威特曼技術(shù)生產(chǎn)液態(tài)二氧化碳

威特曼技術(shù)生產(chǎn)液態(tài)二氧化碳IZ.1.吊'宏（XX比歐西二氧化碳XX,XXXX116031）摘要：介紹美國威特曼技術(shù)生產(chǎn)二氧化碳的先進性，了解其工藝流程和配置。關(guān)鍵詞：二氧化碳；威特曼；壓縮；干燥；提純WittemannTechnologyinProducingLiquidCQFieldCHANGHong(DalianBOCCarbonDioxideco.,Lit.Dalian116031,China)Abstract:IntroduceadvancedWittemanntechnologyinproducingliquidcarbondioxide.Realizeit’sprocessandequipment.Keywords:carbondioxide;Wittemann;pression;dry;purification1.前言液體二氧化碳的應用領(lǐng)域逐漸得到中國各個行業(yè)的重視，從焊接到食品，從冷凍到醫(yī)用，二氧化碳以其特點成為工業(yè)、電子、冷凍、食品的寵兒。威特曼技術(shù)從1996年進入中國，分別在XX、XX、XX、XX、XX和XX等地比歐西公司應用，有識之士對其工藝合理、設(shè)備緊湊、成本低、產(chǎn)出高、質(zhì)量優(yōu)而刮目相看，本文就其技術(shù)在中國的應用介紹給關(guān)心二氧化碳技術(shù)的人們。2.原料來源二氧化碳在空氣中的含量僅為0.035%，空氣中提取二氧化碳從經(jīng)濟上來說是不合算的。二氧化碳原料氣體的來源包括天然氣井、發(fā)電廠和工業(yè)生產(chǎn)廠，后者一般是把二氧化碳原料氣體作為一種副產(chǎn)品提供給二氧化碳工廠。目前，維特曼公司在中國的技術(shù)是利用后者，通常是乙烯、合成氨等工廠產(chǎn)生的二氧化碳作為原料氣。以下就兩種工藝對原料氣作一介紹：■精煉工序：甲烷（或石腦油）氣體和蒸汽被導入蒸汽轉(zhuǎn)化器從而形成二氧化碳和氫。然后把二氧化碳和氫（H2）組成的這種化合物導入吸收器；在吸收器中，對二氧化碳進行吸收。然后把充滿了二氧化碳的溶劑導入汽提塔；在汽提塔中，二氧化碳與溶劑將被分離。溶劑將在閉合循環(huán)系統(tǒng)中被繼續(xù)使用，二氧化碳則被輸送到二氧化碳凈化工廠?！霾糠盅趸ば颍涸诓糠盅趸ば蜻^程中，以某種形態(tài)存在的燃料在高壓氧氣環(huán)境下被氣化。標準的溫度是2400°F/1316°C左右，標準的壓力X圍在200?600psig/13.8?41.4barg之間。在這個工序過程中，燃料被部分氧化從而產(chǎn)生合成氣體。合成氣體通常由氫、一氧化碳、二氧化碳和水組成。合成氣體有一個熱值，合成氣體中含有的氫可以被精煉工廠用來對碳氫化合物進行氫化。合成氣體被導入吸附器（PSA）床里進行凈化從而產(chǎn)生富含氫氣的蒸汽；再對富含一氧化碳的尾氣進行進一步的氧化從而產(chǎn)生二氧化碳，然后把二氧化碳導入吸附器進行吸收；溶劑導入汽提塔，在汽提塔中，二氧化碳與溶劑將被分離。溶劑將在閉合循環(huán)系統(tǒng)中被繼續(xù)使用；二氧化碳將被輸送到二氧化碳凈化工廠。3.工藝介紹硫）、水洗、壓縮、高壓脫硫脫水、干燥、液化、3.工藝介紹原料氣進入凈化工廠后進行脫水、（低壓脫如圖所示便是典型的威特曼生產(chǎn)工藝：威特曼生產(chǎn)二氧化碳的核心技術(shù)是壓縮、干燥和提純等技術(shù)。3.1.二氧化碳壓縮經(jīng)過水洗后的原料氣壓力小于1Bar，此時通過氨預冷二氧化碳溫度降到45°F左右（即將結(jié)冰點）進行脫水處理后進入二氧化碳壓縮機壓縮。威特曼應用于中國的壓縮機選用日本前川（MY）公司的螺桿式壓縮機，該機器的啟動、停車為人工或無人操作設(shè)計，同時接入現(xiàn)場一些安全參數(shù)，比如現(xiàn)場二氧化碳存儲裝置高液位壓縮機也會自動停車而不會發(fā)生事故。操作盤設(shè)置于壓縮機近前，操作盤本身就是一個微電腦處理器，設(shè)置規(guī)定的報警、停車值，以防操作不當對人員和設(shè)備造成的損壞。這些參數(shù)包括低吸入壓力、高排放壓力、低油壓、高油溫、高排放溫度、高過濾器壓差等，一旦操作達到相應設(shè)定值就會報警然后自動停車。潤滑油選用CPI公司的食品級潤滑油，這種油不僅潤滑效果好而且在生產(chǎn)食品級二氧化碳時不會對產(chǎn)品造成污染。因為原料氣中會存在水分，這些水分同二氧化碳生成弱酸對設(shè)備有可能造成腐蝕，潤滑油可以對設(shè)備進行保護，但是停車后這些水分會殘留在壓縮機腔內(nèi)對機器、軸承等會有傷害，威特曼技術(shù)引入一時間繼電器，同時微電腦處理器確保開車或停車時出入口閥門打開或關(guān)閉，當停車后經(jīng)過程序控制自動打開自儲罐來的干燥的氣態(tài)二氧化碳（純度〉99.9%）電磁閥對壓縮機腔內(nèi)進行吹掃置換，保護壓縮機。3.2.二氧化碳干燥傳統(tǒng)的生產(chǎn)二氧化碳技術(shù)往往水分較高，威特曼技術(shù)確保水分可以很低，國標中規(guī)定二氧化碳級別分為：1.工業(yè)級是：優(yōu)級品0.05%、一級品0.2%、

合格品：0.4%；2.食品級是：優(yōu)等品0.2%、合格品無要求。比歐西內(nèi)控標準要求水分低于20ppm,而實際生產(chǎn)中水分會很低，一般低于5ppm甚至低于1ppm。在裝置中合理的設(shè)置水分離器將游離水在進入干燥裝置前盡量的排出，濕的經(jīng)過壓縮的二氧化碳進入雙塔干燥器干燥，雙塔干燥器顧名思義就是設(shè)置同樣的兩個干燥器一開一備，一開一備的意義不是一般意義上的一開一備，是指一個塔為運行塔另一個是再生塔。威特曼利用Flair公司技術(shù)應用Amloc編程技術(shù)處理進行干燥、再生連續(xù)生產(chǎn)，同時在雙塔上設(shè)置露點監(jiān)測，當露點達到一定數(shù)值或設(shè)備其中一個塔運行八小時時，會自動切換到另一個再生后的塔。塔的再生分以下幾個步驟：卸壓、加熱、吹掃、增壓、保持，經(jīng)過這幾個步驟后再生塔可以在幾乎無水分的狀況等待切換。如果從干燥器出去的二氧化碳水分較高，水會因溫度低在換熱器和管壁上結(jié)冰，時間久不僅會造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格而且直接影響產(chǎn)量。已經(jīng)成為液態(tài)二氧化碳的半成品通過液體二氧化碳泵輸入汽提塔，汽提塔內(nèi)設(shè)置不銹鋼金屬填料，液態(tài)二氧化碳進入塔后氣相部分會進入回流冷凝器，液相部分會自然流出汽提塔；回流冷凝器是一臺管式換熱器，殼程是從產(chǎn)品管線引入的液態(tài)二氧化碳，我們通過調(diào)壓閥將其壓力設(shè)置在6Bar，這種狀態(tài)下殼程二氧化碳溫度會達到-50?-70°F，所以從二氧化碳氣相自汽提塔進入回流冷凝器后，因二氧化碳在20Bar壓力下的野花溫度大約是0°F左右，所以會有大量氣相二氧化碳冷凝成液相，而烴類等不凝氣通過放空排出；回流冷凝器中的氣相二氧化碳會源源不斷進入二氧化碳壓縮機中間級重新利用。再沸器是一臺殼程是二氧化碳，管程式熱氨的換熱器。從汽提塔底部出來的液態(tài)二氧化碳一路作為產(chǎn)品輸出，一路進入再沸器。威特曼在中國應用技術(shù)采用氨作為制冷劑，而氨壓縮機出口的氨溫度達到150~180°F，引一管路氣態(tài)熱氨進入再沸器，根據(jù)質(zhì)量要求加減熱氨量將液體二氧化碳加熱后成氣態(tài)二氧化碳進入汽提塔，蒸出不凝氣。4.結(jié)語3.3.二氧化碳提純威特曼技術(shù)生產(chǎn)出二氧化碳技術(shù)指標遠遠高4.結(jié)語在威特曼技術(shù)里提純實際上是指在液態(tài)二氧化碳作為產(chǎn)品進入儲罐之前將一些沸點高于二氧于國標，其技術(shù)得到英國BOC公司的親睞并廣泛應用，因其質(zhì)量優(yōu)異穩(wěn)定已經(jīng)成為高標準食品行業(yè)化碳的烴類物質(zhì)排除，確保產(chǎn)品質(zhì)量達到要求。如可口可樂、百事可樂等公司的首選供應商。項目工業(yè)級指標食品級指標優(yōu)等品一級品合格品優(yōu)等品合格品二氧化碳含量(V/V)%巳國標99.899.599.099.899.5BOC標準99.9--99.9-游離水含量(m/m)%W國標0.050.20.40.2-BOC標準0.002--0.002-我們在工藝簡圖中可以看到回流冷凝器、汽提以下表格是國標與威特曼技術(shù)生產(chǎn)的二氧化塔和再沸器，這三臺設(shè)備組成為特殊的提純裝置。碳比較:參考文獻：氣體生產(chǎn)適用法規(guī)與標準.化學工業(yè)氣體質(zhì)參考文獻：氣體生產(chǎn)適用法規(guī)與標準.化學工業(yè)氣體質(zhì)量