本发明属于二氧化碳生产，具体为一种脱除二氧化碳尾气中高硫含量的装置及工艺方法。
背景技术：
1、二氧化碳(carbon dioxide)，一种碳氧化合物，化学式为co2，化学式量为44.0095，常温常压下是一种无色无味或无色无臭而其水溶液略有酸味的气体；用途较为广泛,气体二氧化碳用于碳化软饮料、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程中的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂。
2、综上所述，二氧化碳具有广泛的用途，与此同时现有的低温甲醇洗涤工段产生大量的尾气，该尾气具有气量大，二氧化碳纯度低且硫含量高(其含量范围10～90ppm)的特点，基于此传统的低温甲醇洗涤工段的尾气为放空尾气，随着对于减碳的要求如何对其进行回收则成为了亟待解决的技术问题；传统技术中对于低硫含量的二氧化碳处理一般采用“夹心饼”工艺，即：先脱硫化氢，再脱羰基硫(水解，有硫化氢生成)，最后再脱硫化氢；基于此，为了处理硫含量高的二氧化碳气体则采用多组“夹心饼”工艺进行串联的方式，该方式具有设备数量多、投资大，且需定期更换脱硫剂，生产和人工成本高的缺陷。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种脱除二氧化碳尾气中高硫含量的装置及工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种脱除二氧化碳尾气中高硫含量的装置，包括低温甲醇洗涤工段，所述低温甲醇洗涤工段的尾气管道通过第一压缩机和第四换热器的第一通道与脱重精馏塔的第一进口相连，脱重精馏塔的气相出口通过第一换热器的第一换热通道和增压机与精脱硫塔的进口相连，精脱硫塔的气相出口通过水冷却器的第一换热通道和第一换热器的第二换热通道与脱轻精馏塔的进口相连，脱轻精馏塔的液相出口与二氧化碳储罐相连。
4、本发明的有益效果为：本发明摒弃了传统技术中处理硫含量高的二氧化碳气体的工艺线路，利用脱重精馏塔对放空尾气进行处理，对放空尾气进行预脱除，能够达到降低精脱硫塔的脱硫负荷无需再进行分级脱硫，大幅简化工艺路线，减少投资和生产、人工成本；同时采用低压粗制，高压精制的分级除杂工艺，减少压缩机做功，同时降低杂质分离难度的特点。
5、优选的，所述脱轻精馏塔的气相出口与第二换热器的第一换热通道相连，第二换热器的第一换热通道的液相出口分别与脱重精馏塔和脱轻精馏塔的回流口相连，第二换热器的第一换热通道气相出口与第三换热器的第一换热通道相连，第三换热器的第一换热通道的液相出口与脱重精馏塔的回流口相连，第三换热器的第一换热通道气相出口与尾气处理装置相连。
6、优选的，所述脱重精馏塔的液相出口与尾气处理装置相连。
7、优选的，所述脱轻精馏塔的液相出口与二氧化碳储罐之间设于三通，三通的第三端与第三换热器的第二换热通道相连，第三换热器的第二换热通道出口通过第四换热器的第二通道与第二压缩机相连，第二压缩机的出口与脱重精馏塔的第二进口相连。
8、优选的，所述第二换热器的第二换热通道与冷剂循环单元相连，冷剂循环单元包括增压液化器，增压液化器通过缓冲罐与第四换热器的第三通道相连，第四换热器的第三通道出口与第二换热器的第二换热通道相连；第二换热器的第二换热通道出口与增压液化器进口相连。
9、优选的，所述三通的第三端与第三换热器的第二换热通道之间设有节流阀。
10、本发明还提供了一种脱除二氧化碳尾气中高硫含量的工艺方法，该工艺方法包括如下步骤：
11、步骤1：低温甲醇洗涤工段的尾气管道中的尾气进入第一压缩机内进行压缩，压缩后的尾气进入第四换热器的第一通道进行换热，换热后进入脱重精馏塔内进行精馏；所述尾气进入第一压缩机后的压力为：6～12bar，通过第四换热器的第一通道后温度为9～20℃；
12、步骤2：尾气进入脱重精馏塔内与来自塔顶回流液发生传质换热进行精馏，其轻组分以及回流液经传热后蒸发的气相由脱重精馏塔顶部的气相出口进入第一换热器的第一换热通道内；通过脱重精馏塔脱除的重组分主要包括原料气中的醇、水、硫化氢、羰基硫杂质；所述脱重精馏塔顶部的气相为二氧化碳，其中硫含量降至20ppm以下，且主要成分为硫化氢；
13、步骤3：进入第一换热器第一换热通道内的气相换热后温度为20～40℃，温度为20～40℃的气相通过增压机将原料气的压力提升至22～32bar后进入精脱硫塔中进行脱硫，将气相中的硫含量降至0.1ppm以下；
14、步骤4：通过精脱硫塔进行脱硫后的气相进入水冷却器的第一换热通道进行换热，换热后进入第一换热器的第二换热通道内的进行进一步换热，进一步地换热后进入脱轻精馏塔内进行精馏；所述通过水冷却器的第一换热通道的气相温度为40～45℃，通过第一换热器的第二换热通道进一步地换热后气相温度为-22～-14℃；
15、步骤5：进入脱轻精馏塔内的原料气与脱轻精馏塔塔顶的回流液发生传质换热，原料气中的二氧化碳被不断冷凝液化，在塔底富集，由脱轻精馏塔的液相出口进入与二氧化碳储罐中。
16、优选的，所述步骤5中脱轻精馏塔底部的液相通过三通一部分进入二氧化碳储罐中，另一部分通过节流阀降压至6～9bar后进入第三换热器的第二换热通道内作为冷源与来自第三换热器第一换热通道的物料进行换热，换热后进入第四换热器的第二通道进行再次换热，再次换热后通过第二压缩机压缩后进入脱重精馏塔中，用于系统中二氧化碳的生产。
17、优选的，所述步骤5中脱轻精馏塔顶部的气相进入第二换热器的第一换热通道内，部分气相冷凝后作为回流液分别进入脱重精馏塔和脱轻精馏塔内；第二换热器的第一换热通道中剩余的气相进入第三换热器的第一换热通道内进一步冷凝液化，冷凝液化后的液相作为回流液进入脱重精馏塔中，第三换热器的第一换热通道内未被液化的气相进入尾气处理装置中；所述的步骤2中脱重精馏塔的塔釜液同样进入尾气处理装置内进行处理。
18、优选的，所述第二换热器的第二换热通道内的冷剂为第二换热器的第一换热通道提供冷量后进入增压液化器内，通过缓冲罐加压后进入第四换热器的第三通道内进行换热，换热后的冷剂进入第二换热器的第二换热通道中，形成循环；所述的冷剂为r717、r134a、r507；冷剂的制冷温度为-18～-42℃。
19、按照上述方案制成的一种脱除二氧化碳尾气中高硫含量的装置及工艺方法，其主要用于对低温甲醇洗涤工段中原有的放空尾气进行脱硫并提纯制取二氧化碳，以实现产品可应用于工业焊接、油田驱油、食品加工等领域；以达到节能减排、节省设备投资，减少脱硫剂的使用和降低生产和人工成本的优点；本发明创新采用脱重精馏塔对放空尾气进行预脱硫，将后期易水解的羰基硫进行首先脱除，并在此基础上脱除部分硫化氢，以达到降低精脱硫塔吸附脱硫负荷，且无须采用分级脱硫的方式，大幅简化工艺路线，减少投资和生产、人工成本；同时本发明采用二氧化碳与第二制冷剂的复叠制冷，实现三级制冷温区，对冷物流冷量进行梯级冷量回收，同时避免热物流过冷造成的冷量损失，具有显著的节能效果；进一步地，以二氧化碳产品作为冷剂创造低温区，提高产品提取率的同时，冷剂二氧化碳经气化后重回精馏系统，具有无原料浪费的特点；从宏观上说本发明采用低压粗制，高压精制的分级除杂工艺，减少压缩机做功，同时降低杂质分离难度。