一种碳丙脱碳法碳丙液压力能回收装置的制作方法

本实用新型涉及一种碳丙脱碳法碳丙液压力能回收的方法，具体涉及利用涡轮机回收碳丙液高压势能带动压缩机制冷，同时通过流程的优化，使回收势能制得的冷量用于本系统，使脱碳体系在低温状况下维持冷量自平衡运行。

背景技术：

碳酸丙烯酯脱碳工艺是合成氨工业中经常使用的脱碳技术，具有脱碳效率高、工作液再生重复使用的等优点。碳丙脱碳适宜在低温状态下工作，温度降低能有效增加CO₂在碳丙中的溶解度，降低原料气H₂、N₂在碳丙中的溶解度，从而提高碳丙工作液吸收效率，减少碳丙工作液循环量，降低脱碳泵能耗；同时低温能降低碳丙液的饱和蒸汽压力，能够有效的减少碳丙工作液在洗气及再生过程的中的损耗。目前为获得低温碳丙液，绝大部分工艺采用对碳丙液水冷+溴化锂+氨制冷工艺冷却。现有碳丙脱碳工艺，脱碳塔工作压力为2.0Mpa，而闪蒸塔工作压力为常压，脱碳塔与闪蒸塔之间存在2.0Mpa的压差，目前多采用直接减压的方法，碳丙液的压力势能都白白浪费掉了。

通过采用涡轮膨胀机回收碳丙的高压势能，带动压缩机制冷，用于冷却碳丙工作液，即雾喷预冷却+冷却水+涡轮、冷冻压缩机流程，能获得更低的温度，而且不需要额外的能耗，实现了余压的回收利用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要提供一种碳丙脱碳法碳丙液压力能回收的装置，能提高碳丙脱碳率，降低炭丙消耗，还能减少能源的消耗,保护环境。

实现专利的技术方案是，一种碳丙脱碳法碳丙液压力能回收方法包括降压——降温；

所述降压：脱碳塔内的高温高压碳丙液通过对涡轮机做功驱动压缩机，进行初步降压，回收炭丙压力能，再通过闪蒸塔进行二次降压；

所述降温：闪蒸塔内经过降压的碳丙液在脱碳泵的作用下通过水冷却器，进入氨、氟利昂等制冷剂循环冷却系统，压缩机使制冷剂循环冷却系统内的氨、氟利昂等制冷剂被压缩冷凝，在制冷剂循环冷却系统后降温。

进一步讲，降温步骤中还包括碳丙液通过蒸发器与脱碳塔连通，冷剂循环冷却系统的氨、氟利昂等制冷剂经过蒸发器对碳丙液进行降温。

进一步讲，降温过程中还包括预降温，在进入水冷却器之前先对碳丙液进行预降温。

一种碳丙脱碳法碳丙液压力能回收装置包括脱碳塔、闪蒸塔、涡轮驱动冷冻压缩机，所述涡轮驱动冷冻压缩机包括涡轮机、及涡轮机驱动的冷冻压缩机，脱碳塔通过涡轮驱动冷冻压缩机与闪蒸塔连通；

闪蒸塔通过脱碳泵与水冷却器连通，水冷却器与蒸发器连通，蒸发器与脱碳塔连通；

涡轮驱动冷冻压缩机的冷冻压缩机、脱碳泵连通，脱碳泵与闪蒸塔连通；

进一步讲，涡轮驱动冷冻压缩机、冷凝器、蒸发器依次连通形成冷却回路。

进一步讲，闪蒸塔入口外设有温度感应器，雾喷管设在水冷却器与脱碳泵之间的管路的外壁上，温度感应器与雾喷管连接。

本实用新型有如下有益效果：

1、本实用新型一种碳丙工作液能量回收利用的装置及方法，能够有效回收碳丙工作液降压过程浪费的能量，用于驱动冷冻压缩机制冷。回收余压能量，维持系统冷量平衡，且设备简单，系统流程更为简化。

2、与传统装置相比，能够维持碳丙脱碳系统在更低的工作温度下平衡运行。有效降低脱碳工序能耗、降低碳丙液损耗。

附图说明

下面结合附图和实施对本实用新型作进一步说明。

图1为碳丙脱碳法碳丙液压力能回收装置的结构示意图。

图2为碳丙脱碳法碳丙液压力能回收装置的优选结构示意图。

如图，脱碳塔1、蒸发器2、冷凝器3、水冷却器4、闪蒸塔5、涡轮驱动冷冻压缩机6、脱碳泵7、雾喷管8。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

一种碳丙脱碳法碳丙液压力能回收方法所述方法包括降压——降温；

所述降压：脱碳塔内的高温高压碳丙液通过对涡轮机做功驱动压缩机，进行初步降压，再通过闪蒸塔进行二次降压；

所述降温：闪蒸塔内经过降压的碳丙液在脱碳泵的作用下通过水冷却器，进入氨、氟利昂等制冷剂循环冷却系统，压缩机使制冷剂循环冷却系统内的氨、氟利昂等制冷剂被压缩冷凝，在制冷剂循环冷却系统后降温。

优选的，降温步骤中还包括碳丙液通过蒸发器与脱碳塔连通，冷剂循环冷却系统的氨、氟利昂等制冷剂经过蒸发器对碳丙液进行降温。

优选的，降温过程中还包括预降温，在进入水冷却器之前先对碳丙液进行预降温。

如图1中，一种碳丙脱碳法碳丙液压力能回收装置包括脱碳塔1、闪蒸塔5、涡轮驱动冷冻压缩机6，所述涡轮驱动冷冻压缩机6包括涡轮机、及涡轮机驱动的冷冻压缩机，脱碳塔通过涡轮驱动冷冻压缩机6与闪蒸塔5连通；

闪蒸塔5通过脱碳泵7与水冷却器4连通，水冷却器4与蒸发器2连通，蒸发器2与脱碳塔1连通；

涡轮驱动冷冻压缩机6的冷冻压缩机、脱碳泵7连通，脱碳泵7与闪蒸塔5连通；

所述涡轮驱动冷冻压缩机6、冷凝器3、蒸发器2依次连通形成冷却回路。

优选的，如图2中，闪蒸塔5入口外设有温度感应器，雾喷管8设在水冷却器4与脱碳泵7之间的管路的外壁上，温度感应器与雾喷管连接，温度感应器实测闪蒸塔5入口的液体温度，并根据实测的温度启动或关闭雾喷管8。通过设置雾喷管8可以避免液体温度的剧烈波动，防止整个设整运转失灵。

优选的方案，脱碳塔炭丙压力2.0MPa,经过涡轮膨胀机回收能量，炭丙压力降至0.2MPa,涡轮膨胀机能够拖动一台功率500KW左右的（氨、氟利昂）压缩机工作。炭丙从闪蒸塔底部出口温度45℃左右（季节不同而不同）。经过预降温雾喷管作用，进脱碳泵温度保持45℃，从而保证碳丙循环系统温度稳定。经水冷却器、蒸发器后温度降至20℃。较传统工艺能够减少炭丙30%损失，每小时利用能力500KW.h。并能有效提高合成氨原料气纯度，保护合成氨催化剂。

利用高压碳丙液减压过程驱动涡轮机、涡轮机带动冷冻压缩机运转。压缩机压缩氨、氟利昂等制冷剂通过其压缩、冷凝、气化实现制冷。氨、氟利昂等制冷剂蒸发，降低碳丙液温度，提高碳丙液吸收能力，减少碳丙工作液循环量，降低脱碳泵能耗；降低碳丙工作液温度使碳丙液在脱碳洗涤过程中，及闪蒸再生过程中气化损耗量减少。从而达到节能降耗的目的。

具体过程：碳丙工作液在洗涤塔洗涤合成气，吸收了CO₂近饱和工作液在进闪蒸塔脱出CO2前经过涡轮膨胀机回收压力势能。闪蒸后的碳丙工作液经碳碳泵加压及水冷却器冷却、蒸发器进一步降温后进洗涤塔洗涤合成气，从而形成碳丙工作液循环回路。涡轮膨胀机驱动压缩机压缩制冷剂，经过冷凝器、蒸发器形成完整的制冷回路，并在蒸发器中完成对工作液的冷却。