本实用新型涉及气体净化领域，具体而言，涉及一种尾气回收系统及耦合系统。
背景技术：
低温甲醇洗技术是用低温甲醇作为吸收溶剂，利用甲醇在低温下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，并利用减压闪蒸、氮气气提及热再生将低温甲醇吸收的酸性气体解吸出来，甲醇循环利用。目前，对于大型煤制甲醇项目配套低温甲醇洗工艺中，减压闪蒸、氮气气提产生的尾气中CO2含量高达85％以上，直接现场高点放空，放空量大，CO2的排放导致温室效应的加剧，也造成了CO2这一宝贵资源浪费。
为了解决上述技术问题，目前大型煤化工采用的低温甲醇洗技术中已有二氧化碳产品塔，可单独闪蒸高纯度二氧化碳产品，闪蒸后的二氧化碳纯度约99.5％以上，其他为微量硫化氢、甲醇和惰性气体，经过简单处理即可作为食品级二氧化碳产品。
低温甲醇洗技术工艺的尾气直接排放至大气中，尾气中除了含有组份约为85％以上的二氧化碳之外，其余的大部分为氮气，然而，目前氮气没有得到有效地回收利用，同样造成了能源的大量浪费。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种尾气回收系统及耦合系统，以解决现有技术中低温甲醇洗尾气中氮气没有得到回收利用造成能源大量浪费的问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种尾气回收系统，尾气回收系统包括依次连接的冷却器、闪蒸罐和储罐，冷却器的入口用于与硫化氢浓缩塔的出口连接，闪蒸罐的液相出口与储罐连接，闪蒸罐的气相出口用于与硫化氢浓缩塔的气提气体入口连接。
进一步地，冷却器包括与闪蒸罐连接的水冷却器。
进一步地，冷却器还包括与水冷却器串联设置的第一激冷器，水冷却器的入口用于与硫化氢浓缩塔的出口连接，第一激冷器的出口与闪蒸罐连接。
进一步地，尾气回收系统还包括依次连接的第二激冷器和分离罐，闪蒸罐的气相出口与第二激冷器连接，分离罐的液相出口与储罐连接，分离罐的气相出口用于与硫化氢浓缩塔的气提气体入口连接。
进一步地，闪蒸罐的液相出口与储罐之间设置有压力阀。
进一步地，尾气回收系统还包括设置于硫化氢浓缩塔的出口与冷却器之间的缓冲槽。
进一步地，尾气回收系统还包括设置于缓冲槽与冷却器之间的压缩机。
进一步地，尾气回收系统还包括设置于压缩机与冷却器之间的干燥脱硫床。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种耦合系统，包括连接设置的低温甲醇洗装置和尾气回收系统，尾气回收系统为上述的尾气回收系统。
应用本实用新型的技术方案，提供了一种与硫化氢浓缩塔的出口连接的尾气回收系统，由于该尾气回收系统包括依次连接的冷却器、闪蒸罐和储罐，闪蒸罐的液相出口与储罐连接，闪蒸罐的气相出口与硫化氢浓缩塔的气提气体入口连接，且CO2相对于N2易液化，从而当从硫化氢浓缩塔中流出的低温甲醇洗尾气进入冷却器中时，能够根据CO2的液化温度调节冷却器的冷却温度，使尾气中的CO2被液化，而包含有大量N2的其余尾气未被液化，经过冷却器处理后的尾气进入闪蒸罐进行气液相分离，液相CO2进入到储罐中回收，分离CO2后含有大量N2的尾气进入到硫化氢浓缩塔中作为初气提N2使用，进而实现了对低温甲醇洗尾气中CO2和N2的回收利用，避免了能源的大量浪费；并且，由于上述低温甲醇洗尾气中的N2能够在硫化氢浓缩塔中作为初气提N2使用，从而减少了硫化氢浓缩塔中气提氮的用量。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了本实用新型实施方式所提供的一种尾气回收系统的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、硫化氢浓缩塔；20、缓冲槽；30、压缩机；40、干燥脱硫床；50、冷却器；510、水冷却器；520、第一激冷器；60、闪蒸罐；70、第二激冷器；80、分离罐；90、储罐。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中由于低温甲醇洗技术工艺的尾气直接排放至大气中，氮气没有得到有效地回收利用，同样造成了能源的大量浪费。本实用新型针对上述问题进行研究，提出了一种尾气回收系统，如图1所示，包括依次连接的冷却器50、闪蒸罐60和储罐90，冷却器50的入口用于与硫化氢浓缩塔10的出口连接，闪蒸罐60的液相出口与储罐90连接，闪蒸罐60的气相出口用于与硫化氢浓缩塔10的气提气体入口连接。
上述尾气回收系统中由于CO2相对于N2易液化，从而当从硫化氢浓缩塔中流出的低温甲醇洗尾气进入冷却器中时，能够根据CO2的液化温度调节冷却器的冷却温度，使尾气中的CO2被液化，而包含有大量N2的其余尾气未被液化，经过冷却器处理后的尾气进入闪蒸罐进行气液相分离，液相CO2进入到储罐中回收，分离CO2后含有大量N2的尾气进入到硫化氢浓缩塔中作为初气提N2使用，进而实现了对低温甲醇洗尾气中CO2和N2的回收利用，避免了能源的大量浪费；并且，由于上述低温甲醇洗尾气中的N2能够在硫化氢浓缩塔中作为初气提N2使用，从而减少了硫化氢浓缩塔中气提氮的用量。
在本实用新型上述尾气回收系统中，由于尾气回收系统与硫化氢浓缩塔10的出口连接，从而经过硫化氢浓缩塔10处理后的低温甲醇洗尾气能够进入到尾气回收系统中，上述低温甲醇洗尾气可以包括CO2、N2、H2S、H2、CO、甲醇和惰性气体等。其中，大部分CO2通过尾气回收系统被存储在储罐90中，大部分N2重新回到硫化氢浓缩塔10中作为初气提N2使用，从而避免了CO2和N2由于直接被排放到空气中而导致的浪费。为了保证硫化氢浓缩塔10的气提效果，可以将硫化氢浓缩塔10底部的原气提N2保留，根据硫化氢浓缩塔10的气提效果来调整气提N2的用量。
在本实用新型上述尾气回收系统中，冷却器50的种类可以根据现有技术进行选择，由于水冷却器510具有冷却效果好、流程简单、投资少以及重量轻等优点，优选地，冷却器50可以包括水冷却器510，且冷却器50与闪蒸罐60连接。经过水冷却器降温后的低温甲醇洗尾气可以利用低温甲醇洗制冷单元提供的冷量在不同温度下分步将尾气中的二氧化碳液化。更为优选地，冷却器50还包括与水冷却器510串联设置的第一激冷器520，水冷却器510的入口用于与硫化氢浓缩塔10的出口连接，第一激冷器520的出口与闪蒸罐60连接。上述第一激冷器520可以使用低温甲醇洗系统配套的制冷单元中的制冷剂，制冷剂能够在激冷器壳侧吸热气化并气液分离，气液分离后的冷气在进入上述制冷单元中的压缩机，以保障制冷单元中的压缩机的运行；同时，进入第一激冷器520的CO2被制冷剂换热而进一步降温，从而实现了对CO2液化，使气态CO2转化为液态CO2。
在本实用新型上述尾气回收系统中，为尽可能的回收尾气中的CO2，并保证回收的用于初气提N2的N2浓度，优选地，尾气回收系统还包括依次连接的第二激冷器70和分离罐80，闪蒸罐60的气相出口与第二激冷器70连接，分离罐80的液相出口与储罐90连接，分离罐80的气相出口用于与硫化氢浓缩塔10的气提气体入口连接。上述第二激冷器70能够将从闪蒸罐60顶部分离出的未液化不凝气即包含大量N2的其余尾气进一步降温冷凝，未液化的不凝气再经过闪蒸罐60以分离出液态CO2进入储罐90回收，其余尾气回到硫化氢浓缩塔10中作为初气提N2使用。
在本实用新型上述尾气回收系统中，优选地，闪蒸罐60的液相出口与储罐90之间设置有压力阀。通过调节上述压力阀能够使从闪蒸罐60中流出的液态CO2的压力适当降低，从而使液体二氧化碳保证一定的过冷度，还可以将液态CO2减压节流降温后变为固态二氧化碳处理以便储充。
在本实用新型上述尾气回收系统中，优选地，尾气回收系统还包括设置于硫化氢浓缩塔10的出口与冷却器50之间的缓冲槽20；更为优选地，上述尾气回收系统还可以包括设置于缓冲槽20与冷却器50之间的压缩机30。上述缓冲槽20能够起到缓冲作用，保证尾气回收系统的稳定运行，还能够将低温甲醇洗尾气中夹带的大部分液体分离，以保证压缩机安全运行；并且，通过缓冲槽20的尾气进入到上述压缩机30中，并在上述压缩机30中提压，从而使低温甲醇洗尾气压力升高，易于对二氧化碳降温液化。并且，上述尾气回收系统还可以包括设置于压缩机30与冷却器50之间的干燥脱硫床40，经过压缩机30的尾气能够在干燥脱硫床40中脱除微量的甲醇、H2S等杂质，从而提高了尾气中CO2和N2的浓度。
在本实用新型上述尾气回收系统中，上述压缩机30的提压压力、通过第一激冷器520和第二激冷器70降温的冷却温度以及作为初气提N2的不凝气回收至硫化氢浓缩塔中的位置，本领域技术人员可以根据低温甲醇洗尾气中的组分及所需的设计条件进行设定。
根据本申请的另一个方面，提供了一种耦合系统，包括连接设置的低温甲醇洗装置和上述的尾气回收系统。由于上述尾气回收系统包括依次连接的冷却器、闪蒸罐和储罐，闪蒸罐的液相出口与储罐连接，闪蒸罐的气相出口与低温甲醇洗装置中硫化氢浓缩塔的气提气体入口连接，且CO2相对于N2易液化，从而当从硫化氢浓缩塔中流出的低温甲醇洗尾气进入冷却器中时，能够根据CO2的液化温度调节冷却器的冷却温度，使尾气中的CO2被液化，而包含有大量N2的其余尾气未被液化，经过冷却器处理后的尾气进入闪蒸罐进行气液相分离，液相CO2进入到储罐中回收，分离CO2后含有大量N2的尾气进入到硫化氢浓缩塔中作为初气提N2使用，进而实现了对低温甲醇洗尾气中CO2和N2的回收利用，避免了能源的大量浪费；并且，由于上述低温甲醇洗尾气中的N2能够在硫化氢浓缩塔中作为初气提N2使用，从而减少了硫化氢浓缩塔中气提氮的用量。
下面将结合实施例进一步说明本申请提供的尾气回收系统。
实施例1
本实施例提供的采用尾气回收系统的回收方法包括以下步骤：
首先，从硫化氢浓缩塔气提出的低温甲醇洗尾气先经过缓冲槽缓冲分离液体后，经过压缩机提压至约2.5Mpa，再进入干燥脱硫床脱除微量的甲醇、硫化氢等杂质；然后，低温甲醇洗尾气经过水冷却器降温，再进入激冷器中利用低温甲醇洗冷冻单元提供的冷量将低温甲醇洗尾气中的CO2液化，液化后的低温甲醇洗尾气送往闪蒸罐，从闪蒸罐底部的液相出口分离出的液态CO2经节流降压至2.2MPa后流入储罐，储罐作为产品送往用户；闪蒸罐顶部的气相出口分离出未液化的不凝气送回硫化氢浓缩塔中部作为初气提N2使用；将闪蒸罐顶部分离出未液化的不凝气再经过激冷器后再作为初气提N2，并将原硫化氢浓缩塔底部气提N2保留。
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
1、经过冷却器处理后的低温甲醇洗尾气进入闪蒸罐进行气液相分离，液相CO2进入到储罐中回收，分离CO2后含有大量N2的尾气进入到硫化氢浓缩塔中作为初气提N2使用，进而实现了对低温甲醇洗尾气中CO2和N2的回收利用，避免了能源的大量浪费；
2、低温甲醇洗尾气中的N2在硫化氢浓缩塔中作为初气提N2使用，减少了硫化氢浓缩塔中气提氮的用量；
3、利用低温甲醇洗装置配套的制冷单元对CO2进行液化，减少了设备的投资，降低了生产能耗。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。