工业级液体二氧化碳的生产方法

专利名称：工业级液体二氧化碳的生产方法
技术领域：
本发明液体二氧化碳的生产方法，具体涉及一种将收集的工业尾气经过多级处理，生产成为工业级液体二氧化碳的方法。
背景技术：
二氧化碳在空气中含量不多，但对生命活动影响较大。其中温室效应就主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气而造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，对紫外线进行反射，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。液态的二氧化碳是一种致冷剂，可以用来保藏食品，也可用于人工降雨。它还是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素和汽水；二氧化碳还可用于灭火，由于它可以直接升华或汽化为气体(不易打湿着火物)，因此常用于对精密仪器或者图书馆的进行灭火，能起到很好的灭火作用而且对设备和书籍无损伤；液体二氧化碳还应用于冷却剂、焊接、铸造工业、清凉饮料、碳酸盐类的制造、杀虫剂、氧化防止剂、植物生长促进剂、发酵工业、药品(局部麻醉)、制糖工业、胶及动物胶制造等。因此如何将工业排放的二氧化碳气体最大限度的转化为可以应用的工业级液体二氧化碳，成为亟待解决的问题。

发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种将收集的工业尾气经过多级处理，生产成为工业级液体二氧化碳的方法，其具有转化率高、产品等级高的特点。

本发明的技术方案为:一种工业级液体二氧化碳的生产方法，包括如下步骤: 步骤一:预处理步骤，将收集的主要成分为二氧化碳的工业废气，进行预脱水、预脱硫
处理；
步骤二:压缩步骤，将预处理后的二氧化碳气体加压到2.5 3.5MPa ；
步骤三:精处理步骤，将压缩后的二氧化碳气体进行精脱硫、精脱水处理；
步骤四:液化步骤，将精处理后的二氧化碳气体经冷却液化后得到产品。优化的，步骤三中进行精脱硫、精脱水处理的压力为2.5 3.5MPa，温度为50 70。。。优化的，步骤四中二氧化碳气体经冷却至-12 -20°C后液化得产品。优化的，步骤一中的预脱水处理采用物理脱水方法；步骤三中的精脱水处理采用分子筛。优化的，步骤一中的预脱水处理采用6 10个脱水塔；步骤三中的精脱水处理采用3 5个脱水塔。优化的，步骤一中的预脱硫处理采用氧化铁；步骤三中的精脱硫处理采用活性炭。
优化的，步骤一中的预脱硫处理采用I 3个脱硫塔；步骤三中的精脱硫处理采用6 10个脱硫塔。优化的，所述工业废气采用化肥厂脱碳再生气。增大脱水塔和脱硫塔的数量固然会提高产品的纯度，但过渡的增加数量，不仅很难继续提高产品的纯度，而且还会在重复处理的过程中使产品受到消耗和损失。本发明采用合理的脱水塔和脱硫塔的数量，达到提高产品纯度、产率和高效利用能源的目标。步骤二中压缩压力和步骤三中的压力、温度对精脱水、精脱硫的效果影响很大，一般随着压力的升高，吸附剂硫容量和饱和水容量也增大，但这样对工艺、设备的要求及资源的供应要求也很高，而当压力增大到一定值后，继续增大压力吸附剂硫容量和饱和水容量的增大量有限，本发明采用合理的压力 、温度使生产的成本和产品的等级达到最佳的组合。步骤四中二氧化碳气体经冷却后一部分转化为液体二氧化碳，一部分仍然为不凝气，而冷却的温度决定了不凝气的组成和液体二氧化碳的纯度，也进一步决定了产品的产出率。本发明提供的工业级液体二氧化碳的生产方法具有如下有益效果:1、通过采用预处理、压缩、精处理、液化四个步骤，对工业废气进行逐级纯化，最后生产出合格的工业级液态二氧化碳，有效的将工业废气转化为可利用资源，降低了温室效应；2、通过在压缩和精处理中采用合理的压力和温度，使气体经过精脱硫、精脱水处理后，含硫量和含水量大大降低，为生产出合格的产品奠定了基础；3、通过采用合理的冷却温度使二氧化碳液化，提高了一级品液体二氧化碳的转化率，使工业废气得到更好的利用。
具体实施例方式下面结合具体实施例来说明本发明。按照下列实施例和对比例的方法生产工业级液体二氧化碳，并根据《GB/T6052-92工业液体二氧化碳》标准检测产品的等级，记录各实施例收集工业废气的量和经过处理后生产得到的一级品工业用二氧化碳的量，并用后者除以前者计算产出率并记录。实施例1
本实施例的技术方案包括如下步骤:
步骤一:预处理步骤，将收集的主要成分为二氧化碳的工业废气，进行预脱水、预脱硫处理；
步骤二:压缩步骤，将预处理后的二氧化碳气体加压到2.5MPa ；
步骤三:精处理步骤，将压缩后的二氧化碳气体进行精脱硫、精脱水处理；
步骤四:液化步骤，将精处理后的二氧化碳气体经冷却液化后得到产品。步骤三中进行精脱硫、精脱水处理的压力为2.5MPa，温度为55°C。步骤四中二氧化碳气体经冷却至-20 V后液化得产品。步骤一中的预脱水处理采用物理脱水方法；步骤三中的精脱水处理采用分子筛。步骤一中的预脱水处理采用6个脱水塔；步骤三中的精脱水处理采用5个脱水塔。步骤一中的预脱硫处理采用氧化铁；步骤三中的精脱硫处理采用活性炭。步骤一中的预脱硫处理采用3个脱硫塔；步骤三中的精脱硫处理采用9个脱硫塔。所述工业废气采用化肥厂脱碳再生气。
计算本实施例的产出率并记录在表I中。实施例2
本实施例与实施例1的区别在于步骤二压缩步骤中将预处理后的二氧化碳气体加压到3.0MPa ;且步骤三中进行精脱硫、精脱水处理的压力为3.0MPa，温度为55°C。计算本实施例的产出率并记录在表I中。实施例3
本实施例与实施例1的区别在于步骤二压缩步骤中将预处理后的二氧化碳气体加压到3.5MPa ;且步骤三中进行精脱硫、精脱水处理的压力为3.5MPa，温度为55°C。计算本实施例的产出率并记录在表I中。对比例I
本对比例的技术方案包括如下步骤:
步骤一:预处理步骤，将收集的主要成分为二氧化碳的工业废气，进行预脱水、预脱硫处理；
步骤二:压缩步骤，将预处理后的二氧化碳气体加压到1.SMPa ；
步骤三:精处理步骤，将压缩后的二氧化碳气体进行精脱硫、精脱水处理；
步骤四:液化步骤，将精处理后的二氧化碳气体经冷却液化后得到产品。步骤三中进行精脱硫、精脱水处理的压力为1.8MPa，温度为55°C。

步骤四中二氧化碳气体经冷却至_20°C后液化得产品。步骤一中的预脱水处理采用物理脱水方法；步骤三中的精脱水处理采用分子筛。步骤一中的预脱水处理采用6个脱水塔；步骤三中的精脱水处理采用5个脱水塔。步骤一中的预脱硫处理采用氧化铁；步骤三中的精脱硫处理采用活性炭。步骤一中的预脱硫处理采用3个脱硫塔；步骤三中的精脱硫处理采用9个脱硫塔。所述工业废气采用化肥厂脱碳再生气。计算本对比例的产出率并记录在表I中。对比例2
本对比例与对比例I的区别在于步骤二压缩步骤中将预处理后的二氧化碳气体加压到2.2MPa ;且步骤三中进行精脱硫、精脱水处理的压力为2.2MPa，温度为55°C。计算本对比例的产出率并记录在表I中。表I
实施例实施例实施例对比例对比例 1^312 步骤二和步骤三压力(MPa) 2.5 3.0 3.5 1.8 2.2
一级品产出率Ti 85% 90% 55% 60
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于步骤四中二氧化碳气体经冷却至-12°C后液化得产品。计算本实施例的产出率并记录在表2中。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于步骤四中二氧化碳气体经冷却至_16°C后液化得产品。计算本实施例的产出率并记录在表2中。对比例3
本对比例与对比例I的区别在于步骤二压缩步骤中将预处理后的二氧化碳气体加压到2.5MPa ;步骤三中进行精脱硫、精脱水处理的压力为2.5MPa，温度为55°C;步骤四中二氧化碳气体经冷却至_11°C后液化得产品。计算本对比例的产出率并记录在表2中。对比例4
本对比例与对比例I的区别在于步骤二压缩步骤中将预处理后的二氧化碳气体加压到2.5MPa ;步骤三中进行精脱硫、精脱水处理的压力为2.5MPa，温度为55°C;步骤四中二氧化碳气体经冷却至_25°C后液化得产品。计算本对比例的产出率并记录在表2中。表权利要求
1.一种工业级液体二氧化碳的生产方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤一:预处理步骤，将收集的主要成分为二氧化碳的工业废气，进行预脱水、预脱硫处理； 步骤二:压缩步骤，将预处理后的二氧化碳气体加压到2.5 3.5MPa ； 步骤三:精处理步骤，将压缩后的二氧化碳气体进行精脱硫、精脱水处理； 步骤四:液化步骤，将精处理后的二氧化碳气体经冷却液化后得到产品。
2.根据权利要求1所述工业级液体二氧化碳的生产方法，其特征在于:步骤三中进行精脱硫、精脱水处理的压力为2.5 3.5MPa，温度为50 70°C。
3.根据权利要求2所述工业级液体二氧化碳的生产方法，其特征在于:步骤四中二氧化碳气体经冷却至-12 _20°C后液化得产品。
4.根据权利要求3所述工业级液体二氧化碳的生产方法，其特征在于:步骤一中的预脱水处理采用物理脱水方法；步骤三中的精脱水处理采用分子筛。
5.根据权利要求4所述工业级液体二氧化碳的生产方法，其特征在于:步骤一中的预脱水处理采用6 10个脱水塔；步骤三中的精脱水处理采用3 5个脱水塔。
6.根据权利要求5所述工业级液体二氧化碳的生产方法，其特征在于:步骤一中的预脱硫处理采用氧化铁；步骤三中的精脱硫处理采用活性炭。
7.根据权利要求6所述工业级液体二氧化碳的生产方法，其特征在于:步骤一中的预脱硫处理采用I 3个脱硫塔；步骤三中的精脱硫处理采用6 10个脱硫塔。
8.根据权利要求1 7所述任何一种工业级液体二氧化碳的生产方法，其特征在于:所述工业废气采用化肥厂脱碳再生气。
全文摘要
本发明液体二氧化碳的生产方法，具体涉及一种将收集的工业尾气经过多级处理，生产成为工业级液体二氧化碳的方法；其包括如下步骤步骤一预处理步骤，将收集的主要成分为二氧化碳的工业废气，进行预脱水、预脱硫处理；步骤二压缩步骤，将预处理后的二氧化碳气体加压到2.5～3.5MPa；步骤三精处理步骤，将压缩后的二氧化碳气体进行精脱硫、精脱水处理；步骤四液化步骤，将精处理后的二氧化碳气体经冷却液化后得到产品；本发明通过采用预处理、压缩、精处理、液化四个步骤，对工业废气进行逐级纯化，最后生产出合格的工业级液态二氧化碳，有效的将工业废气转化为可利用资源，降低了温室效应。
文档编号C01B31/20GK103204503SQ20131016533
公开日2013年7月17日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者蔡立君 申请人:青岛锦云泰气体有限公司