[发明专利]二氧化碳精馏分离工艺中的制冷循环系统及方法

权利要求书

1.一种二氧化碳精馏分离工艺中的制冷循环系统，其特征在于：包括氨循环系统、氟循环系统、第一气液分离器、第一精馏塔、第二精馏塔、第二气液分离器，第一精馏塔中部设有原料气输入管道，第一精馏塔顶部通过输气管道与氨循环循环系统、第一气液分离器、氟循环系统、第二气液分离器、第二精馏塔顺序连通，第一精馏塔和第二精馏塔的塔底均设有液体二氧化碳输出管道。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述氨循环系统包括第一冷凝器、氨气螺杆压缩机，第一冷凝器设于第一精馏塔和第一气液分离器之间，且通过输气管道连通，氨气螺杆压缩机与第一冷凝器通过氨输送管道相连。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：第一精馏塔和第二精馏塔的下部分别设有第一再沸器、第二再沸器，第一再沸器、第二再沸器均为板式再沸器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述氟循环系统包括第二冷凝器、氟利昂螺杆压缩机、氟低压储罐、氟气液换热器，第二冷凝器顶部与第一气液分离器顶部和第二精馏塔顶部分别连通，第二冷凝器底部与第二气液分离器连通，第二冷凝器下部通过氟利昂输送管道与氟气液换热器连通，氟利昂螺杆压缩机通过氟利昂输送管道与第一再沸器和第二再沸器分别连通，氟低压储罐通过氟利昂输送管道与第一再沸器、第二再沸器及氟气液换热器相连，氟气液换热器通过氟利昂输送管道还与氟利昂螺杆压缩机相连。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：第二精馏塔塔底连接的液体二氧化碳输出管道上设有过冷器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：第二冷凝器中部通过氨输送管道与氨气螺杆压缩机相连。

7.一种权利要求6所述的系统在二氧化碳精馏分离工艺中的应用。

8.一种利用权利要求6所述的系统在二氧化碳精馏分离工艺中的制冷方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴从氟利昂螺杆压缩机出来的氟利昂气体，通过氟利昂输送管道分别进入第一精馏塔和第二精馏塔塔底的板式再沸器，与精馏塔底的液体换热，使部分液体气化，气化的气体与塔顶流下的液体进行传质传热，此时气体氟利昂被冷却液化，液化后的氟利昂进入氟低压储罐，氟低压储罐内的液体通过氟利昂输送管道进入第二精馏塔塔顶的板式冷凝器，与来自第一精馏塔的塔顶气进行换热，使塔顶气冷凝液化，氟利昂吸收大量热量被气化，气化后的氟利昂与氟低压储罐流出的液体氟利昂在氟气液换热器进行换热，使液体氟利昂达到更低的蒸发温度，换热后的气体氟利昂通过氟利昂输送管道进入氟利昂螺杆压缩机压缩，变成高压高温的氟利昂气体，再次进入第一精馏塔和第二精馏塔塔底的板式再沸器，如此循环进行氟利昂制冷；

⑵氨输送管道内的氨气通过螺杆压缩机压缩、冷却液化后液氨分别进入第一冷凝器和第二冷凝器中部，液氨气化，气化后的氨气再通过氨输送管道送入螺杆压缩机，如此循环进行氨制冷；

⑶原料气通过第一精馏塔和第二精馏塔，经步骤⑴和⑵的制冷处理后，不凝性气体作为放空尾气通过第二气液分离器顶部排出，第一精馏塔和第二精馏塔塔底产出液体二氧化碳。