本发明涉及二氧化碳提纯工艺领域，特别是涉及一种二氧化碳液化提纯装置的液化提纯工艺。
背景技术：
二氧化碳是一种宝贵的资源，可以被广泛地应用于多种领域，化学合成工业、机械保护焊接、金属铸造加工、农业施肥、果品蔬菜保鲜、啤酒饮料灌装、石油开采、消防灭火、医药卫生等行业都需要大量二氧化碳。我国二氧化碳的来源非常丰富，但由于回收二氧化碳的措施不利，每年回收再利用的二氧化碳还不足排放量的1％，既造成了大气的污染，形成可怕的温室效应，又浪费了宝贵的资源。
现有二氧化碳提纯技术中换热器多采用管壳式，原料气通过与制冷机组提供的高压制冷剂节流得到的低温低压制冷剂进行换热，直至使原料气液化，并通过提纯塔提纯，得到食品级二氧化碳。装置一般为框架结构，设备零散，占地面积大，跑冷量大。管壳式换热器体积大，冷量损失大，造价高。管壳式换热器为两股流（冷流和热流）换热，热端温差大，换热效果不好。制冷机组能耗大。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是提供一种二氧化碳液化提纯装置的液化提纯工艺，能够得到一种能耗低、占地面积小的二氧化碳液化提纯冷箱装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种二氧化碳液化提纯装置的液化提纯工艺，二氧化碳液化提纯装置包括：液化提纯冷箱和再沸器；所述液化提纯冷箱内设有塔顶冷凝器、精馏塔、一级液化器、二级液化器、三级液化器和过冷器；所述一级液化器、二级液化器、三级液化器依次连接，二级液化器分别与精馏塔、过冷器和再沸器连接，塔顶冷凝器连接在精馏塔顶部；二氧化碳液化提纯装置的液化提纯工艺包括：经纯化处理及预冷后的原料气经过一级液化器、二级液化器、三级液化器，被逐级冷却后，原料气以气液两相的状态进入精馏塔中，在精馏塔内排除轻组分后进入二级液化器，在二级液化器中加热蒸发出杂质后进入过冷器中冷却成液体产品，送到成品罐中贮存，装瓶或装车出厂。
优选的，所述一级液化器冷源为氨制冷机组提供的冷量，将原料气温度由32℃降低到10℃。
优选的，所述二级液化器冷源为精馏塔底部排液提供的冷量，逐步将原料气降温到0℃；二级液化器的结构为一台板式换热器浸泡在壳体中，二级液化器集合了液化和再生作用。
优选的，所述三级液化器冷源为氨制冷机组提供的冷量，进一步将原料气降温到-15℃。
优选的，所述再沸器为管壳式辅助再沸器，二级液化器换热面积不够时，辅助使用。
优选的，所述塔顶冷凝器为精馏塔提供回流液，冷源为氨制冷机组提供的冷量。
本发明的有益效果是：本发明能够得到一种能耗低、占地面积小的二氧化碳液化提纯冷箱装置。
附图说明
图1是本发明一种二氧化碳液化提纯装置的一较佳实施例的结构示意图。
附图中各部件的标记如下：1、一级液化器；2、二级液化器；3、三级液化器；4、精馏塔；5、过冷器；6、再沸器；7、塔顶冷凝器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种二氧化碳液化提纯装置的液化提纯工艺，二氧化碳液化提纯装置包括：液化提纯冷箱、塔顶废气去预冷器、贮氨器、氨气去氨分器、氨压缩机和再沸器6；所述液化提纯冷箱内设有塔顶冷凝器7、精馏塔4、一级液化器1、二级液化器2、三级液化器3和过冷器5；所述一级液化器1、二级液化器2、三级液化器3依次连接，二级液化器2分别与精馏塔4、过冷器5和再沸器6连接，塔顶冷凝器7连接在精馏塔4顶部；二氧化碳液化提纯装置的液化提纯工艺包括：经纯化处理及预冷后的原料气经过一级液化器1、二级液化器2、三级液化器3，被逐级冷却后，原料气以气液两相的状态进入精馏塔4中，在精馏塔4内排除轻组分后进入二级液化器（此时作再沸器用），在二级液化器2中加热蒸发出杂质后得到食品级产品，进入过冷器5中冷却成液体产品，送到成品罐中贮存，装瓶或装车出厂。
所述一级液化器冷源为氨制冷机组提供的冷量，将原料气温度由32℃降低到10℃。所述二级液化器冷源为精馏塔底部排液提供的冷量，逐步将原料气降温到0℃；二级液化器的结构为一台板式换热器浸泡在壳体中，二级液化器集合了液化和再生作用。所述三级液化器冷源为氨制冷机组提供的冷量，进一步将原料气降温到-15℃。所述再沸器为管壳式辅助再沸器，二级液化器换热面积不够时，辅助使用。所述塔顶冷凝器为精馏塔提供回流液，冷源为氨制冷机组提供的冷量。
本发明原料气为低温甲醇洗装置排放的尾气，排放量大，二氧化碳含量高，资源充足而稳定，既能减少二氧化碳的排放，还充分利用现有资源创造了经济效益。液化装置采用封闭冷箱结构，与以往的多层钢框架结构相比跑冷大幅减少。冷箱内换热器形式采用铝制板翅式，体积小，整套装置结构紧凑，占地面积小，外形美观。冷箱内长板式换热器，热端温差控制在小于3℃，减少冷量损失，降低装置能耗。考虑到冷箱内换热器中的氨与净化气的温差限制，采用多个换热器逐级降温的方式；采用铝制板翅式换热器，换热效率高，节能效果显著。精馏塔的再沸器热源利用氨制冷机组压缩机出口的热氨，冷量大幅回收。制冷机组的能耗大幅降低，与以往技术相比，能耗减少30%。液化提纯冷箱内管道进行应力分析，管道布置采用自补偿形式，采用了不锈钢材料。冷箱内阀架、管架、冷箱内设备支吊架采用不锈钢，增加强度，提高可靠性，降低热导率。二氧化碳液化提纯整套工艺流程计算采用国际先进的ASPEN软件模拟计算，该软件经有关技术人员将数十套国内外运行稳定的参数回归处理，来保证模拟计算结果与实际运行的参数吻合。选用先进的DCS全自动系统，减少工人劳动强度。使用了调节阀、在线分析仪等测控组件。除了确保液体设备的正常运行外，还可以在液体设备出现事故停车时提供以下保护措施：所有控制阀门的故障位置处于一个安全的位置，保证设备安全。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。