[發明專利]一種低溫精餾分離氨和二氧化碳的方法

有效

• 申請號: 201110444218.2
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102538394A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 尤彪;楊樹勛
• 申請（專利權）人: 尤彪;楊樹勛
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

1.一種低溫精餾分離氨和二氧化碳的方法，其中，以氨和二氧化碳混合氣體作為原料，將氨和二氧化碳混合氣體冷卻后進行精餾分離。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，將冷卻后的氨和二氧化碳混合氣體加入精餾塔中進行精餾分離，在精餾塔頂部得到二氧化碳氣體，在精餾塔底部得到氨；

優選地，向所述精餾塔中加入回流液，所述回流液包含作為必要組分的液體二氧化碳以及作為選擇組分的氨和二氧化碳混合液；更優選地，所述液體二氧化碳從精餾塔的頂部加入；

優選地，所述精餾塔底部有上升氣，所述上升氣為氨氣；

優選地，將冷卻后的氨和二氧化碳混合氣體從所述精餾塔的中部加入。

3.根據權利要求2所述的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將氨和二氧化碳混合氣體加入換熱器中進行冷卻，然后將其全部或其一部分加入精餾塔中；

(2)將二氧化碳氣體加入換熱器中進行冷卻；

(3)當步驟(1)中將經過換熱器冷卻后的氨和二氧化碳混合氣體全部加入精餾塔中時，使步驟(2)中經換熱器冷卻后的二氧化碳氣體進入設置在精餾塔底部的冷凝器中進行冷卻，得到液體二氧化碳，將其作為回流液加入精餾塔中；

當在步驟(1)中將經過換熱器冷卻后的氨和二氧化碳混合氣體的一部分加入精餾塔中時，使步驟(1)中經換熱器冷卻后的另一部分氨和二氧化碳混合氣體和步驟(2)中經換熱器冷卻后的二氧化碳氣體進入設置在精餾塔底部的冷凝器進行冷卻，得到氨和二氧化碳混合液以及液體二氧化碳，將它們作為回流液加入精餾塔中；

(4)在精餾塔中，將氨和二氧化碳混合氣體精餾分離，在精餾塔頂部得到二氧化碳氣體，在精餾塔底部得到液氨；

其中，在所述精餾塔底部得到的液氨經冷凝器換熱后，液氨氣化產生氨氣，將其中一部分氨氣作為所述上升氣，而將另一部分氨氣和從精餾塔頂部得到的二氧化碳氣體加入步驟(1)和(2)所述的換熱器中，從而實現對步驟(1)中所述的氨和二氧化碳混合氣體以及步驟(2)中所述的二氧化碳氣體的冷卻，然后將它們分別作為產品引出；

優選地，步驟(2)中所述二氧化碳氣體的壓力為1.5-5.0MPa；

優選地，所述精餾塔為單級精餾塔或雙級精餾塔，更優選為單級精餾塔。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，在步驟(1)中所述氨和二氧化碳混合氣體經換熱器冷卻后，將其全部或其中一部分加入膨脹機中進行膨脹制冷，膨脹后的混合氣體進入精餾塔。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其中，在步驟(3)中，將經換熱器冷卻后的二氧化碳氣體加入膨脹機中進行膨脹制冷，然后使其進入設置在精餾塔底部的冷凝器進行冷卻。

6.根據權利要求3-5中任一項所述的方法，其中，將液體二氧化碳或液氨，優選液體二氧化碳，依次通入所述換熱器和所述冷凝器中進行熱交換以補充冷損。

7.根據權利要求2-6中任一項所述的方法，其中，所述精餾塔中的壓力為0.1-2.0MPa，優選為0.1-0.6MPa，更優選為0.1-0.15MPa。

8.根據權利要求3-7中任一項所述的方法，其中，在步驟(3)中將所述回流液加入精餾塔中之前，先將其通入液體二氧化碳過冷器中與步驟(4)中從精餾塔頂部得到的二氧化碳氣體進行熱交換，使其進一步冷卻；將經過液體二氧化碳過冷器熱交換后的二氧化碳氣體加入步驟(1)和(2)所述的換熱器中，從而實現步驟(1)中所述的氨和二氧化碳混合氣體以及步驟(2)中所述的二氧化碳氣體的冷卻，然后將該二氧化碳氣體作為產品引出。

9.根據權利要求3-8中任一項所述的方法，其中，步驟(1)中還包括對氨和二氧化碳混合氣體進行壓縮的步驟，將壓縮后的氨和二氧化碳混合氣體加入換熱器中進行冷卻，然后將其全部或其一部分加入精餾塔中。

10.根據權利要求1-9中任一項所述的方法，其中，所述氨和二氧化碳混合氣體為生產尿素或三聚氰胺產生的尾氣。