[發明專利]一種適用于含高烴富二氧化碳氣體的脫烴工藝

有效

• 申請號: 201510965864.1
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105502395B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 鐘雨明;鐘婭玲;王小偉;牟樹榮;肖軍;劉興龍;王波;葉易春
• 申請（專利權）人: 四川天采科技有限責任公司
• 主分類號: C01B32/50
• 分類號: C01B32/50
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 徐金瓊

技術領域

本發明涉及二氧化碳脫烴純化領域，更具體的說是涉及一種適用于含高烴富二氧化碳氣體的脫烴工藝。

背景技術

隨著二氧化碳減排的日益深入和碳排放交易的持續升溫，二氧化碳回收裝置越來越收到重視，目前最有價值的是制取食品級和工業級液體二氧化碳，氣源來自于煉廠尾氣、甲醇洗尾氣、制氫尾氣等各種工業尾氣。

目前在利用各種尾氣制取液體二氧化碳的過程中，不可避免的要處理甲烷、乙烷、丙烷等各種烴類，如圖2所示的現有技術流程圖，采取催化燃燒的辦法除烴，在補充氧氣和催化劑存在的情況下，將各種烴類轉化成水和二氧化碳，由于催化劑的起活溫度較高（350~400℃），需要大量的熱能將原料氣加熱，氣量越大，加熱所需的能量越大，而這些能量中大部分都用于加熱原料氣中不參與反應的組分：二氧化碳，浪費大量能源，從而增加了二氧化碳裝置的運行的成本，規模較大的工廠最終在浪費的能源上多花達數百萬元，使最終的液體產品不具備價格優勢。

發明內容

本發明提供一種適用于含高烴富二氧化碳氣體的脫烴工藝，從節能降耗的角度，改變工藝流程，解決了因不參與燃燒反應的大量的二氧化碳被加熱而浪費能源的問題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種適用于含高烴富二氧化碳氣體的脫烴工藝，包括如下步驟：

A. 將富二氧化碳原料氣通入壓縮機，壓縮后將富二氧化碳原料氣通過膜組件分離成兩股，一股為烴類含量低的滲透氣，另一股為富含烴類的透過氣；

B. 對滲透氣、透過氣分別再次壓縮后進行脫硫處理；

C. 將脫硫處理后的透過氣引入加熱器中進行加熱；

D. 對經加熱器加熱的透過氣進行脫烴處理；

E. 對脫硫處理后的滲透氣、脫烴后的透過氣分別進行凈化液化處理，從而得到液體二氧化碳。

更優的，所述膜組件不低于2組。

更優的，所述膜組件為聚酰亞胺膜組，聚酰亞胺膜組具有高透過性、高耐溶性、高分離性、高機械性能，能有效分離出高純度的二氧化碳。

更優的，所述膜組件之間相互并聯，節約分離時間，提高分離速度。

更優的，所述滲透氣、透過氣兩股氣體流量之比至少為1:1，節約至少一半能源。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

（1）僅需對透過氣加熱，節約至少一半能源，實現節能降耗的目的，從而降低生產成本，使最終的液體產品具備價格優勢；

（2）透過氣的烴類含量大大增加，熱量比較集中，便于回收熱量；

（3）需要加熱的氣量大大減少，相應的動力設備、加熱設備和管道方面的損耗相應的減少；

（4）脫烴設備占地面減小，節約生產空間。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的工藝流程圖；

圖2為現有技術工藝流程圖。

具體實施方式

本發明的應用原理、作用與功效，通過如下實施方式予以說明。

實施例1

如圖1所示，一種適用于含高烴富二氧化碳氣體的脫烴工藝，以煉廠干氣PSA尾氣為原料氣，氣體中二氧化碳含量約占90%，其余10%為烴類等雜質氣體，經過如下步驟：

A. 將富二氧化碳原料氣通入壓縮機，壓縮后將富二氧化碳原料氣通過并聯的2組聚酰亞胺膜組件將富二氧化碳原料氣分離成體流量之比為1:1兩股氣體，一股為烴類含量低于0.02%的滲透氣，另一股為含烴類高達20%的透過氣；

B. 對滲透氣、透過氣分別再次壓縮后進行脫硫處理；

C. 將脫硫處理后的透過氣引入加熱器中進行加熱；

D. 對經加熱器加熱的透過氣進行脫烴處理；

E. 對脫硫處理后的滲透氣、脫烴后的透過氣分別進行凈化液化處理，從而得到液體二氧化碳。

本實施例中，若年產20萬噸液體二氧化碳產量，如圖2，按現有技術工藝流程原料氣加熱到催化燃燒所需的溫度加熱器功率約為4500KW，只需要加熱一半的氣量，一年按8000小時生產可節約電量1800萬KWh，含微量烴類的滲透氣直接進入下一工序，由于烴類含量甚微，直接液化后成為工業級液體二氧化碳，或稍加提純后作為食品級液體二氧化碳；透過氣的烴類含量大大增加，熱量比較集中，便于回收熱量；需要加熱的氣量大大減少，相應的動力設備、加熱設備和管道方面的損耗相應的減少，效果明顯，對節能減耗來說具有重大的意義。

實施例2