醇洗的工艺(其中操作温度是在约_60°C下进行)，使混有CO2的溶液从第一进液管5a输入，再通过将CO2制成制冷剂使甲醇在低温下发挥对酸性气体溶解度极大的优良特性，脱除原料气中的酸性气体，最终将净化后的气体从第一出液管6a中输出。
[0042]进而在第一冷凝换热器I中添加制冷剂，具体的是通过第一冷凝换热器I分别与第一压缩机401和第二冷凝换热器2连通，且在与第一压缩401和第二冷凝换热器2连通的管路上设置一第一经济器7a，同时第一压缩机401与第二冷凝换热器2连通。目的是通过多个冷凝换热器与压缩机组件4的结合，替换传统的氨制冷换热器，降低氨的使用量。
[0043]本技术方案中，第一冷凝换热器I中蒸发温度控制在_40°C?_52°C之间，而压强在0.6MPa?1.0MPa(具体是0)2的压强在2.0MPa?2.5MPa，冷凝的温度约在_10°C )。当从第一进液管5a输入CO2与甲醇溶液，其中，液态的CO 2—部分给甲醇溶液补冷，另一部分升温后形成气体CO2进入第一经济器7a中，而第一经济器7a中的温度一直保持在-40°C?-52°C之间，这样气体0)2通过第一经济器7a对_10°C下液态CO 2进行换热，进而可节约冷量。而气体CO2继续进入第一压缩机401中，经过第一压缩机401压缩后的气体C02流入第二冷凝换热器2中。这样在-40°C下低温甲醇洗中补入的冷量用液态CO2制冷，而气体CO2蒸发压强是1.0MPa，在操作工况下的C02气量仅是氨气量的6%，降低氨气的使用量。进而气态CO2的液化再采用液态氨在标准工况下制冷(即氨在-15°C蒸发)，实现对CO2的重复循环利用。
[0044]从而液态氨的制冷主要是通过第三冷凝换热器3 —端分别与第二进液管5b和第二出液管6b连通，其中，第二进液管5b目的是用于输入混有冷却水的氨制成液体氨，而第二出液管6b的设置是将未利用完的氨气输出，可实现节约资源，降低能耗，进一步防止未使用完的氨气泄漏造成不必要的伤害。第三冷凝换热器3的另一端分别与第二压缩机402和第二冷凝换热器2连通，且在与第二冷凝换热器2连通的管路上设有第二经济器7b，进而将第二经济器7b与第二冷凝换热器2循环连通，同时又与第二压缩机402连通。有效地避免氨气进入低温甲醇洗的装置中，同时利用氨气与CO2之间的温度转换提高整个制冷系统在工业深冷装置中的安全性和稳定性。
[0045]本技术方案中第二经济器7b的温度控制在_15°C以下，经过冷却水与氨混合的液态从第二进液管5b中输入第二经济器7b，在第二经济器7b温度的控制下氨与常温下的液态氨进行换热，以此，达到节约冷量。而第二经济器7b中一部分的氨进入第二压缩机402，通过第二压缩机402的压缩反应，再次进入第三冷凝换热器3中进行利用。
[0046]上述在第二经济器7b温度的控制下氨与常温下的液态氨进行换热，其中，液态氨进入第二冷凝换热器2中与上述的经过第一压缩机401压缩处理后的气体CCV混合。具体的将第二冷凝换热器2中温度在-10°C?-15°C，压强在2.0MPa?2.5MPa。当把气体CO2压缩至2.0MPa?2.5MPa时，用液态氨在标准工况下(_15°C )蒸发制冷，这时把气体0)2冷至-1o°c，就会凝结为液态CO2作为制冷剂周而复始的循环使用。而气氨用在标准工况下的氨压缩机升压至1.6MPa，用水冷却变为液态氨，再与气态CO2换热，循环使用。这样C02制冷剂与氨制冷剂就构成了组合式制冷工艺系统。更优地解决了氨在-40°C负压下操作增加了安全隐患问题，同时又能在甲醇洗装置中补入-40°C相同的冷量。与之前单一用氨作为制冷剂相比可降低电耗25%?30%，同时第一冷凝换热器I的面积减少10%，整个制冷系统变小，安装材料减少，因此可减少投资20%以上。
[0047]由于CO2是无毒的惰性介质，另外氨不再进入甲醇洗装置(本图中的第一冷热换热器)，依此，增加了装置操作的安全性；在用氨制冷时，对于低温甲醇洗的第一冷热换热器I，液态侧压力约3.5MPa以上，氨介质是常压，压差大，一旦换热器内漏(时有发生)，就会发生溶液的一侧泄漏到氨的一侧，这时溶液降压，解吸出大量气态CO2，与氨立即生成碳酸氢铵结晶固体，会堵塞设备、管道，从而被迫立即停车。因而将氨换为002与甲醇接触后，液态0)2在1.0MPa下蒸发，压差也减少了，即便有内漏，溶液解吸出的CO 2与制冷介质同为CO2,无化学反应，可等待停车机会检修，因此组合式制冷增加了甲醇洗装置运行的可靠性及稳定性。
[0048]本技术方案优选地，压缩机组件4进一步还包括一转动装置403，转动装置403上设有第一转轴4031和第二转轴4032，第一转轴4031与第一压缩机401连接，而第二转轴4032与第二压缩机402连接。其中转动装置403主要是通过蒸汽转动或电机拖动转动(图中未标示)，这样不仅能够提高第一压缩机401和第二压缩机402之间的连接强度，同时通过一个转动装置403能够降低能耗的同时，提高两压缩机的同步性，进而使气体CO2与液态氨能够充分进行换热，提高制冷剂的制作效率。
[0049]应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统，其特征在于，包括: 换热器、压缩机组件、进液管、出液管； 所述换热器包括处理二氧化碳与甲醇溶液的第一冷凝换热器，氨与二氧化碳的第二冷凝换热器，以及水与氨的第三冷凝换热器； 所述压缩机组件包括处理二氧化碳的第一压缩机和处理氨的第二压缩机，且所述第一压缩机与所述第二压缩机连通； 所述进液管包括用于输送二氧化碳与甲醇溶液的第一进液管和用于输送液态氨的第二进液管； 所述出液管包括用于输出净化后的气体的第一出液管和用于输出多余氨气的第二出液管； 所述第一冷凝换热器一端分别与第一进液管和第一出液管连通，另一端分别与所述第一压缩机和所述第二冷凝换热器连通，且在与所述第一压缩机和所述第二冷凝换热器连通的管路上设有第一经济器，所述第一压缩机与所述第二冷凝换热器连通； 所述第三冷凝换热器一端分别与第二进液管和第二出液管连通，另一端分别与所述第二压缩机和所述第二冷凝换热器连通，且在与所述第二冷凝换热器连通的管路上设有第二经济器； 所述第二经济器与所述第二冷凝换热器循环连通，同时与所述第二压缩机连通。2.根据权利要求1所述的用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统， 其特征在于: 所述压缩机组件进一步包括一转动装置，所述转动装置上设有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴与所述第一压缩机连接，所述第二转轴与所述第二压缩机连接。3.根据权利要求2所述的用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统， 其特征在于: 所述转动装置通过蒸汽转动或电机拖动转动。4.根据权利要求1所述的用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统， 其特征在于: 所述第一冷凝换热器中蒸发温度在_40°C?_52°C，压强在0.6MPa?1.0MPa05.根据权利要求1所述的用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统， 其特征在于: 所述第二冷凝换热器中温度在-10°C?-15°c，压强在2.0MPa?2.5MPa。6.根据权利要求1所述的用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统， 其特征在于: 所述第一经济器的温度在_40°C?_52°C。7.根据权利要求1所述的用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统， 其特征在于: 所述第二经济器的温度在_15°C以下。
【专利摘要】本发明公开了一种用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统，包括换热器、压缩机组件、进液管、出液管；其中换热器包括第一冷凝换热器，第二冷凝换热器，以及第三冷凝换热器；压缩机组件包括第一压缩机和第二压缩机；进液管包括第一进液管和第二进液管；出液管包括第一出液管和第二出液管；第一冷凝换热器分别与第一进液管和第一出液管连通，第一压缩机和第二冷凝换热器连通；第三冷凝换热器分别与第二进液管和第二出液管连通，与第二压缩机和第二冷凝换热器连通。本发明通过利用CO2和氨的两种不同制冷剂结合制成的组合式制冷工艺系统，使其在工业深冷装置中使用更安全、更可靠稳定，更佳地节约能耗。
【IPC分类】F25B25/02
【公开号】CN104949381
【申请号】CN201510387389
【发明人】严雪青, 裴国锋
【申请人】严雪青, 裴国锋, 上海胜巍科技发展有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月3日