一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，涉及二氧化碳脱烃纯化领域，在压缩机和脱硫装置之间设置膜组件，通过改进的聚酰亚胺膜组将经过预处理后的富二氧化碳原料气分为两股，一股为烃类含量低于0.02%的原料气，另一股为富含烃类的原料气，两股气体流量之比约为1:1。通过这一手段，将需要加热升温的气体流量减半，则加热器的功率减半，能耗降低50%，另一股含微量烃类的直接进入下一工序，由于烃类含量甚微，直接液化后成为工业级液体二氧化碳，或稍加提纯后作为食品级液体二氧化碳。
【专利说明】
一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及二氧化碳脱烃纯化领域，更具体的说是涉及一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置。
【背景技术】
[0002]随着二氧化碳减排的日益深入和碳排放交易的持续升温，二氧化碳回收装置越来越收到重视，目前最有价值的是制取食品级和工业级液体二氧化碳，气源来自于炼厂尾气、甲醇洗尾气、制氢尾气等各种工业尾气。
[0003]目前在利用各种尾气制取液体二氧化碳的过程中，不可避免的要处理甲烷、乙烷、丙烷等各种烃类，现有技术中，常采取催化燃烧的办法除烃，在补充氧气和催化剂存在的情况下，将各种烃类转化成水和二氧化碳，由于催化剂的起活温度较高(350?400°C)，需要大量的热能将原料气加热，气量越大，加热所需的能量越大，而这些能量中大部分都用于加热原料气中不参与反应的组分:二氧化碳，浪费大量能源，从而增加了二氧化碳装置的运行的成本，规模较大的工厂最终在浪费的能源上多花达数百万元，使最终的液体产品不具备价格优势。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，从节能降耗的角度，改变装置，解决了因不参与燃烧反应的大量的二氧化碳被加热而浪费能源的问题。
[0005]为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，包括压缩机、脱硫设备、加热器、脱烃反应器，所述加热器与脱烃反应器相连，所述脱硫设备包括高烃精脱硫塔和低烃精脱硫塔，所述压缩机还连有膜组件，所述膜组件上设有低烃渗透气出口、高烃气出口两个出口，膜组件通过高烃气出口与高烃精脱硫塔的进气口相连，所述高烃精脱硫塔的出气口与加热器相连，所述加热器与脱烃反应器相连，所述脱烃反应器的出口连接脱烃产品管道;所述膜组件通低烃渗透气出口与低烃精脱硫塔的进气口相连，所述低烃精脱硫塔连接富二氧化碳产品管道。
[0007]更优的，所述膜组件至少一组，膜组件之间并联，提高分离效率。
[0008]更优的，所述膜组件采用聚酰亚胺膜组，聚酰亚胺膜组具有高透过性、高耐溶性、高分离性、高机械性能，能有效分离出高纯度的二氧化碳。
[0009]更优的，所述加热器为电加热器。
[0010]更优的，所述膜组件与高烃精脱硫塔的进气口之间还设有压缩机，避免高烃气压力不足。
[0011]更优的，所述膜组件与低烃精脱硫塔的进气口之间还设有压缩机，避免低烃渗透气压力不足。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0013](I)仅需对高烃气加热，节约至少一半能源，实现节能降耗的目的，从而降低生产成本，使最终的液体产品具备价格优势；
[0014](2)高烃气的烃类含量大大增加，热量比较集中，便于回收热量；
[0015](3)需要加热的气量大大减少，相应的动力设备、加热设备和管道方面的损耗相应的减少；
[0016](4)脱烃设备占地面减小，节约生产空间。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的装置示意图；
[0018]图中标记分别为:1、压缩机;2、膜组件;21、低烃渗透气出口；22、高烃气出口；3、高烃精脱硫塔;4、加热器;5、脱烃反应器;6、脱烃产品管道;7、低烃精脱硫塔;8、富二氧化碳产品管道。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型的应用原理、作用与功效，通过如下实施方式予以说明。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，包括压缩机1、脱硫设备、加热器4、脱烃反应器5，所述加热器4与脱烃反应器5相连，所述脱硫设备包括高烃精脱硫塔3和低烃精脱硫塔7，所述压缩机I还连有两组并联的膜组件2，所述膜组件2上设有低烃渗透气出口 21、高烃气出口 22两个出口，膜组件2通过高烃气出口 22与高烃精脱硫塔3的进气口相连，所述高烃精脱硫塔3的出气口与加热器4相连，所述加热器4与脱烃反应器5相连，所述脱烃反应器5的出口连接脱烃产品管道6;所述膜组件2通低烃渗透气出口21与低烃精脱硫塔7的进气口相连，所述低烃精脱硫塔7连接富二氧化碳产品管道8。
[0022]本实施例中，以炼厂干气PSA尾气为原料气，原料气中二氧化碳含量约占90%，其余10%为烃类等杂质气体，原料气在装置中进行如下步骤:
[0023](I)将原料气通入压缩机I，压缩后将原料气通过并联的2组膜组件2将碳原料气分离成体流量之比为I: I两股气体，一股为烃类含量低于0.02%的低烃渗透气，另一股为含烃类高达20%的高烃气；
[0024](2)高烃气经高烃气出口 22进入高烃精脱硫塔3，低烃渗透气经低烃渗透气出口 21进入低经精脱硫塔7，进彳丁脱硫工序；
[0025](3)高烃气脱硫后经高烃精脱硫塔3的出气口进入加热器4进行加热；低烃渗透气经低烃精脱硫塔7的出气口进入富二氧化碳产品管道8，进行下一步提纯；
[0026](4)高烃气在加热器4加热后，进入脱烃反应器5进行脱烃；
[0027](5)高烃气脱烃后，从脱烃反应器5进入脱烃产品管道6，进行下一步提纯。
[0028]本实施例能实现对原料气的分离，减少需要加热的气量，达到了节能减耗的效果，具有积极的进步。
[0029]实施例2
[0030]在实施例1所述的一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置的基础上进一步优化，所述膜组件2采用聚酰亚胺膜组，聚酰亚胺膜组具有高透过性、高耐溶性、高分离性、高机械性能，能有效分离出高纯度的二氧化碳，本实施例的设置，便于将原料气分离开，得到较纯的二氧化碳气体和浓缩好的高烃气体，便于下一步的脱烃工作。
[0031]实施例3
[0032]在实施例1所述的一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置的基础上进一步优化，所述加热器4为电加热器，无明火产生，避免在加热阶段燃烧，从而产生安全隐串
■/Ql、O
[0033]实施例4
[0034]在实施例1所述的一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置的基础上进一步优化，所述膜组件2与高烃精脱硫塔3的进气口之间还设有压缩机，经过膜组件2的气体，其压力被减弱，以至于不能顺利的进入下一段工序，添加压缩机，能在高烃气压力不足时及时补充压力，使其顺利进入下面的工段。
[0035]实施例5
[0036]在实施例1所述的一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置的基础上进一步优化，所述膜组件2与低烃精脱硫塔7的进气口之间还设有压缩机，经过膜组件2的气体，其压力被减弱，以至于不能顺利的进入下一段工序，添加压缩机，能在低烃渗透气气压力不足时及时补充压力，使其顺利进入下面的工段。
[0037]如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，包括压缩机(1)、脱硫设备、加热器(4)、脱烃反应器(5)，所述加热器(4)与脱烃反应器(5)相连，其特征在于，所述脱硫设备包括高烃精脱硫塔(3)和低烃精脱硫塔(7)，所述压缩机(I)还连有膜组件(2)，所述膜组件(2)上设有低烃渗透气出口(21)、高烃气出口(22)两个出口，膜组件(2)通过高烃气出口(22)与高烃精脱硫塔(3)的进气口相连，所述高烃精脱硫塔(3)的出气口与加热器(4)相连，所述加热器(4)与脱烃反应器(5)相连，所述脱烃反应器(5)的出口连接脱烃产品管道(6);所述膜组件(2)通低烃渗透气出口(21)与低烃精脱硫塔(7)的进气口相连，所述低烃精脱硫塔(7)连接富二氧化碳产品管道(8)。2.如权利要求1所述的一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，其特征在于，所述膜组件(2)至少一组，膜组件(2)之间并联。3.如权利要求1所述的一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，其特征在于，所述膜组件(2)采用聚酰亚胺膜组。4.如权利要求1所述的一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，其特征在于，所述加热器(4)为电加热器。5.如权利要求1所述的一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，其特征在于，所述膜组件(2)与高烃精脱硫塔(3)的进气口之间还设有压缩机。6.如权利要求1所述的一种适用于含高烃富二氧化碳气体脱烃工艺的装置，其特征在于，所述膜组件(2)与低烃精脱硫塔(7)的进气口之间还设有压缩机。
【文档编号】C01B31/20GK205662323SQ201521072874
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年12月22日
【发明人】钟雨明, 钟娅玲, 王小伟, 牟树荣, 肖军, 刘兴龙, 王波, 叶易春
【申请人】四川天采科技有限责任公司