一種氣田二氧化碳制備工業(yè)液體二氧化碳分離提純系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及二氧化碳分離提純技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種氣田二氧化碳制備工業(yè)液體二氧化碳分離提純系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳廣泛用于焊接、化工、食品、油田驅(qū)油及工程科技技術(shù)領(lǐng)域。根據(jù)現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 6052-2011工業(yè)液體二氧化碳)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HG/T 2537—1993)規(guī)定，工業(yè)用液體二氧化碳其純度達(dá)99 %以上，游離水、油分不得檢出，無異味，焊接用二氧化碳其純度達(dá)99.5%以上，水份50ppm以下，液態(tài)水、油分不得檢出，無異味，為了滿足工業(yè)液體二氧化碳國(guó)家使用標(biāo)準(zhǔn)，必須對(duì)氣田二氧化碳進(jìn)行分離提純。目前現(xiàn)有的二氧化碳提純技術(shù)主要有化學(xué)、物理吸收法、吸附法、低溫分離法、膜分離法等。但是目前現(xiàn)有的幾種處理方法主要針對(duì)化工尾氣、煙道氣等原料氣進(jìn)行提純，能耗高、處理量小、產(chǎn)品濃度低，對(duì)于高壓、大儲(chǔ)量的氣田二氧化碳?xì)怏w并不適用，因此，亟待研發(fā)一種專門針對(duì)二氧化碳?xì)馓锂a(chǎn)出氣為原料的二氧化碳分離提純方法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有二氧化碳提純分離裝置和技術(shù)中的不足，提供“一種氣田二氧化碳制備工業(yè)液體二氧化碳分離提純系統(tǒng)”，本實(shí)用新型主要采用原料氣粗分離、蒸餾、冷凝液化、吸附再生、高壓提餾、儲(chǔ)存增壓提純技術(shù)，集吸附法、低溫分離法及高壓提餾技術(shù)于一體。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、連接、布局合理，成本低，充分利用本系統(tǒng)能源，節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)氣田二氧化碳制備工業(yè)液體二氧化碳規(guī)?；a(chǎn)。所制備的工業(yè)液體二氧化碳產(chǎn)品純度高于99.9%，水份露點(diǎn)低于_65°C，無游離水和油分，符合國(guó)家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可廣泛應(yīng)用于二氧化碳焊接保護(hù)氣、化工原料、油田壓注驅(qū)油等領(lǐng)域。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:主要的技術(shù)方案是，一種氣田二氧化碳制備工業(yè)液體二氧化碳分離提純系統(tǒng)，主要由井口分離單元1、再沸蒸餾單元2、冷凝液化單元3、吸附再生單元4、高壓提餾單元5及儲(chǔ)存增壓?jiǎn)卧?組成。所述井口分離單元I的氣液出口與蒸餾再沸器21的氣液入口管線連接，蒸餾再沸器21的氣相出口與蒸餾塔22的中下部氣相入口、蒸餾塔22的頂部氣相出口與吸附塔41的氣相入口、吸附塔41的下部氣相出口與二氧化碳冷凝器51的中部氣相入口、二氧化碳冷凝器51的液相出口與高壓提餾塔52的液相入口通過管線依次首尾連接，高壓提餾塔52的下部液相出口經(jīng)成品中間罐61與二氧化碳儲(chǔ)罐63管線連接。
[0005]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述井口分離單元I是由井口11、井口分離器12、污水處理池13及減壓閥I組成的。所述井口 11的原料出口與井口分離器12入口、井口分離器12的中下部氣液出口與減壓閥114的入口通過管線依次首尾連接，井口分離器12下部污水出口與污水處理池13管線連接。
[0006]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述再沸蒸餾單元2是由蒸餾再沸器21，氨螺桿壓縮機(jī)212，蒸餾塔22，二氧化碳汽化器23，回流栗24及油水分離器25組成的。所述蒸餾再沸器21分別與減壓閥I的氣液出口、氨螺桿壓縮機(jī)212輸出端、蒸餾塔22的中下部氣相入口、蒸餾塔22底部液相二氧化碳出口及二氧化碳汽化器23中部的液相入口管線連接。所述二氧化碳汽化器23還分別與油水分離器25入口、出口緩沖罐67出口及再生氣換熱器42入口管線連接。
[0007]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述冷凝液化單元3是由回流液冷凝器31、回流液中間罐32組成的。蒸餾塔22頂端氣相出口回流液與回流液冷凝器31入口連接，回流液冷凝器31的液相出口依次與回流液中間罐32、回流栗24及蒸餾塔22上部入口首尾管線連接。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述吸附再生單元4是由吸附塔41、再生氣換熱器42、再生氣加熱器421及導(dǎo)熱油冷卻器47組成的。所述再生氣換熱器42氣相出口與再生氣加熱器421上端氣相入口連接，再生氣加熱器421上端氣相出口與吸附塔41下底端連接，吸附塔41頂部的氣相出口與導(dǎo)熱油冷卻器47下側(cè)部連接。
[0009]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述高壓提餾單元5包括二氧化碳冷凝器51、高壓提餾塔52及提餾塔再沸器53。所述二氧化碳冷凝器51的液相出口與高壓提餾塔52中部的液相入口管線連接，高壓提餾塔52的底側(cè)部液相出口經(jīng)成品中間罐61及減壓閥Π62與二氧化碳儲(chǔ)罐63管線連接。提餾塔再沸器53的底部入口與高壓提餾塔52底部出口、提餾塔再沸器53的頂部出口與高壓提餾塔52的中下部入口、提餾塔再沸器53的中部出、入口分別與吸附塔41入口和再生氣換熱器42出口管線連接。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述儲(chǔ)存增壓?jiǎn)卧?包括二氧化碳儲(chǔ)罐63、壓縮機(jī)入口換熱器64及二氧化碳?jí)嚎s機(jī)66。所述二氧化碳儲(chǔ)罐63的氣相出口依次經(jīng)壓縮機(jī)入口換熱器64、入口緩沖罐65、二氧化碳?jí)嚎s機(jī)66、出口緩沖罐67、二氧化碳汽化器23與再生氣換熱器42管線連接。
[0011 ]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述吸附塔41設(shè)置為一開一備雙塔結(jié)構(gòu)，蒸餾塔22通過閘閥I和閘閥Π分別與吸附塔I和吸附塔Π頂部入口連接，吸附塔I和吸附塔Π的下底端經(jīng)閘閥m和閘閥IV并聯(lián)連接后與二氧化碳冷凝器51入口連接。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本實(shí)用新型主要采用原料氣粗分離、蒸餾、冷凝液化、吸附再生、高壓提餾、儲(chǔ)存增壓提純技術(shù)，集吸附法、低溫分離法及高壓提餾技術(shù)于一體。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、連接、布局合理，成本低，充分利用本系統(tǒng)能源，節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)氣田二氧化碳制備工業(yè)液體二氧化碳規(guī)模化生產(chǎn)。所制備工業(yè)液體二氧化碳純度高于99.9%，符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，可廣泛應(yīng)用于二氧化碳焊接保護(hù)氣、化工原料、油田壓注驅(qū)油等領(lǐng)域。
[0014]2、因本實(shí)用新型采用原料氣粗分離、再沸蒸餾、冷凝液化、吸附再生、高壓提餾、儲(chǔ)存增壓提純技術(shù)，充分利用各種設(shè)施分離提純的特點(diǎn)及性質(zhì)，集吸附法、低溫分離法及高壓提餾技術(shù)于一體，確保進(jìn)入二氧化碳儲(chǔ)罐的液體二氧化碳高于99.9%，水份露點(diǎn)低于_65°C，無游離水和油分，符合國(guó)家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可廣泛應(yīng)用于二氧化碳焊接保護(hù)氣、化工原料、油田壓注驅(qū)油等領(lǐng)域。
[0015]3、因吸附塔41設(shè)置為一開一備雙塔結(jié)構(gòu)，雙塔輪流吸附、再生，既安全又高效。
[0016]4、因設(shè)置有二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，利用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)將二氧化碳儲(chǔ)罐內(nèi)的氣態(tài)二氧化碳抽回，不僅使儲(chǔ)罐壓力得到控制并進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，壓縮后的二氧化碳得到較高的溫升，經(jīng)出口緩沖罐后進(jìn)入二氧化碳汽化器的管程，與殼程的油水二氧化碳進(jìn)行換熱后經(jīng)再生氣換熱器和提餾再沸器進(jìn)入吸附塔入口，實(shí)現(xiàn)熱量的多次重復(fù)利用和儲(chǔ)罐氣相二氧化碳的進(jìn)一步分離提純。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型的蒸餾單元連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型的吸附再生單元中吸附塔設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型的吸附再生單元連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖5是本實(shí)用新型的高壓提餾單元連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1、井口分離單元，11、井口，12、井口分離器，13、污水處理池，14、減壓閥1，2、再沸蒸餾單元，21、蒸餾再沸器，211、儲(chǔ)氨罐，212、氨螺桿壓縮機(jī)，22、蒸餾塔，23、二氧化碳汽化器，231、排空管線，24、回流栗，25、油水分離器，3、冷凝液化單元，31、回流液冷凝器，32、回流液中間罐，4、吸附再生單元，41、吸附塔，411、吸附塔I，412、吸附塔Π，413、尾氣排空管線，42、再生氣換熱器，421、再生氣加熱器，43、閘閥1、44、閘閥Π，45、閘閥ΙΠ，46、閘閥IV，47、導(dǎo)熱油冷卻器，471、導(dǎo)熱油輸入管線，472、導(dǎo)熱油輸出管線，473、冷卻水輸入管線，474、冷卻水輸出管線，5、高壓提餾單元，51、二氧化碳冷凝器，511、氨輸入管線，52、高壓提餾塔，53、提餾塔再沸器，6、儲(chǔ)存增壓?jiǎn)卧?1、成品中間罐，62、減壓閥Π，63、二氧化碳儲(chǔ)罐，64、壓縮機(jī)入口換熱器，65、入口緩沖罐，66、二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，67、出口緩沖罐，7、供氨總管。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖通過非限制性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例
[0024]本氣田二氧化碳制備工業(yè)液體二氧化碳分離提純系統(tǒng)如圖1所示，主要由井口分離單元1、再沸蒸餾單元2、冷凝液化單元3、吸附再生單元4、高壓提餾單元5及儲(chǔ)存增壓?jiǎn)卧?組成。所述井口分離單元I的氣液出口與蒸餾再沸器21的氣液入口管線連接，蒸餾再沸器21的氣相