本发明涉及沼气提纯设备领域，特别涉及一种高压水洗沼气提纯过程中二氧化碳回收工艺。
（二）
背景技术：
沼气的主要成分是甲烷和CO2，通过脱除沼气中的CO2能够有效提高沼气的热值从而拓展沼气的应用范围。CH4 的温室效应是CO2的21倍，因此提高CH4的回收率对于降低温室气体的排放至关重要。对于大型沼气工程来讲，回收沼气中CO2 作为产品，能够有效提高整个项目的赢利能力。
常规的高压水洗沼气脱碳方法是由于CH4和CO2在水中溶解度的差异，与常规的沼气物理吸收工艺类似，只是操作参数略有不同，如图所示，脱硫后的沼气和增压后的循环水在吸收塔内逆流吸收，在吸收塔顶部采收生物天然气（含有操作条件下的饱和水，需要经过后续的脱水环节满足天然气的各项指标），压力下吸收CO2 的循环水从吸收塔的底部出来，依靠吸收塔和闪蒸罐内压差进入闪蒸罐进行降压闪蒸，由于CO2 和CH4溶解规律的差异，通过降压闪蒸，可将溶解在水中的大部分CH4优先闪蒸出来，闪蒸气体中CO2 的量相对较少，将闪蒸出的气体返回至压力水洗前的沼气中，进一步脱碳，从而实现沼气脱碳过程中CH4的回收率的提高，一般来讲，通过压力水洗方法，CH4回收率在98.5%左右，为了实现工艺水的循环使用，闪蒸后的工艺水进入解吸塔，通过空气吹脱尽可能去除溶解在水中的CO2，由于在该工艺中CO2不考虑回收，通过空气吹脱后的CO2含量在15%（v/v）左右，含量较低，回收成本较高。
（三）
技术实现要素：
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种二氧化碳回收率高、回收成本低的高压水洗沼气提纯过程中二氧化碳回收工艺。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种高压水洗沼气提纯过程中二氧化碳回收系统，其特征是，包括吸收塔、一级闪蒸罐、二级闪蒸罐、解吸塔、二氧化碳压缩机、二氧化碳分子筛脱水装置、精馏塔、再沸器、冷凝器和气液分离器，其中吸收塔的上端设置生物天然气出口，吸收塔的下部连接脱硫装置，吸收塔的下端通过管路连接一级闪蒸罐的上部，一级闪蒸罐的上端通过管路连接至沼气入口处，一级闪蒸罐下端的循环水出口通过管路连接二级闪蒸罐上部的入水口，二级闪蒸罐的下端连接解吸塔的上部，解吸塔的下部连接进气管，解吸塔的下端通过循环泵连接到吸收塔的上部，解吸塔的上端设置放空管，所述二级闪蒸罐的上端的气体出口连接至二氧化碳压缩机入口，二氧化碳压缩机出口连接至二氧化碳分子筛脱水装置入口，二氧化碳分子筛脱水装置的出口连接至精馏塔的气相入口，精馏塔的顶部连接气液分离器，精馏塔和气液分离器之间连接冷凝器，气液分离器顶端的气体出口通过管路连接至沼气入口处，气液分离器下端的冷凝水出口连接到精馏塔上，精馏塔的下部连接液态二氧化碳出口，液态二氧化碳出口的管路上再通过再沸器连接到精馏塔上。
所述二级闪蒸罐为真空闪蒸罐或常压闪蒸罐。
其回收工艺为：脱硫后的沼气和增压后的循环水在吸收塔内逆流吸收，在吸收塔顶部采收生物天然气，压力下吸收二氧化碳的循环水从吸收塔的底部出来，依靠吸收塔与一级闪蒸罐的内压差进入一级闪蒸罐进行降压闪蒸，闪蒸后的气体再返回到吸收塔继续进行逆流吸收过程，闪蒸后的循环水从一级闪蒸罐的循环水出口通过二级闪蒸罐的入水口进入二级闪蒸罐进行常压闪蒸或真空闪蒸，闪蒸后的循环水进入解吸塔进行蒸馏后的气体经放空管排出，液体返回到吸收塔内循环使用，二级闪蒸罐闪蒸出来的气体从二级闪蒸罐上端的出口依次进入二氧化碳压缩机和二氧化碳分子筛脱水装置脱水后进入由精馏塔、再沸器、冷凝器和气液分离器组成的二氧化碳精馏塔进行气液分离，分离出来的液态二氧化碳从液态二氧化碳出口排出，气体再回到吸收塔内进行二次回收。
所述压力为0.6-1.6Mpa。
本发明的有益效果是：
本发明通过不凝气体的反复回收，最终的甲烷的回收率可达到99.5%，大大高于常规回收工艺的98.5%，同时也使得二氧化碳的回收成本也大大降低。
（四）附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明的连接结构示意图。
图中，1脱硫装置，2沼气入口，3吸收塔，4生物天然气出口，5一级闪蒸罐，6二级闪蒸罐，7二氧化碳压缩机，8二氧化碳分子筛脱水装置，9精馏塔，10再沸器，11冷凝器，12气液分离器，13进气管，14液态二氧化碳出口，15解吸塔,16放空管，17循环泵。
（五）具体实施方式
附图为本发明的具体实施例。如图1所示，该种高压水洗沼气提纯过程中二氧化碳回收工艺，包括吸收塔3、一级闪蒸罐5、二级闪蒸罐6、解吸塔15、二氧化碳压缩机7、二氧化碳分子筛脱水装置8、精馏塔9、再沸器10、冷凝器11和气液分离器12，其中吸收塔3的上端设置生物天然气出口4，吸收塔3的下部通过沼气入口2连接脱硫装置1，吸收塔3的下端通过管路连接一级闪蒸罐5的上部，一级闪蒸罐5的上端通过管路连接至沼气入口2处，一级闪蒸罐5下端的循环水出口通过管路连接二级闪蒸罐6上部的入水口，二级闪蒸罐6的下端连接解吸塔15的上部，解吸塔15的下部连接进气管13，解吸塔15的下端通过循环泵17连接到吸收塔3的上部，解吸塔15的上端设置放空管16，二级闪蒸罐6的上端的气体出口连接至二氧化碳压缩机7入口，二氧化碳压缩机7出口连接至二氧化碳分子筛脱水装置8入口，二氧化碳分子筛脱水装置8的出口连接至精馏塔9的气相入口，精馏塔9的顶部连接气液分离器12，精馏塔9和气液分离器12之间连接冷凝器11，气液分离器12顶端的气体出口通过管路连接至沼气入口2处，气液分离器下端的冷凝水出口连接到精馏塔9上，精馏塔9的下部连接液态二氧化碳出口14，液态二氧化碳出口14的管路上再通过再沸器10连接到精馏塔9上；其中，二级闪蒸罐6为真空闪蒸罐或常压闪蒸罐，也可以二者联合使用，如果仅设置常压闪蒸罐，一般可将沼气中大约65%左右的CO2回收液化，如果增加真空解吸，沼气中大约80%左右的CO2回收液化，常压闪蒸罐和真空解吸罐可以单独设置，也可合并为一个装置，均能够满足工艺要求。
其回收工艺为：脱硫后的沼气和增压后的循环水在吸收塔3内逆流吸收，在吸收塔3顶部采收生物天然气，在0.6-1.6Mpa的压力下吸收二氧化碳的循环水从吸收塔3的底部出来，依靠吸收塔3与一级闪蒸罐5的内压差进入一级闪蒸罐5进行降压闪蒸，闪蒸后的气体再返回到吸收塔3继续进行逆流吸收过程，闪蒸后的循环水从一级闪蒸罐5的循环水出口通过二级闪蒸罐6的入水口进入二级闪蒸罐6进行常压闪蒸或真空闪蒸，闪蒸后的循环水进入解吸塔15进行蒸馏后的气体经放空管16排出，液体返回到吸收塔3内循环使用，二次闪蒸罐闪蒸后的气体中二氧化碳含量在98%左右，其余的杂质主要是甲烷，及微量的硫化氢、氧气等，这些气体从二级闪蒸罐6的出口依次进入二氧化碳压缩机7和二氧化碳分子筛脱水装置8脱水后进入由精馏塔9、再沸器10、冷凝器11和气液分离器12组成的二氧化碳精馏塔9进行气液分离，分离出来的液态二氧化碳从液态二氧化碳出口14排出，可作为工业级的液态二氧化碳产品，分离出来的不凝气体中，甲烷含量在15%-50%左右，其余主要成分为二氧化碳，不凝气体返回到吸收塔3，进一步回收甲烷，经过反复回收后，甲烷的回收率可进一步提高到大于99.5%。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。