[發明專利]一種二氧化碳雙塔精餾分離系統中防止系統凍堵的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010168965.7
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111228841A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 尹愛華;王小波;盧賢良;尹建華;喬德超;何靜霞
• 申請（專利權）人: 金昌隆博氣體有限責任公司
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;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: 許志輝

本發明公開了一種二氧化碳雙塔精餾分離系統中防止系統凍堵的裝置及方法，屬于二氧化碳精餾分離技術領域。本發明中防止系統凍堵裝置包括至少一個防凍滴注罐，防凍滴注罐與精餾分離塔前的原料氣輸送管道以并聯方式連通。與現有技術相比，本發明在二氧化碳雙塔精餾分離系統中設置防止系統凍堵裝置，通過防止系統凍堵裝置向二氧化碳雙塔精餾分離系統滴加甲醇，甲醇會明顯改善水在精餾分離塔中結晶情況，從而解決水在精餾分離塔中凍堵的情況，且甲醇和二氧化碳相對揮發度差異大，甲醇在精餾分離系統會自動分離，不會影響產品質量。

技術領域

本發明屬于二氧化碳精餾分離技術領域，尤其涉及一種二氧化碳雙塔精餾分離系統中防止系統凍堵的裝置及方法。

背景技術

目前，工業生產二氧化碳主要是利用工業含碳廢氣(CO₂含量＞80％)分離的方法來生產。廢氣中除了含CO₂外，還會含有微量水。傳統工藝脫水主要是利用分子篩，分子篩是一種多孔性的鋁硅酸鹽結晶體，在此晶體結構中有大量空腔，具有很大的表面積，一般在600-1000m²/g，所以分子篩有很強的吸附能力。由于水是極性分子，同時分子直徑比分子篩的孔徑小，所以極易被吸附。通過分子篩脫水，可使原料氣水含量低于2ppm。但是分子篩脫水工藝與精餾分離工藝脫水相比有幾點不足：1、設備投入多，建設成本高；2、分子篩平均兩到三年需要重新更換，同時運行分子篩塔，需要風機鼓氣和電加熱器再生，維護、運行成本高；3、原料氣通過分子篩塔產生較大阻力，會增加系統運行負荷，降低系統產量；4、工藝流程復雜，操作繁復。

二氧化碳雙塔精餾是利用水和二氧化碳相對揮發度不同達到分離的目的，其在生產中也存在一個問題，就是當原料氣含水量過高，降低到一定溫度后，在進入二氧化碳精餾分離系統中，水分子會形成籠型晶核，并以此晶核開始結晶，隨著結晶的生長，結晶物會降低塔填料或者塔板的孔隙度，初期會降低塔的分離效率，后期嚴重時會發生液泛、塔堵等情況，因為整個精餾系統處于低溫運行，塔堵后系統不易解凍，給后期檢修帶來極大麻煩。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有二氧化碳雙塔精餾技術中存在的含水原料氣易結晶造成塔板孔隙度下降，會發生液泛、塔堵等問題，提供一種解決水在精餾分離塔中凍堵問題的二氧化碳雙塔精餾分離系統中防止系統凍堵的裝置及方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種二氧化碳雙塔精餾分離系統中防止系統凍堵裝置，包括至少一個防凍滴注罐，防凍滴注罐與精餾分離塔前的原料氣輸送管道以并聯方式連通。

進一步，多個防凍滴注罐并聯后與原料氣輸送管道并聯方式連通。

進一步，防凍滴注罐包括并聯的第一防凍滴注罐和第二防凍滴注罐，第一防凍滴注罐中部通過設有第一閥門的管道與原料氣輸送管道相連，第一防凍滴注罐底部通過設有第三閥門的管道與原料氣輸送管道相連，使第一防凍滴注罐與原料氣輸送管道形成并聯結構，第二防凍滴注罐通過設有第二閥門的管道與原料氣輸送管道相連，第二防凍滴注罐底部通過設有第四閥門的管道與原料氣輸送管道相連，使第二防凍滴注罐與原料氣輸送管道形成并聯結構，第一防凍滴注罐頂部連接有設置第七閥門的抑制劑添加管道和設置第五閥門的泄壓管道，第二防凍滴注罐頂部連接有設置第八閥門的抑制劑添加管道和設置第六閥門的泄壓管道。

進一步，防凍滴注罐與精餾分離塔之間的管道部分設有至少一個U型彎曲部。

進一步，所述防凍滴注罐為填充有液態甲醇的防凍滴注罐。

本發明還提供了一種二氧化碳雙塔精餾分離系統中防止系統凍堵的方法，包括以下步驟：