[發明專利]一種二氧化碳提純工藝

在審

• 申請號: 202011602672.1
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112607738A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 沈劍男;戴榮國
• 申請（專利權）人: 張家港保稅區安瑞森化工品有限公司
• 主分類號: C01B32/50
• 分類號: C01B32/50
• 代理公司: 合肥華利知識產權代理事務所(普通合伙) 34170
• 代理人: 楊春女

1.一種二氧化碳提純工藝，其特征在于：所述提純工藝包括以下步驟：

S1：二氧化碳分離

氣體置于交換箱中，并在交換箱內部放入有機溶劑，利用交替二氧化碳以及有機溶劑間的壓力與溫度，吸收二氧化碳，從而將二氧化碳分離，然后再將分離出的二氧化碳放入吸收塔，通過化學溶劑在吸收塔中與二氧化碳反應，促使二氧化碳進入到溶劑之中，形成的富液引入到脫吸塔中，經加熱分解、吸收以及脫吸，得到分離的二氧化碳，二氧化碳氣體穿過膜料后，得到最終分離的二氧化碳；

S2：二氧化碳化學提純

A、脫除二氧化碳中硫化物：將步驟S1中得到的二氧化碳置于脫硫塔中，在脫硫劑的催化作用下，COS水解為H₂S，此時二氧化碳中的H₂S和水解生成的H₂S與O₂作用生成單質硫，由脫硫塔內部的活性炭吸附脫除；

B、催化燃燒：二氧化碳置于脫烴塔中，二氧化碳中的可燃性氣體組分均被催化氧化成二氧化碳和二氧化氫，催化燃燒時，去除二氧化碳中的總烴、一氧化碳以及氫氣，二氧化碳催化反應為：

2H₂+O₂→2H₂O

2CO+O₂→2CO₂

CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O

提純后的二氧化碳進入干燥塔干燥處理，用3A分子篩脫除水分；

C、H₂O、O₂、N₂雜質的去除：先通過蒸餾設備去除二氧化碳中的氮雜質，然后二氧化碳置于脫氧塔內，用貴金屬高效脫氧催化劑把剩余的氧脫除掉，完成對二氧化碳的化學提純工藝；

S3：二氧化碳物理提純

化學提純后的二氧化碳置于變壓筒中，變壓筒內部放入吸附劑，增大變壓筒內部的壓強，將二氧化碳中的混合氣體分離，然后減小變壓筒內部壓強，吸附劑再生，繼續增大變壓筒內部的壓強，再次將二氧化碳中的混合氣體分離，重復上述步驟，對變壓筒持續增壓以及降壓，實現二氧化碳中混合氣體的多次分離以及吸附劑的多次使用，提純完成后，二氧化碳注入密封罐內部存放。

2.根據權利要求1所述的一種二氧化碳提純工藝，其特征在于：所述步驟S1中，交換箱內部的壓力設置為130Pa，溫度設置為90℃，吸收塔內部壓力設置為80Pa，溫度設置為120℃，所述膜料為聚酰胺膜、聚砜膜、醋酸纖維素膜或聚醚砜膜。

3.根據權利要求1所述的一種二氧化碳提純工藝，其特征在于：所述步驟S2中，脫硫塔內部溫度設置為110℃，脫硫時間為2h，脫烴塔內部的溫度設置為350℃，脫烴時間為1.5h，二氧化碳水分脫除精度為0.1x10^-6，脫氧后二氧化碳的殘氧量小于0.1x10^-6。

4.根據權利要求1所述的一種二氧化碳提純工藝，其特征在于：所述步驟S3中，變壓筒內最大壓強為210-230Pa，變壓筒內最小壓強為80-110Pa，變壓筒內部持續增壓以及降壓的次數為8-10次。