二氧化碳回收操作规程.docx

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二氧化碳回收操作规程

江苏双多化工有限公司

3万吨/年二氧化碳回收装置

工艺技术操作规程

江苏双多化工有限公司

二O一二年八月

第一章项目简介

第一节项目名称：

盐城恒亚二氧化碳科技开发有限公司3.0万吨/年二氧化碳回收项目。

第二节项目地址：

江苏双多化工有限公司院内场地。

第二章装置简介

第一节装置规模

生产食品级液体二氧化碳产品3万吨/年。

第二节工艺技术

本装置采用大连理工大学化工学院开发成功的吸附精馏法回收二氧化碳的专利技术，生产出达到国家GB10621-2006食品级标准的产品。

二氧化碳产品指标表

序号

项目名称

食品级产品指标

GB10621-2006

工业级产品指标

GB/T6052-93

1

二氧化碳含量10-2（V/V）≥

99.9

99.8

2

水分10-6（V/V）≤

20

500

3

酸度

按5.4检验合格

4

一氧化氮10-6（V/V）≤

2.5

5

二氧化氮10-6（V/V）≤

2.5

6

二氧化硫10-6（V/V）≤

1.0

7

总硫（除二氧化硫外,以硫计）10-6（V/V）≤

0.1

8

碳氢化合物总量（以甲烷计）10-6（V/V）≤

50（其中非甲烷烃不超过20）

9

苯10-6（V/V）≤

0.02

10

甲醇10-6（V/V）≤

10

11

乙醇10-6（V/V）≤

10

12

乙醛10-6（V/V）≤

0.2

13

其它含氧有机物10-6（V/V）≤

1.0

14

氯乙烯10-6（V/V）≤

0.3

15

油脂10-6（m/m）≤

5

16

水溶液气味、味道及外观

按5.10检验合格

17

蒸发残渣10-6（m/m）

10

18

氧气10-6（V/V）≤

30

19

一氧化碳10-6（V/V）≤

10

20

氨10-6（V/V）≤

2.5

21

磷化氢10-6（V/V）≤

0.3

22

氰化氢10-6（V/V）≤

0.5

注：

其它含氧有机物包括二甲醚、环氧乙烷、丙酮、正、异丙醇、正、异丁醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯。

整套二氧化碳回收装置分为三个部分，分别是：

压缩吸附部分；精馏贮存部分；冷冻液化部分。

第三节主要设备

设备明细表

编号

位号

名称

数量（台）

一罐类

1

V101

原料罐

1

2

V102

分水罐

1

3

V103

稳圧罐

1

4

V201

成品罐（球罐）

1

5

V301

空气分离器

1

6

V302

紧急泄氨器

1

7

V303

贮氨器

1

8

V305

集油器

1

9

V306

氨液分离器

1

二换热器

1

E101

第一冷却器

1

2

E102

第二冷却器

1

3

E103

预冷器

1

4

E201

塔底再沸器

1

5

E202

塔顶全凝器

1

6

E301

氨冷凝器

1

7

E302

液化器

1

三塔类

1

T101

干燥床

2

2

T102

脱硫床

2

3

T103

吸附床

2

4

T201

精馏塔

1

四加热器

1

D101

电加热器

2

五机电设备

1

M101

风机

1

2

C101

二氧化碳压缩机

1

3

P201

装车泵

2

4

C301

氨压缩机

2

第四节二氧化碳的性质

二氧化碳是一种无色、无味、无毒、不助燃的气体，密度为1.976Kg/m3，分子量44.01，临界温度31.4℃，临界压力7.28Mpa。

气体二氧化碳被加压或降温时可以被直接液化，液体密度1.1Kg/l。

液体二氧化碳降压节流时可以得到固体（干冰），而固体干冰又可以直接升华而变成气体二氧化碳，在压力为0.518Mpa、-56.6℃时，气、液、固三相共存。

第三章工艺过程介绍

第一节压缩吸附部分

从变压吸附装置过来的二氧化碳原料气，在常压、低于40℃条件下，进到原料罐中，稳压后的气体由稳压罐引出经罗茨鼓风机送到第一冷却器中，用来自冷冻部分的液氨使原料气降温到5-10℃再送到分水罐中分水，分水后的原料气进入二氧化碳压缩机中。

二氧化碳压缩机是三级压缩，每一级经过压缩后，气体都进入到级间冷却器，由冷却水降温冷却，然后进入级间分水器分水，再进入到下一级压缩。

原料气经二氧化碳压缩机三级压缩后，气体压力增加到2.5MPa再通过脱硫床脱除硫化物后，由脱硫床上部引出送入干燥床中进行深度脱水。

二氧化碳压缩机各级间分水器底部的排水分别连到废水管网中。

干燥床设计为两个同样大小体积的圆桶形状。

在某一时间内，原料气进入干燥床A中，在压力作用下水分、油脂等杂质被床内的吸附剂吸附，净化后的原料气体从干燥床A底部引出，进入第二冷却器中降温。

当干燥床A吸水接近饱和后，原料气经过阀门切换进入干燥床B中进行相同操作。

此时从预冷器引入排放的残气作为再生气，打开电加热器A电源，将再生气逐渐加热到电加热器A出口为250℃，从干燥床A顶部引入，把吸附的杂质解吸下来，被解吸的杂质随再生气从干燥床A底部引出经过残气管道阀门排空。

如此保持干燥床顶部出口为180℃恒温8-15小时，就可以把杂质解吸干净。

此时关闭加热电源，利用预冷器引过来的低温残气，迫使床层迅速降到常温以备再用。

如此便完成了干燥床A吸附、再生一次循环。

两个干燥床轮换操作，可以使生产连续进行。

原料气在第二冷却器降温后进入吸附床A中。

吸附床也设计为两个同样大小体积的圆桶形状，在某一时间内，原料气由吸附床A顶部进入吸附床，重组分硫化氢、氧硫化铁、二氧化硫等杂质被吸附剂吸附，净化后的原料气由吸附床底部引出送入预冷器中，通过在预冷器中用不凝低温残气冷却后，温度降到30℃以下送入液化器中

当吸附床A吸附饱和需要再生时，原料气经过阀门切换进入吸附床B中进行相同操作。

此时从预冷器引入排放的残气作为再生气，打开电加热器B电源，将再生气逐渐加热到电加热器B出口为150℃，从吸附床A顶部引入，把吸附的杂质解吸下来，被解吸的杂质随再生气从吸附床A底部引出经过残气管道阀门排空。

保持吸附床底部出口为80℃恒温8-15小时，就可以把杂质解吸干净。

此时关闭电加热器电源，利用预冷器引过来的低温残气，迫使床层迅速降到常温以备再用。

如此便完成了吸附床A吸附、再生一次循环。

两个吸附床轮换操作，可以使生产连续进行。

第二节精馏贮存部分

由冷冻部分中液化器引来的液体二氧化碳进入精馏塔中，其中的氢气、氮气、氧气等不凝气体由精馏塔顶节流降压到0.2Mpa，温度降到-56℃左右，送到预冷器中回收冷量后由残气管道放空或给干燥床、吸附床做再生气使用。

产品则从塔底部引出送入成品罐中贮存。

第三节冷冻液化部分

经过干燥、吸附、降温由压缩吸附部分中引来的原料气体，在液化器中被节流降温到-20℃的氨水冷却，原料气进一步降温到-15℃左右，在此条件下气体中的绝大部分二氧化碳被液化，连同轻组分氮气、氧气一起被送到精馏贮存工段系统中。

使二氧化碳液化降温的液氨是由制冷系统提供的。

气氨进入螺杆式冷冻机压缩到1.0Mpa左右，进入氨冷凝器中被冷却水冷却为液氨，贮存在贮氨器中。

由贮氨器引来的液氨进入经济器，再经过节流阀门后，分别送到液化器、全凝器和第一冷却器中，液氨本身被汽化经氨液分离器重新返回到氨压缩机中。

第四章装置的操作

第一节首次开车准备

工程建设竣工后即进入首次开车。

在首次开车前必须先进行管路系统和工艺设备的开车准备，然后进行机泵的单体试车，待一切准备就绪后才能进行联动试车。

在投产后，如进行了管路或设备改动及大修，则再次开车时也应参照首次开车的要求进行开车前的准备。

1、1管路系统的准备工作

管路系统的开车准备主要是指管路系统中的工艺管道、管件及阀门等的检验，管道系统的吹扫与清洗，管道系统的气密检验等。

由于本装置有液氨冷冻系统管线，因而管路系统的检验需特别仔细认真。

1）工艺管道、管件及阀门的检验

A、在工艺管道安装前应逐根核对所用管道的材质、规格、型号是否与设计相符。

B、在工艺管道安装前应逐根严格检查管道是否有裂纹、孔、褶皱、重皮、加渣、凹陷等外观缺陷。

C、在法兰、弯头、三通、异径管等管件安装前应逐个检查其材质、规格、型号是否符合国家有关规定和设计要求。

D、安装前应检查管件的法兰密封面是否平整光洁，严禁有毛刺或径向凹槽。

法兰螺纹应完整、无损伤。

凹凸面法兰应能自然吻合，凸面高度不得低于凹面深度。

E、在法兰连接时，法兰间应保持平行，禁止用强紧螺栓的方法消除歪斜。

F、非金属密封垫应质地柔韧，无老化变质、分层现象及折痕、皱纹等缺陷；金属密封垫的尺寸、精度应符合规范，无裂纹、毛刺、凹槽、径向划痕等缺陷。

G、在安装前应检查各种工艺阀门的规格、型号、压力等级、材质是否符合设计要求。

H、在安装前所有阀门均应作强度和严密性试验。

试验应用洁净水进行。

I、阀门的强度试验压力为公称压力的1.5倍，试验时间不少于五分钟，以壳体和填料无渗漏为合格。

J、阀门的严密性试验在公称压力下按国家有关规定进行，试验完成后应排净积水，关闭阀门，密封出入口，密封面应图防锈油脂（需脱脂的阀门除外）。

K、安全阀在安装前，首先应检查其规格、型号、压力等级、材质是否符合设计要求，并按设计规定进行调试与整定。

2）管道系统的吹扫

A、在装置全部安装完成后，应进行系统吹扫，一般工艺管道的吹扫气可用压缩空气或压缩氮气，水管线也可用蒸汽吹扫，仪表管线应用仪表空气吹扫。

可分段吹扫。

吹扫气压力一般应不低于0.5MPa，不锈钢液压管线的吹扫压力应不低于1.0MPa。

B、吹扫的顺序一般是先主管、后支管，分段进行。

遇到孔板、滤网、止回阀、节流阀、调节阀等装置，必须拆除。

C、各罐、塔、床类设备应和管路系统一同吹扫。

D、吹扫过程中，应用锤子（不锈钢管道用木锤）不断敲击管道。

E、在吹扫排气口设一白布或白色的靶板，当吹出的气体连续5分钟无尘土、铁锈、焊渣、水或其他脏物时，认为吹扫合格。

3）管道系统的强度检验

A、管道系统的强度检验应在管道系统、支吊架施工完成后进行。

B、管道系统强度试验前应将不能参与试验的设备、仪表等隔离，安全阀应拆除或隔离，加装临时盲板的位置应有明显标记。

C、试验中，压力应缓慢上升，在达到试验压力后，应稳压10～15分钟，以目测系统无变形、渗漏为合格。

D、试验中如遇问题，不得带压处理，应在卸压消除缺陷后重新试验

4）管道系统的气密性检验

A、在完成管道系统的吹扫和强度试验后还应进行气密性检验。

B、系统各设备、管道、仪表均应按设计安装好才可进行整个装置的气密性试验。

C、升至实验压力后，要求用肥皂水检查所有管件连接处和管道焊缝，如有泄露

点，则应卸压处理后再继续检查，严禁带压处理。

D、系统保压要求：

用压缩机将系统升压到3.0Mpa，保持压力最少4小时以上，无泄露不降压。

压力下降量不超过系统压力的0.5%。

E、按照氨压缩机生产厂家说明书的要求，对氨系统管道做气密性检验。

1、2机泵、控制系统的单体试车

1）二氧化碳压缩机的单体试车，具体操作见设备生产厂家的使用说明书。

2）氨压缩机的单体试车，参见设备生产厂家的说明书.

3）在氨压缩机调试人员的指导下给氨系统抽真空，真空度达到要求后加注液氨。

第一冷却器、液化器的液位保持在液位计高