[发明专利]一种与合成气脱硫系统整合的二氧化碳提纯系统

说明书

技术领域

本发明属于温室气体减排技术领域，具体涉及一种与合成气脱硫系统整合的二氧化碳提纯系统。

背景技术

在导致全球气候变暖的“温室气体”中，CO₂是其主要的成分之一，对温室效应的贡献度超过了其它温室气体的总和。二氧化碳产品注入正在开采的油田可以在提高石油采收率(EOR)的同时进行CO₂封存，由“上天为害”转变为“入地为宝”，在获取一定经济效益的同时实现CO₂的减排；还可用于强化煤层气开采(ECBM)、碳酸饮料、CO₂气体保护焊、制干冰、烟丝膨化、制造水泥、转炉炼钢以及制可降解塑料等。

化工合成气脱硫装置尾气中CO₂浓度较高，一般大于80％，适用常规的低温精馏或变压吸附工艺进行提纯处理，但该工艺进入CO₂压缩机的气体流量中含有近约20％的不凝气体，即杂质，从而加大了电能的损耗，并且需设置吸附器进行干燥脱水，为了确保系统水分含量合格，吸附器必须进行间断再生干燥，使系统复杂的同时又增加了系统电耗，且使用的分子筛吸附剂也需定期更换则增加了系统废渣的排放。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种与合成气脱硫系统整合的二氧化碳提纯系统，能够提纯生产液态二氧化碳。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种与合成气脱硫系统整合的二氧化碳提纯系统，包括溶液不凝气体分离器3，溶液不凝气体分离器3的入口通过一级减压调节阀2和中压溶液管路1连通，溶液不凝气体分离器3顶部第一杂质不凝气体排出管4和主体脱硫系统的闪蒸气体管路连通，溶液不凝气体分离器3底部液体流出管路经二级减压调节阀5和溶液二氧化碳气体分离器6入口连通，溶液二氧化碳气体分离器6顶部气体出口和冷量回收换热器7的入口连通，冷量回收换热器7的出口和二氧化碳压缩机8的入口连通，二氧化碳压缩机8的出口和压缩机机后水冷器9的入口连通，压缩机机后水冷器9的出口和深冷换热器10的入口连通，深冷换热器10的出口和二氧化碳气液分离器11的入口连通，二氧化碳气液分离器11顶部第二杂质不凝气体排出管12和主体脱硫系统的闪蒸气体管路连通，二氧化碳气液分离器11底部液态二氧化碳排出管13和储罐连通，溶液二氧化碳气体分离器6底部溶液排出管经动力泵14和主体脱硫系统的溶液管路连通。

由于本发明有机地集成了二氧化碳提纯系统与合成气脱硫系统，不同于常规的低温精馏及变压吸附工艺，直接利用专用的分离设备从不含H₂S富含CO₂的中压溶液中分离得到高纯度的CO₂气流，然后进入二氧化碳压缩机进行压缩，由于压缩气体容量的减少，从而节省了电能消耗、循环冷却水量消耗及深冷冷量消耗，且无需设置吸附器干燥脱水，使统流程得到简化，更易运行操作；同时，由于提前将主体脱硫系统废气中的部分二氧化碳取出，减少了尾气的洗涤量，从而降低主体系统除盐水的用量，得到的产品纯度至少满足国家工业液态二氧化碳产品的标准要求。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步详细说明。

参见附图，一种与合成气脱硫系统整合的二氧化碳提纯系统，包括溶液不凝气体分离器3，溶液不凝气体分离器3的入口通过一级减压调节阀2和中压溶液管路1连通，溶液不凝气体分离器3顶部第一杂质不凝气体排出管4和主体脱硫系统管路的闪蒸气体管路连通，溶液不凝气体分离器3底部液体流出管路经二级减压调节阀5和溶液二氧化碳气体分离器6入口连通，溶液二氧化碳气体分离器6顶部气体出口和冷量回收换热器7的入口连通，冷量回收换热器7的出口和二氧化碳压缩机8的入口连通，二氧化碳压缩机8的出口和压缩机机后水冷器9的入口连通，压缩机机后水冷器9的出口和深冷换热器10的入口连通，深冷换热器10的出口和二氧化碳气液分离器11的入口连通，二氧化碳气液分离器11顶部第二杂质不凝气体排出管12和主体脱硫系统的闪蒸气体管路连通，二氧化碳气液分离器11底部液态二氧化碳排出管13和储罐连通，溶液二氧化碳气体分离器6底部溶液排出管经动力泵14和主体脱硫系统的溶液管路连通。

本发明的工作原理为：

中压溶液经溶液不凝气体分离器3分离后，杂质不凝气体经第一杂质不凝气体排出管4进入主体脱硫系统管路的闪蒸气体管路，液体经二级减压调节阀5进入溶液二氧化碳气体分离器6进行分离，溶液经动力泵14进入主体脱硫系统的溶液管路，气体经冷量回收换热器7、二氧化碳压缩机8、压缩机机后水冷器9、深冷换热器10处理后进入二氧化碳气液分离器11进行分离，杂质不凝气体进入主体脱硫系统的闪蒸气体管路，液态二氧化碳进入储罐收存。