一種變壓吸附脫碳尾氣生產液體二氧化碳提純塔餾出氣綜合利用的工藝的制作方法
【專利摘要】變壓吸附脫碳裝置尾氣生產液體二氧化碳精餾塔餾出氣綜合利用的工藝，餾出氣經過變壓吸附二氧化碳提濃裝置，回收的高濃二氧化碳90-98％送入尾氣鼓風機進口，循環利用；回收的低濃二氧化碳10-20％氣體，返回煤造氣爐生產一氧化碳與氫氣：造氣爐的蒸汽氣化煤過程中，貧氣中的甲烷與蒸汽、二氧化碳與紅熱煤轉化生產氫氣與一氧化碳。這個工藝可以使餾出氣的利用價值大大提高。
【專利說明】一種變壓吸附脫碳尾氣生產液體二氧化碳提純塔餾出氣綜 合利用的工藝
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工和環保領域，是一種有效綜合利用廢氣的方法。
【背景技術】
[0002] 對于一段法變壓吸附脫碳裝置尾氣用于生產液體工業二氧化碳，尾氣二氧化碳濃 度為85?93%。提純塔精餾餾出氣二氧化碳含量70%左右，該氣體組成一般為氫氣1%， 一氧化碳10%，甲烷10%，氮氣8%，通常的做法是把該氣體用于燃燒鍋爐，由于可燃組分 不多，而且燃燒過程餾出氣中二氧化碳被加熱排放，因此實際熱量回收價值不大。提純塔精 餾餾出氣壓力為2. 5?4. OMPa。對于蒸汽富裕的單位，提純塔精餾餾出氣用于燃燒產生的 經濟效益不算好。
[0003] CN102533334A公布了《一種液體二氧化碳生產過程的放空氣回收利用方法》，該發 明包含如下工藝步驟：將生產液體二氧化碳放空氣收集，預熱到50-20(TC，混配到煤氣發 生爐的入爐水蒸汽中作為混合氣化劑，一同進入煤氣發生爐，作為原料循環利用。很多液體 二氧化碳生產企業都有煤氣發生爐設施，該發明利用現有煤氣發生爐裝置及工藝條件，實 現生產液體二氧化碳放空氣的回收利用。但是，高濃度二氧化碳70%氣體進入造氣爐，制氣 過程，爐溫降低明顯大于無餾出氣加入的過程。減弱了蒸汽轉化紅熱煤強度，氫氣在煤氣中 占比下降太明顯。因此，實際運行中，只能部分利用餾出氣，無法全部返回造氣爐。
【發明內容】
[0004] 本發明的方法，變壓吸附脫碳裝置尾氣，二氧化碳濃度為85?93%，經過鼓風機 送氣、脫硫、壓縮到壓力2. 5?4. OMPa，降溫到-20?40°C，液化后送入二氧化碳提純精餾 塔，從精餾塔底獲得高純度二氧化碳液體，從精餾塔塔頂獲得餾出氣。餾出氣壓力略低于 精餾塔進口壓力2. 5?4. OMPa。該氣體經過降壓節流回收冷量，把節流壓力設定在0. 3? 0. 8MPa〇
[0005] 把減壓餾出氣送入3?6個吸附塔的二氧化碳變壓吸附提濃裝置，利用節流后殘 余的壓力〇. 3?0. 8MPa，實現二氧化碳提濃而不需要另外提供分離能源。
[0006] 提濃裝置吸附塔在降壓解吸階段，回收二氧化碳濃度90-98%的氣體，稱為循環 氣，循環氣體二氧化碳濃度高，與脫碳裝置尾氣二氧化碳濃度近似，可以再次回收液體二氧 化碳，因此，循環送入變壓吸附脫碳裝置尾氣鼓風機進口，有利于提高尾氣二氧化碳回收 率。
[0007] 提濃裝置吸附塔吸附階段，回收得到二氧化碳濃度10-20%的氣體，稱為貧氣，貧 氣中含有一氧化碳、甲烷、氮氣、氫氣合計80?90%，由于該氣體燃燒價值遠低于用作合成 氣（沒有有害雜質比如硫化物），按道理，應該把它直接送入造氣氣柜，但由于其中甲烷含 量高，加大合成放空氣流量，反而會影響合成系統產量，因此，較好的做法是返回燃燒系統， 回收熱量（沒有餾出氣那么多二氧化碳被加熱排放），然而，貧氣利用價值未能更大化。
[0008] 本發明的做法是，把貧氣返回煤造氣爐生產一氧化碳與氫氣，造氣爐中的水蒸汽 氣化煤（水與紅熱煤反應生產氫氣與一氧化碳）過程中，由于加入10?20%二氧化碳氣體 的貧氣，比起加入60?70%二氧化碳的餾出氣，轉化成一氧化碳吸熱量減少80%以上，因 此，本發明與CN102533334A公布的方法相比，對爐溫的影響小很多，更加有利于爐況穩定。 可以把全部餾出氣（降低二氧化碳后）加入造氣爐予以利用。
[0009] 由此本發明充分利用了液體二氧化碳精餾塔餾出氣，獲得了比餾出氣直接燃燒、 或直接加入造氣氣化過程更好的經濟效益。
【具體實施方式】
[0010] 實施例1 :某二氧化碳液化裝置餾出氣成分如下。
[0011] (1)原料氣組成（干基）：
[0012]
【權利要求】
1. 一種變壓吸附脫碳裝置尾氣生產液體二氧化碳精餾塔餾出氣綜合利用的工藝，其特 征在于：餾出氣經過變壓吸附二二氧化碳提濃裝置，回收的90-98%的高濃二氧化碳循環 氣送入尾氣鼓風機進口，循環利用，回收的10-20 %低濃二氧化碳貧氣，返回煤造氣爐，生產 一氧化碳與氫氣，回收的全部氣體得以綜合利用。
【文檔編號】C10J3/00GK104192845SQ201410466088
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】楊皓, 王娟蕓, 劉蓮花 申請人:楊皓