[实用新型]合成氨副产气为原料的食品级CO2制取系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种CO₂制取系统，尤其是一种合成氨副产气为原料的食品级CO₂制取系统。

背景技术

据统计，全球每年因矿物燃料燃烧等过程产生的CO₂高达240亿吨，除去被植物吸收的部分，每年净增90多亿吨，成为温室效应的主要影响因素。而另一方面，CO₂又是一种重要的碳资源，被广泛应用于化工、食品、石油开采、消防、农业等领域。目前，有关CO₂减排、回收、封存及其资源化利用等问题已成为全球关注的热点。

工业生产中有回收利用价值的CO₂，常常来源于合成氨副产气（含CO₂ 28％～99％）。合成氨生产是以天然气、煤炭、重油作为气化原料，原料经气化炉加工后产生混合气。经净化后，混合气的成分主要有N₂、H₂、CO₂、CO等。在合成氨之前必须对混合气进行“脱碳”处理，即脱除其中的CO₂和CO，剩余的N₂与H₂反应生成液氨。混合气经脱碳分离出的CO₂有两条出路：一是将它与液氨反应制成尿素或与氨水反应制成碳酸氢铵；二是由于工艺流程限制及氨平衡的影响，将CO₂直接放空，成为合成氨副产气。

目前，以合成氨副产气为原料的食品级CO₂制取所采用的普遍工艺流程为：水洗－分离－压缩－冷却－分离水－脱硫－净化－液化－精馏－冷却－ 液化步骤得到液态CO₂产品；其系统装置为：脱硫塔－预热器－分离器－预冷器－干燥器。然而随着大气环境的不断恶化以及合成氨生产工艺上的调整，原料气中H₂S有时会超过装置设计值，同时亦会出现食品级CO₂中严格控制的痕量苯。为保证食品级CO₂产品质量，同时在生产工业级CO₂时节能降耗，降低成本，有必要对现有设备进行改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种原料气中杂质H₂S、苯含量超标时，能保证食品级CO₂产品质量的合成氨副产气为原料的食品级CO₂制取系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：其依次包括脱硫塔、预热器、分离器、预冷器和干燥器，在分离器和预冷器之间连通有吸附塔。

本实用新型所述的吸附塔为活性炭吸附塔。

本实用新型在分离器和预冷器之间设有与吸附塔并联的管道旁路；在所述的管道旁路上设有控制阀。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型在脱硫和净化工序间加装用于吸附苯的吸附塔，从而有效的脱除气体中的苯，保证所生成的CO₂的质量达到食品级。本实用新型可根据合成氨副产气中H₂S的含量，适量增加吸附器中吸附剂的量，脱除部分超标的H₂S。这样当原料气中苯及H₂S超标时亦可用本装置生产符合质量要求的食品级CO₂。

本实用新型在吸附塔上加装旁路，这样即可根据合成氨副产气的成分含量来决定是否启用吸附塔，以及在生产工业级CO₂时停用吸附塔，从而降低制取H₂S、CO₂的能耗，达到降低成本的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的流程结构示意图。

具体实施方式

图1所示，本合成氨副产气为原料的食品级CO₂制取系统，按照生产次序依次包括脱硫塔、预热器、分离器、吸附塔、预冷器和干燥器，合成氨副产气依次通过上述装置的加工，即可得到食品级的CO₂。本CO₂制取系统中的吸附塔最好为活性炭吸附塔，以有效的吸附合成氨副产气中的苯和超标的H₂S。本CO₂制取系统在分离器和预冷器之间设有与吸附塔并联的管道旁路；在所述的管道旁路上设有控制阀；这样通过控制阀即可实现吸附塔的启用和停用，以满足不同指标的合成氨副产气，满足食品级CO₂和工业级CO₂的生产，起到节能降耗、降低成本的作用。