冷却后的中压常温的液态氨进入辅助储氨器中，并进入储氨器中继续循环使用。
进一步的，所述的自动化控制房由DCS仪控柜、加热器电控柜、中控机、操作台组成，由于控制第一集成撬块和第二集成撬块的工作。
进一步的，所述的配电房由冰机低压接线柜，冰机启动柜，装置总电源柜组成，为第一集成撬块和第二集成撬块提供电源开关和冰机启动运行。
进一步的，所述管道过滤器与干燥器A之间管道上设置有截止阀a，所述管道过滤器与干燥器B之间的管道上设置有截止阀b，所述的干燥器A和干燥器B交替工作，干燥器A吸附时，干燥器B进行再生，当干燥器A吸附饱和时，干燥器B再生结束，通过截止阀a和截止阀b实现干燥器A和干燥器B的切换。
进一步的，所述的48KW的电加热器还与板式换热器连接，所述的板式换热器还通过管道与精馏塔连接，精馏塔塔顶的不凝气体作为干燥器A或干燥器B的再生气体。
进一步的，所述的干燥器A和干燥器B内均装有分子筛和氧化铝吸附剂，并且所述干燥器A和干燥器B的再生气体采用精馏塔塔顶不凝气体或者二氧化碳储槽内的蒸发气体。
进一步的，所述的储氨器还通过管道与空气分离器连接，所述的空气分离器还通过管道与第二氨液分离器连接。
进一步的，所述的第二氨液分离器还通过管道与集油器连接，所述的集油器还通过管道与板式液化器、板式再沸器、储氨器、辅助储氨器连接。
进一步的，所述的储氨器还通过管道与紧急卸氨器连接，所述的紧急卸氨器通过管道与紧急卸氨池连接。
本实用新型的有益效果为：通过将二氧化碳提纯系统集成撬块化，只需通过普通板车运输到用户指定地点，然后用装置自带的专用连接软管将两个集成撬块连接，再将客户原料二氧化碳气，电源，少量水，用户二氧化碳液体储槽连接到撬块指定位置，即可实现正常生产工作。装置集成度高，功能完善，可根据不同使用工况增加不同功能的集成化撬块，满足用户使用要求，可根据需求随时更换生产场地，大大减少投资成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构框架图；
图2a为本实用新型吸附提纯区的脱硫区的流程结构图；
图2b为本实用新型吸附提纯区的干燥区的流程结构图；
图3为本实用新型液化精馏区的流程结构图；
图4为本实用新型压缩液化区的流程结构图。
图中，1-1#脱硫塔，2-2#脱硫塔，3-管道过滤器，4-干燥器A，5-干燥器B，6-电加热器， 7-粉尘过滤器，8-板式换热器，9-板式液化器，10-精馏塔，11-板式再沸器，12-第一氨液分离器，13-第二液氨分离器，14-储氨器，15-辅助储氨器，16-氨压缩机，17-蒸发式冷凝器，18- 空气分离器，19-集油器，20-紧急卸氨器，21-紧急卸氨池。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，包括多个集成撬块，多个所述的集成撬块分别为第一集成撬块和第二集成撬块，也可更加需求制定相应的撬块，所述的第一集成撬块通过软管与第二集成撬块连接，其中，所述的第一集成撬块包括吸附提纯区以及自动化控制房，所述的第二集成撬块包括配电房、液化精馏区和压缩液化区。
其中，如图2a、图2b所示，所述的吸附提纯区可分为脱硫区和干燥区，所述的脱硫区包括1#脱硫塔1、2#脱硫塔2、管道过滤器3，所述的干燥区包括干燥器A4，干燥器B5，48KW的电加热器6，原料气CO2进口首先通过外部软管连接到第一集成撬块的入口法兰，然后经过管道依次与1#脱硫塔1、2#脱硫塔2、管道过滤器3连接，通过1#脱硫塔1、2#脱硫塔2 采用吸附法脱除原料气CO2中的异味和含硫杂质，并通过管道过滤器3将1#脱硫塔1、2#脱硫塔2中带出的填料粉末脱除，所述的管道过滤器3通过管道与干燥器A4，干燥器B5并联连接，所述的干燥器A4和干燥器B5均与粉尘过滤器7连接，所述粉尘过滤器7通过管道与 48KW的电加热器6的进气口相连接，所述的48KW的电加热器6的出气口通过管道与干燥器A4和干燥器B5并联连接，从而将加热后的再生气体输入到干燥器A4或干燥器B5中，实现干燥器A4或干燥器B5的再生，所述干燥器A4和干燥器B5的再生气体采用精馏塔10 塔顶不凝气体或者二氧化碳储槽内的蒸发气体，所述的干燥器A4和干燥器B5内均装有分子筛和氧化铝吸附剂，所述管道过滤器3与干燥器A4之间管道上设置有截止阀a，所述管道过滤器3与干燥器B5之间的管道上设置有截止阀b，所述的干燥器A4和干燥器B5交替工作，干燥器A4吸附时，干燥器B5进行再生，当干燥器A4吸附饱和时，干燥器B5再生结束，通过截止阀a和截止阀b实现干燥器A4和干燥器B5的切换，通过管道过滤器3过滤后的 CO2气体通过管道进入干燥器A4或干燥器B5中进行干燥处理，然后再通过管道进入粉尘过滤器7中进行相应的过滤处理。
如图3所示，所述的液化精馏区包括板式换热器8、板式液化器9、精馏塔10、板式再沸器11，所述板式换热器8的进气端通过管道与粉尘过滤器7连接，所述板式换热器8的出气端通过管道与板式液化器9连接，所述的板式液化器9通过管道与精馏塔10连接，所述精馏塔10底端通过管道与板式再沸器11连接，所述板式再沸器11通过管道与二氧化碳储槽连接，所述的板式再沸器11的不凝气出口还通过管道与精馏塔10连接，所述的板式液化器9还通过管道与第一氨液分离器12连接，通过第一氨液分离器12为板式液化器9提供冷源液态氨，粉尘过滤器7过滤后的气体进入板式换热器8中进行预冷处理，然后进入板式液化器9中，被板式液化器9内蒸发的氨冷却至-20℃以下，冷凝为液态二氧化碳，然后进入精馏塔10中进行精馏处理，在精馏塔10中液态二氧化碳下沉，不纯气体通过精馏塔10塔顶排出，液态二氧化碳进入板式再沸器11中，在板式再沸器11中，壳程中的液态二氧化碳与管程中的高压常温氨气换热，再次蒸发，第二次将不凝气体蒸发至精馏塔10中重新精馏，纯净的二氧化碳气体输送至二氧化碳储槽中供用户使用。
如图4所示，所述的压缩液化区用于为液化精馏区提供冷冻剂氨的压缩和冷却，其包括第二液氨分离器13、储氨器14、辅助储氨器15、氨压缩机16、蒸发式冷凝器17，所述的辅助储氨器15通过管道与充氨口连接，从而实现给辅助储氨器15充液态氨，所述的辅助储氨器15通过管道与储氨器14连接，所述的储氨器14通过管道与氨压缩机16连接，所述的氨压缩机16通过管道与第一氨液分离器12连接，所述的第一氨液分离器12通过管道与板式液化器9连接，所述的板式液化器9还通过管道与第二氨液分离器13连接，所述的第二氨液分离器13通过管道与氨压缩机16连接，所述的氨压缩机16通过管道与蒸发式冷凝器17连接，所述的蒸发式冷凝器17通过管道与辅助储氨器15连接，开始使用时，首先通过充氨口向辅助储氨器15中充入液态氨，液态氨通过管道进入储氨器14中，然后进入氨压缩机16的经济器中，然后通过管道进入第一氨液分离器12中进行氨液分离，液态氨进入板式液化器9中和二氧化碳进行换热，使得CO2气体液化，液态氨膨胀后变成低温低压的气态氨，气态氨进入第二氨液分离器13中进行氨液分离，液体返回板式液化器9中继续和CO2气体进行换热，气态氨进入氨压缩机16中压缩加压，再次变成中压高温的气态氨，然后经过管道进入蒸发式冷凝器17中用冷却水冷却，冷却后的中压常温的液态氨进入辅助储氨器15中，并进入储氨器14中继续循环使用。
进一步的，所述的自动化控制房由DCS仪控柜、加热器电控柜、中控机、操作台组成，由于控制第一集成撬块和第二集成撬块的工作。
进一步的，所述的配电房由冰机低压接线柜，冰机启动柜，装置总电源柜组成，为第一集成撬块和第二集成撬块提供电源开关和冰机启动运行。
进一步的，所述的储氨器14还通过管道与空气分离器18连接，所述的空气分离器18还通过管道与第二氨液分离器13连接。
进一步的，所述的第二氨液分离器13还通过管道与集油器19连接，所述的集油器19还通过管道与板式液化器9、板式再沸器11、储氨器14、辅助储氨器15连接。
进一步的，所述的储氨器14还通过管道与紧急卸氨器20连接，所述的紧急卸氨器20通过管道与紧急卸氨池21连接。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (10)
1.一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：包括多个集成撬块，多个所述的集成撬块分别为第一集成撬块和第二集成撬块，所述的第一集成撬块通过软管与第二集成撬块连接，其中，所述的第一集成撬块包括吸附提纯区以及自动化控制房，所述的第二集成撬块包括配电房、液化精馏区和压缩液化区。
2.根据权利要求1所述的一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：所述的吸附提纯区包括脱硫区和干燥区，所述的脱硫区包括1#脱硫塔、2#脱硫塔、管道过滤器，所述的干燥区包括干燥器A，干燥器B，48KW的电加热器，原料气CO2进口首先通过外部软管连接到第一集成撬块的入口法兰，然后经过管道依次与1#脱硫塔、2#脱硫塔、管道过滤器连接，通过1#脱硫塔、2#脱硫塔采用吸附法脱除原料气CO2中的异味和含硫杂质，并通过管道过滤器将1#脱硫塔、2#脱硫塔中带出的填料粉末脱除，所述的管道过滤器通过管道与干燥器A，干燥器B并联连接，所述的干燥器A和干燥器B均与粉尘过滤器连接，所述粉尘过滤器通过管道与48KW的电加热器的进气口相连接，所述的48KW的电加热器的出气口通过管道与干燥器A和干燥器B并联连接，从而将加热后的再生气体输入到干燥器A或干燥器B中，实现干燥器A或干燥器B的再生，通过管道过滤器过滤后的CO2气体通过管道进入干燥器A或干燥器B中进行干燥处理，然后再通过管道进入粉尘过滤器中进行相应的过滤处理。
3.根据权利要求1所述的一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：所述的液化精馏区包括板式换热器、板式液化器、精馏塔、板式再沸器，所述的板式换热器进气端通过管道与粉尘过滤器连接，所述板式换热器的出气端通过管道与板式液化器连接，所述的板式液化器通过管道与精馏塔连接，所述精馏塔底端通过管道与板式再沸器连接，所述板式再沸器通过管道与二氧化碳储槽连接，所述的板式再沸器的不凝气出口还通过管道与精馏塔连接，所述的板式液化器还通过管道与第一氨液分离器连接，通过第一氨液分离器为板式液化器提供冷源液态氨，粉尘过滤器过滤后的气体进入板式换热器中进行预冷处理，然后进入板式液化器中，被板式液化器内蒸发的氨冷却至-20℃以下，冷凝为液态二氧化碳，然后进入精馏塔中进行精馏处理，在精馏塔中，液态二氧化碳下沉，不纯气体通过精馏塔塔顶排出，液态二氧化碳进入板式再沸器中，在板式再沸器中，壳程中的液态二氧化碳与管程中的高压常温氨气换热，再次蒸发，第二次将不凝气体蒸发至精馏塔中重新精馏，纯净的液态二氧化碳气体输送至二氧化碳储槽中供用户使用。
4.根据权利要求1所述的一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：所述的压缩液化区用于为液化精馏区提供冷冻剂氨的压缩和冷却，其包括第二液氨分离器、储氨器、辅助储氨器、氨压缩机、蒸发式冷凝器，所述的辅助储氨器通过管道与充氨口连接，所述的辅助储氨器通过管道与储氨器连接，所述的储氨器通过管道与氨压缩机连接，所述的氨压缩机通过管道与第一氨液分离器连接，所述的第一氨液分离器通过管道与板式液化器连接，所述的板式液化器还通过管道与第二氨液分离器连接，所述的第二氨液分离器通过管道与氨压缩机连接，所述的氨压缩机通过管道与蒸发式冷凝器连接，所述的蒸发式冷凝器通过管道与辅助储氨器连接，首先通过充氨口向辅助储氨器充入液态氨，液态氨通过管道进入储氨器中进行储存，然后进入氨压缩机的经济器中，然后通过管道进入第一氨液分离器中进行氨液分离，液态氨进入板式液化器中和二氧化碳进行换热，使得CO2气体液化，液态氨膨胀后变成低温低压的气态氨，气态氨进入第二氨液分离器中进行氨液分离，液体返回板式液化器中继续和CO2气体进行换热，低温低压的气态氨进入氨压缩机中压缩加压，再次变成中压高温的气态氨，然后经过管道进入蒸发式冷凝器中用冷却水冷却，冷却后的中压常温的液态氨进入辅助储氨器中，并进入储氨器中继续循环使用。
5.根据权利要求1所述的一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：所述的自动化控制房由DCS仪控柜、加热器电控柜、中控机、操作台组成。
6.根据权利要求1所述的一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：所述的配电房由冰机低压接线柜，冰机启动柜，装置总电源柜组成。
7.根据权利要求2所述的一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：所述管道过滤器与干燥器A之间管道上设置有截止阀a，所述管道过滤器与干燥器B之间的管道上设置有截止阀b，所述的干燥器A和干燥器B交替工作，干燥器A吸附时，干燥器B进行再生，当干燥器A吸附饱和时，干燥器B再生结束，通过截止阀a和截止阀b实现干燥器A和干燥器B的切换，所述的干燥器A和干燥器B内均装有分子筛和氧化铝吸附剂，并且所述干燥器A和干燥器B的再生气体采用精馏塔塔顶不凝气体或者二氧化碳储槽内的蒸发气体。
8.根据权利要求4所述的一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：所述的储氨器还通过管道与空气分离器连接，所述的空气分离器还通过管道与第二氨液分离器连接。
9.根据权利要求8所述的一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：所述的第二氨液分离器还通过管道与集油器连接，所述的集油器还通过管道与板式液化器、板式再沸器、储氨器、辅助储氨器连接。
10.根据权利要求9所述的一种集成撬块化二氧化碳液化提纯装置，其特征在于：所述的储氨器还通过管道与紧急卸氨器连接，所述的紧急卸氨器通过管道与紧急卸氨池连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN114485051A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-13 | 广州市华达石化有限公司 | 液氨双工况制冷系统和液态二氧化碳生产设备 |
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| CN114485051B (zh) * | 2022-01-24 | 2023-06-20 | 广州市华达石化有限公司 | 液氨双工况制冷系统和液态二氧化碳生产设备 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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Addressee: Lin Donghua Document name: Refund approval notice |
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