(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221520729.8 (22)申请日 2022.06.17 (73)专利权人 中国空分工程有限公司 地址 310000 浙江省杭州市滨江区庙后王 路299号 (72)发明人 缪樟臻　丁传琪　柳春来　张行东　 王淑勇　 (74)专利代理 机构 杭州天欣专利事务所(普通 合伙) 33209 专利代理师 梁斌 (51)Int.Cl. B01D 3/14(2006.01) B01D 3/32(2006.01) B01D 3/42(2006.01) B01D 53/04(2006.01)B01D 53/00(2006.01) C01B 32/50(2017.01) (54)实用新型名称 低温精馏提纯回收二氧化 碳装置 (57)摘要 本实用新型提供一种低温精馏提纯回收二 氧化碳装置， 直接利用原料气作为制冷剂， 通过 采用二氧化碳自身高压节流提供冷量， 不需其他 装置提供冷量， 能耗低， 工艺流程简单可靠。 压缩 机与冷却器连接， 冷却器与脱硫单元连接； 脱硫 单元与吸附器连接， 吸附器与主换热器连接； 再 沸器与精馏塔连接； 主换热器与再沸器连接， 再 沸器与过冷器连接， 过冷器与一号气液分离器连 接； 一号气液分离器与精馏塔和过冷器连接， 过 冷器与主换热器连接， 主换热器与电加热器连 接， 电加热器与 吸附器连接； 精馏塔顶部与过冷 器连接， 过冷器与二号气液分离器连接； 二号气 液分离器与精馏 塔和过冷器连接， 过冷器与主换 热器连接 。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 217661593 U 2022.10.28 CN 217661593 U 1.一种低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于： 包括压缩单元、 脱硫单元、 干燥 单元和低温精馏单元； 压缩 单元包括压缩机和冷却器； 干燥单元包括吸附器和电加热器； 低 温精馏单元包括主换热器、 过冷器、 再沸器、 精馏塔、 一号节流阀、 二号节流阀、 一号气液分 离器、 二号气液分离器和降压降温装置； 主换热器具有第一冷流道、 第二冷流道、 第三冷流 道和热流道； 过冷器具有第一冷流道、 第二冷流道、 第三冷流道、 第一热流道和 第二热流道； 压缩机的进口用于进原料气， 出口与冷却器的进口连接， 冷却器的出口与脱硫单元连接；   脱硫单元与吸 附器的进口连接， 吸 附器的出 口与主换热器的热流道进口连接； 再沸器与精 馏塔连接； 主换热器的热流道出 口与再沸器的进口连接， 再沸器的出 口与过冷器的第二热 流道进口连接， 过冷器的第二热流道出 口通过一号节流阀与一号气液分离器的进口连接； 一号气液分离器的液体出口与精馏塔的回流液进口连接， 一号气液分离器的气 体出口与过 冷器的第二冷流道进口连接， 过冷器的第二冷流道出口与主换热器的第二冷流道进口连 接， 主换热器的第二冷流道出 口与电加热器的进口连接， 电加热器的出 口与吸附器的再生 气进口连接； 精馏塔顶部的气体出 口与过冷器的第一热流道进口连接， 过冷器的第一热流 道出口与二号气液分离器的进口连接； 二号气液分离器的液体出口与精馏塔的回流液进口 连接； 二号气液分离器的气体出 口通过降压降温装置与过冷器的第三冷流道进口连接， 过 冷器的第三冷流道出 口与主换热器的第三冷流道进口连接；  精馏塔的液体出 口通过二号 节流阀与过冷器的第一冷流道进口连接， 过冷器的第一冷流道出口与主 换热器的第一冷流 道进口连接， 主换 热器的第一冷流道出口连接二氧化 碳产品管网。 2.根据权利要求1所述的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于： 所述的脱硫单 元为脱硫床。 3.根据权利要求1所述的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于： 所述的主换热 器和过冷器均为板翅式换 热器。 4.根据权利要求1所述的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于： 所述的冷却器 为水冷却器。 5.根据权利要求1所述的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于： 所述的吸附器 为两个， 并联设置 。 6.根据权利要求1所述的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于：  所述的主换 热器的第三冷流道出口连接放空。 7.根据权利要求1所述的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于： 所述的降压降 温装置包括 三号节流阀和膨胀机， 三 号节流阀和膨胀机并联。 8.根据权利要求1所述的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于： 所述的一号气 液分离器和二 号气液分离器均位于精 馏塔的上 方。 9.根据权利要求1所述的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于： 所述的精馏塔 为板式精 馏塔或填料精 馏塔。 10.根据权利要求1所述的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 其特征在于： 所述的再沸 器与精馏塔为一体， 再沸器集成设置在精 馏塔的底部 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217661593 U 2低温精馏提纯回收二氧化 碳装置 技术领域 [0001]本实用新型涉及一种低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 适用于化工装置排放废气 的二氧化 碳回收再利用。 背景技术 [0002]天然气、 焦炭及重油等燃料及其燃烧， 合成氨、 乙二醇的生产、 石油化工行业生产 过程中需要排放大量二氧化碳。 二氧化碳的大量排放， 对环 境造成影响， 导致温室 效应的形 成， 导致全球气温上升。 石化重点行业的绿色低碳转型， 在碳中和背景下， 直接排放到大气 中的含大量 二氧化碳的废气具有收集回收再利用的价 值。 [0003]二氧化碳捕集是电力、 钢铁、 水泥、 化工等行业实行碳捕集、 封存与利用 （Carbon   Capture Utilization  and Storage,  CCUS） 的首要环节， 对节能减排及温室效应的控制具 有关键作用。 二氧化碳的捕集方式主要有三种： 燃烧前捕集 （Pre ‑combustion） 、 富氧燃烧 （Oxy‑fuel combustion） 和燃烧后捕集 （Po st‑combustion） 。 目前行业内燃烧后捕集技术主 要采用化学吸收法、 物理吸收法及膜分离法。 其中化学吸收法是当前最普遍的从燃烧之后 的烟气中分离二氧化碳技术， 化学吸收法以醇胺、 复合胺等为吸附剂， 利用吸附剂在不同压 力温度下对二氧化 碳的吸收能力， 实现对二氧化 碳的回收利用。 [0004]低温精馏法是利用原料气各组分沸点的差异， 通过精馏塔实现原料气的分离， 该 流程具有能耗低、 运行成本低、 分离效率高， 而且适用于大规模的工业化生产。 目前， 如果采 用该技术提纯二氧化碳， 需要利用冷水机组、 氨制冷系统等装置提供额外冷量， 增加了能 耗， 且工艺 流程比较复杂。 实用新型内容 [0005]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足， 而提供一种结构设计合 理的低温精馏提纯回收二氧化碳装置， 直接利用原料气作为制冷剂， 通过采用二氧化碳自 身高压节流 提供冷量， 不需其 他装置提供冷量， 能耗低， 工艺 流程简单可靠。 [0006]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是： 一种低温精馏提纯回收二氧化碳 装置， 其特征在于： 包括压缩单元、 脱硫单元、 干燥单元和 低温精馏单元； 压缩单元包括压缩 机和冷却器； 干燥单元包括吸附器和电加热器； 低 温精馏单元包括主换热器、 过冷器、 再沸 器、 精馏塔、 一号节流阀、 二号节流阀、 一号气液分离器、 二号气液分离器和降压降温装置； 主换热器具有第一冷流道、 第二冷流道、 第三冷流道和热流道； 过冷器具有第一冷流道、 第 二冷流道、 第三冷流道、 第一热流道和第二热流道； 压缩机的进口用于进原料气， 出口与冷 却器的进口连接， 冷却器的出口与脱硫 单元连接； 脱硫单元与吸附器的进口连接， 吸附器的 出口与主换热器的热流道进口连接； 再沸器与精馏塔连接； 主换热器的热流道出 口与再沸 器的进口连接， 再沸器的出 口与过冷器的第二热流道进口连接， 过冷器的第二热流道出 口 通过一号节流阀与一号气液分离器的进口连接； 一号气液分离器的液体出口与 精馏塔的回 流液进口连接， 一号气液分离器的气体出 口与过冷器的第二冷流道进口连接， 过冷器的第说　明　书 1/4 页 3 CN 217661593 U 3