本發(fā)明屬于二氧化碳生產(chǎn)，具體為一種脫除二氧化碳尾氣中高硫含量的裝置及工藝方法。

背景技術(shù)：

1、二氧化碳(carbon?dioxide)，一種碳氧化合物，化學式為co2，化學式量為44.0095，常溫常壓下是一種無色無味或無色無臭而其水溶液略有酸味的氣體；用途較為廣泛,氣體二氧化碳用于碳化軟飲料、化學加工、食品保存、化學和食品加工過程中的惰性保護、焊接氣體、植物生長刺激劑。

2、綜上所述，二氧化碳具有廣泛的用途，與此同時現(xiàn)有的低溫甲醇洗滌工段產(chǎn)生大量的尾氣，該尾氣具有氣量大，二氧化碳純度低且硫含量高(其含量范圍10～90ppm)的特點，基于此傳統(tǒng)的低溫甲醇洗滌工段的尾氣為放空尾氣，隨著對于減碳的要求如何對其進行回收則成為了亟待解決的技術(shù)問題；傳統(tǒng)技術(shù)中對于低硫含量的二氧化碳處理一般采用“夾心餅”工藝，即：先脫硫化氫，再脫羰基硫(水解，有硫化氫生成)，最后再脫硫化氫；基于此，為了處理硫含量高的二氧化碳氣體則采用多組“夾心餅”工藝進行串聯(lián)的方式，該方式具有設備數(shù)量多、投資大，且需定期更換脫硫劑，生產(chǎn)和人工成本高的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種脫除二氧化碳尾氣中高硫含量的裝置及工藝方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種脫除二氧化碳尾氣中高硫含量的裝置，包括低溫甲醇洗滌工段，所述低溫甲醇洗滌工段的尾氣管道通過第一壓縮機和第四換熱器的第一通道與脫重精餾塔的第一進口相連，脫重精餾塔的氣相出口通過第一換熱器的第一換熱通道和增壓機與精脫硫塔的進口相連，精脫硫塔的氣相出口通過水冷卻器的第一換熱通道和第一換熱器的第二換熱通道與脫輕精餾塔的進口相連，脫輕精餾塔的液相出口與二氧化碳儲罐相連。

4、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)技術(shù)中處理硫含量高的二氧化碳氣體的工藝線路，利用脫重精餾塔對放空尾氣進行處理，對放空尾氣進行預脫除，能夠達到降低精脫硫塔的脫硫負荷無需再進行分級脫硫，大幅簡化工藝路線，減少投資和生產(chǎn)、人工成本；同時采用低壓粗制，高壓精制的分級除雜工藝，減少壓縮機做功，同時降低雜質(zhì)分離難度的特點。

5、優(yōu)選的，所述脫輕精餾塔的氣相出口與第二換熱器的第一換熱通道相連，第二換熱器的第一換熱通道的液相出口分別與脫重精餾塔和脫輕精餾塔的回流口相連，第二換熱器的第一換熱通道氣相出口與第三換熱器的第一換熱通道相連，第三換熱器的第一換熱通道的液相出口與脫重精餾塔的回流口相連，第三換熱器的第一換熱通道氣相出口與尾氣處理裝置相連。

6、優(yōu)選的，所述脫重精餾塔的液相出口與尾氣處理裝置相連。

7、優(yōu)選的，所述脫輕精餾塔的液相出口與二氧化碳儲罐之間設于三通，三通的第三端與第三換熱器的第二換熱通道相連，第三換熱器的第二換熱通道出口通過第四換熱器的第二通道與第二壓縮機相連，第二壓縮機的出口與脫重精餾塔的第二進口相連。

8、優(yōu)選的，所述第二換熱器的第二換熱通道與冷劑循環(huán)單元相連，冷劑循環(huán)單元包括增壓液化器，增壓液化器通過緩沖罐與第四換熱器的第三通道相連，第四換熱器的第三通道出口與第二換熱器的第二換熱通道相連；第二換熱器的第二換熱通道出口與增壓液化器進口相連。

9、優(yōu)選的，所述三通的第三端與第三換熱器的第二換熱通道之間設有節(jié)流閥。

10、本發(fā)明還提供了一種脫除二氧化碳尾氣中高硫含量的工藝方法，該工藝方法包括如下步驟：

11、步驟1：低溫甲醇洗滌工段的尾氣管道中的尾氣進入第一壓縮機內(nèi)進行壓縮，壓縮后的尾氣進入第四換熱器的第一通道進行換熱，換熱后進入脫重精餾塔內(nèi)進行精餾；所述尾氣進入第一壓縮機后的壓力為：6～12bar，通過第四換熱器的第一通道后溫度為9～20℃；

12、步驟2：尾氣進入脫重精餾塔內(nèi)與來自塔頂回流液發(fā)生傳質(zhì)換熱進行精餾，其輕組分以及回流液經(jīng)傳熱后蒸發(fā)的氣相由脫重精餾塔頂部的氣相出口進入第一換熱器的第一換熱通道內(nèi)；通過脫重精餾塔脫除的重組分主要包括原料氣中的醇、水、硫化氫、羰基硫雜質(zhì)；所述脫重精餾塔頂部的氣相為二氧化碳，其中硫含量降至20ppm以下，且主要成分為硫化氫；

13、步驟3：進入第一換熱器第一換熱通道內(nèi)的氣相換熱后溫度為20～40℃，溫度為20～40℃的氣相通過增壓機將原料氣的壓力提升至22～32bar后進入精脫硫塔中進行脫硫，將氣相中的硫含量降至0.1ppm以下；

14、步驟4：通過精脫硫塔進行脫硫后的氣相進入水冷卻器的第一換熱通道進行換熱，換熱后進入第一換熱器的第二換熱通道內(nèi)的進行進一步換熱，進一步地換熱后進入脫輕精餾塔內(nèi)進行精餾；所述通過水冷卻器的第一換熱通道的氣相溫度為40～45℃，通過第一換熱器的第二換熱通道進一步地換熱后氣相溫度為-22～-14℃；

15、步驟5：進入脫輕精餾塔內(nèi)的原料氣與脫輕精餾塔塔頂?shù)幕亓饕喊l(fā)生傳質(zhì)換熱，原料氣中的二氧化碳被不斷冷凝液化，在塔底富集，由脫輕精餾塔的液相出口進入與二氧化碳儲罐中。

16、優(yōu)選的，所述步驟5中脫輕精餾塔底部的液相通過三通一部分進入二氧化碳儲罐中，另一部分通過節(jié)流閥降壓至6～9bar后進入第三換熱器的第二換熱通道內(nèi)作為冷源與來自第三換熱器第一換熱通道的物料進行換熱，換熱后進入第四換熱器的第二通道進行再次換熱，再次換熱后通過第二壓縮機壓縮后進入脫重精餾塔中，用于系統(tǒng)中二氧化碳的生產(chǎn)。

17、優(yōu)選的，所述步驟5中脫輕精餾塔頂部的氣相進入第二換熱器的第一換熱通道內(nèi)，部分氣相冷凝后作為回流液分別進入脫重精餾塔和脫輕精餾塔內(nèi)；第二換熱器的第一換熱通道中剩余的氣相進入第三換熱器的第一換熱通道內(nèi)進一步冷凝液化，冷凝液化后的液相作為回流液進入脫重精餾塔中，第三換熱器的第一換熱通道內(nèi)未被液化的氣相進入尾氣處理裝置中；所述的步驟2中脫重精餾塔的塔釜液同樣進入尾氣處理裝置內(nèi)進行處理。

18、優(yōu)選的，所述第二換熱器的第二換熱通道內(nèi)的冷劑為第二換熱器的第一換熱通道提供冷量后進入增壓液化器內(nèi)，通過緩沖罐加壓后進入第四換熱器的第三通道內(nèi)進行換熱，換熱后的冷劑進入第二換熱器的第二換熱通道中，形成循環(huán)；所述的冷劑為r717、r134a、r507；冷劑的制冷溫度為-18～-42℃。

19、按照上述方案制成的一種脫除二氧化碳尾氣中高硫含量的裝置及工藝方法，其主要用于對低溫甲醇洗滌工段中原有的放空尾氣進行脫硫并提純制取二氧化碳，以實現(xiàn)產(chǎn)品可應用于工業(yè)焊接、油田驅(qū)油、食品加工等領域；以達到節(jié)能減排、節(jié)省設備投資，減少脫硫劑的使用和降低生產(chǎn)和人工成本的優(yōu)點；本發(fā)明創(chuàng)新采用脫重精餾塔對放空尾氣進行預脫硫，將后期易水解的羰基硫進行首先脫除，并在此基礎上脫除部分硫化氫，以達到降低精脫硫塔吸附脫硫負荷，且無須采用分級脫硫的方式，大幅簡化工藝路線，減少投資和生產(chǎn)、人工成本；同時本發(fā)明采用二氧化碳與第二制冷劑的復疊制冷，實現(xiàn)三級制冷溫區(qū)，對冷物流冷量進行梯級冷量回收，同時避免熱物流過冷造成的冷量損失，具有顯著的節(jié)能效果；進一步地，以二氧化碳產(chǎn)品作為冷劑創(chuàng)造低溫區(qū)，提高產(chǎn)品提取率的同時，冷劑二氧化碳經(jīng)氣化后重回精餾系統(tǒng)，具有無原料浪費的特點；從宏觀上說本發(fā)明采用低壓粗制，高壓精制的分級除雜工藝，減少壓縮機做功，同時降低雜質(zhì)分離難度。