二氧化碳生产工艺规程

1、四平健新气体有限公司食品添加剂液体二氧化碳生产工艺规程（一）工艺流程及主要设备1,整套二氧化碳回收装置分为三个工段，分别是：压缩吸附工段（100号）；精储贮存工段（200号）；冷冻液化工段（300号）。工艺流程示意框图如下：工艺流程示意框图2.主要设备设备明细表编P位号名称数量（台）一罐类1V101稳压罐12V102分水器13V202A广品球罐14V202B广品球罐15V202C广品立罐16V301氨水收集槽17V302贮氨罐18V303集油器19V304空气分离器110V305紧急泄氨器111V306氨分器112V307辅助贮氨气113L101循环水过滤器1二换热器13E101第一冷却器11

2、4E102第二冷却器115E103预冷器116E201再沸器117E202全凝器118E301冷凝器119E302液化器1三塔类20T101水洗塔121T102A脱硫床122T102B脱硫床123T103A吸附床124T103B吸附床125T104A干燥床126T104B干燥床127T201精储塔1四加热器28M102A电加热器129M102B电加热器1五机电设备30C101二氧化碳压缩机131C102二氧化碳压缩机132C301氨压缩机133C302氨压缩机134C303氨压缩机135M101A罗茨鼓风机136M101B罗茨鼓风机137P101A水洗泵138P101B水洗泵139P201A成

3、品输送泵140P201BP成品输送泵141P202A装车泵142P202B装车泵143P202C装车泵144P202D装车泵1（二）工艺过程介绍1.压缩吸附工段（100号）从酒精装置引来常压、 低于40c的二氧化碳原料气， 在罗茨鼓风机的作用下首先进入水洗塔中用循环水洗去原料气中的杂质并降低原料气的温度，由塔顶引出送入稳压罐中，稳压后的原料气体 再由稳压罐上部引出送入二氧化碳压缩机中。二氧化碳压缩机是三级压缩，分别把原料气由常压压缩到0.3、0.9和2.5MPa。每一级经过压缩后，气体分别进入到级间冷却器，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。原料气经三级压缩增压到

4、2.5MPa后，送入第一冷却器中，用来自 300号系统的液氨冷却降温到 510C,由分水罐分水，再进入第二冷却器中释放冷量。升温后的原料气由第二冷却器顶部引出经 脱硫床脱去总硫和二硫化碳等组份后进入吸附床，甲醇、乙醇、乙醛等含氧有机物在吸附床中由吸 附剂吸附除净。原料气由吸附床底部引出进入干燥床进行深度脱除水份和油脂。由干燥床顶部引出 的二氧化碳气送进第二冷却器降温后，再进入预冷器进行深降温。压缩机设有进出口短路阀门，用 以调节流量和压力。各分水器底部的排水分别连接到废水管网中。脱硫床设计为两个同样大小体积的圆桶形，根据原料气中总硫和二氧化硫的含量，可并联或串 联使用，也可只使用一个脱硫床，另

5、一个为备用床。吸附床同样设计为两个同样大小体积的圆桶形，在某一时间内，原料气由吸附床A 顶部进入吸附床，重组分甲醇、乙醇、乙醛等含氧有机物杂质被吸附剂吸附，净化后的原料气由吸附床砥部引出送入干燥床中。当吸附床A需要再生时，原料气经过K门切换进入吸附床B中进行相同操作。此时引入残气作为再生气，通过电加热器 A,将再生气逐渐加热到电加热器 A出口为120C,从吸附床A底部引入，反向 把吸附的杂质解吸下来，再从吸附床A顶部引出经过阀门排空。保持吸附床顶部出口为80c恒温1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，如此便完成了一次循环。

6、两个吸附床轮换操作，可以使生产连续进行。干燥床也设计为两个同样大小体积的圆桶形。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顶部引出，送入第二冷却器中。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。此时引入残气作为再生气，通过电加热器 B,将再生气逐渐加热到电加热器 B出口为250C,从干燥床A顶部引入， 反向把吸附的杂质解吸下来，从干燥床A底部引出经过阀门排空。如此保持干燥床底部出口为150c恒温1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

7、用，如此便完成了一次循环。两个干燥床轮换操作，可以使生产连续进行。2,精储贮存工段（200号）由300号工段中液化器引来的液体二氧化碳直接进入精储塔中，液体二氧化碳中所含的氢气、 氮气、氧气、甲烷等轻组分从塔顶部排除，食品级液体二氧化碳产品则从塔底部引出送入产品贮罐 中贮存。从精微塔顶部排除的轻组分不凝气经节流降压到0.2Mpa,温度降到-10-40 C左右，送到预冷器中回收冷量后排空，或用于电加热器、吸附床、干燥床吹冷降温床体后运载解吸气体再排空。塔底再沸器所需要的热源是由螺杆式氨压缩机出口引出一小部分高温气氨供给。高温气氨放热给液体二氧化碳后变成液氨，经节流压力降到0.2Mpa左右，温度降

8、到-15-20C送到液化器中换热变为气氨，经氨分器回到冷冻压缩机入口。3,冷冻液化工段（300#）经过吸附、干燥、降温由 100号工段中引来的原料气体，在液化器中被节流降温到-15-20 C的液氨进一步冷却，原料气降温到 -14 C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、甲烷等一起被送到200号系统的精微塔中。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后贮存在贮氨器中。由贮氨器出来的液氨， 经过节流后压力降到0.2左右Mpa,温度降到-15-20 C分别送到液化器、 全凝器和第一冷却

9、器中，液氨本身被汽化重新返回到冷冻机中。（三）装置的操作.首次开车准备工程建设竣工后即进入单机首次试车，在单机试车运转正常后才能进行系统的联动试车。单机首次试车前必须做好管路系统和机电设备的开车准备工作，然后进行机泵的单机试车。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。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。工艺管道、管件及阀门的检验A.逐根核对所用管道的材质、规格、型号是否与设计相符。

10、B.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.逐个检查法兰、弯头、三通、异径管等管件材质、规格、型号是否符合国家有关规定和设计 要求。D.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.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.所有阀门均应作强度和严密性

11、试验。试验应用洁净水进行。I.阀门应按有关规定进行强度试验，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，密封面应涂防锈油脂（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。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，可分段吹扫。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，仪表管线用仪表风吹扫。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.管线吹扫的顺序一般是先

12、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，白布或白色靶板颜色无变化时，认为吹扫合格。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1015分钟，以目测系统无变形、渗漏为合

13、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2.5Mpa,保持压力最少 4小时以上，压力下降量不超过系统压力的 0.5%。机泵、控制系统的单机试车二氧化碳压缩机的单机试车，具体操作见设备生产厂家的使用说明书。氨压缩机的单机试车，参见设备生产厂家的说明书电加热器、装车泵的单机试车

14、，具体操作见设备生产厂家的使用说明书。DCS 控制系统运行正常，所有手动、气动调节阀门运行灵活。开车前各个调节阀应按0-25%-50%-75%-100%-75%-50%-25%-0的阀位操作数次，以检查各控制信号与现场的阀位是否一致及其重现性。开车准备工作检查符合要求后，控制系统及所有仪表通电并投入运行进行联动开车。.正常开车步骤压缩吸附工段开启系统冷却循环水水泵。打开循环水过滤器进出口阀门（V102、V103）,关闭旁通阀门（V104）。打开罗茨鼓风机 A进出口|彳门（V107、V105）,罗茨鼓风机 B备用。打开水洗塔入口阀（V109）。开启水洗泵 A进出口|彳门（V11& V111）,水

15、洗泵B备用。打开二氧化碳压缩机各级进出口阀门及循环水冷却水进出口阀。打开分水器进口阀门（V136）,关闭疏水阀门（V137、V138）。打开脱硫床A进出口阀（V147、V143）,关闭A/B床串联阀门（V145、V14&V144、V148）,脱硫床B备用。打开Y型过滤器前后阀门（V141、V142）,关闭旁通阀（V140）。打开吸附床 A进出口|彳门（V149 V155）,关闭阀门（V150、V151、V152、V153、V154、 V156）,吸附床B备用。打开过滤器前后阀门（V167、V168）,关闭旁通阀门（V166）。打开干燥床 A进出口|彳门（V175 V169）,关闭阀门（V173

16、、V174 V176 V170、V171、 V172）,干燥床B备用。打开过滤器前后阀门（V181、V183）,关闭旁通阀（V182）。打开第二冷却器出口阀（V186）、预冷器出口阀门（V190）。全开残气管道阀门（V179、V180）。关闭电加热器 A/B 进出口阀（V159、V161、V160、V162）及旁通阀（V157、V158）。开启水洗泵A ,使水洗塔中洁净水循环。精微成品工段打开精微塔进口阀门（V209）。打开精微塔顶残气排放阀门（V20& PV202、V201）,关闭旁通阀（V202）。打开塔底再沸器产品出口阀（V213、V215、V216、LV202、V221、V228、V2

17、35、V242）及各产品罐进口阀门， 关闭旁通阀门（V217）、放空阀门（V220）。当各产品罐中的压力达到 1.5Mpa 左右时，关闭各产品罐的进口阀门和塔底再沸器产品出口阀门（LV202 ）。冷冻液化工段打开氨压缩机油冷却器进出口阀（V307、V304、V311、V308、V315、V312）。打开氨冷凝器进出口阀（V318、V319、V321、V322）,关闭阀门（V303）。打开供水阀（V317）将贮水池加满水。检查冷凝器循环水能否正常工作。打开辅助贮氨器进出口阀门（V32s V326、V327、V32& V328）。打开贮氨器进出口阀门（V329、V330、V332、V333）,关闭

18、贮氨器至紧急泄氨器阀门（V342）,关闭贮氨器至集油器阀门（V343）。打开液化器液体二氧化碳出口阀门（ V364、V366）,关闭放空阀门（V365）;打开液化器 氨气出口阀门（V362、V361）;打开液氨供给阀门 （V371、V367、V372、V368）;关闭调节阀门（LV301、 TV203）及旁通阀门（V369 V370）,关闭至集油器阀门（V363）。打开氨分器进出 口阀门（ V352、V355、V358、V350）关闭K门（V35a V356、V357）。打开第一冷却器供液氨阀门（V132、V130）,关闭调节阀（LV101）及旁通阀门（C131）。打开氨气出口阀（V125）。

19、打开全凝器供?氨阀门（V206、V207）,关闭调节阀门（LV201 ）及旁通阀门（V208 ） 2.4启动机电设备根据生产厂家提供的操作说明书的要求启动鼓风机、水洗泵、二氧化碳压缩机，将原料 气增压后向后续系统充压。在系统逐步增压时，要密切注意各点压力显示，有异常情况应立即停车 查找原因。通过控制精储塔顶调节阀门（PV202）开度的大小，保持 PIRC202稍低于二氧化碳压缩机 三级出口压力。调节残气管道上的减压阀门和放空阀门V179开度的大小，使残气管道压力保持在0.2Mpa。在系统充压运行正常且没有异常情况时，根据操作说明书启动螺杆氨压缩机，逐渐将系统温度降下来。（四）装置的正常运行.压

20、缩吸附工段水洗塔的操作水洗塔（T101）运行时，洗涤循环水在塔底要保持一定液位。通过控制阀门（V191）和水泵出口阀门（V111或V112）使液位LG101保持中上位。当液位高于原料气的入口时，系统会吸入大量水份，影 响系统的运行。第一冷却器的操作通过调节阀门（LV101）开度的大小，控制液氨液位LG103的高度为1/31/2,使TI106在510 C 范围内变化，以达到良好的分水效果。脱硫床的操作两台脱硫床（T102A/B）可串联也可并联使用，一般情况下单独使用即能满足生产要求，另一台备用。当脱硫床（T102A）使用一段时间吸附剂失效时，打开脱硫床（T102B）的进出口阀门（V148、V14

21、4）,再关闭脱硫床（T102A）的进出口阀门（V147、V143）,此时脱硫床（T102B）进入吸附工作状态。以后用 新的吸附剂置换脱硫床（T102A）中失效的吸附剂，重新装添后以备用。吸附床的操作及再生当分析产品中重组分甲醇、乙醇、乙醛超标时 ，吸附床（T103A）由吸附状态需切换为再生状态。首先打开吸附床（T103B）的进出口阀门（V150、V156）,再关闭吸附床（T103A）的进出 口阀门（V149、V155）,原料气经切换进入吸附床（ T103B）中进行吸附操作。打开阀门（ V151）阀 门使吸附床（T103A）内的带压气体放空降压。打开电加热器（M102A进出口阀门（V15a V1

22、61）,关闭旁通阀（V157、V158、V165）。打开吸附床（T103A）再生K门（V153）,再关闭残气管道阀门（ V180）,引入气量约为 250Nm3/h左右的残气作为再生气通过电加热器（ M102A）、吸附床（T103A）后排入残气管网中由阀 门（V179）放空。开通再生流程后，在确定再生气由电加热器（M102A）中畅通后（注意：必须先打开阀（V159、V161）,关闭旁通阀门（V157）使电加热器中的再生气畅通后，才能通电加热，绝对不能 让加热器无气干烧！），打开电加热器（M102A）电源，使其出口气体温度TI107达到约为150c左右，直接通过阀门（V153）进入吸附床（T103

23、A ）对其进行再生。当吸附床（T103A）出口温度TI114 达到80c时，维持此温度加热吹扫60分钟左右后关闭电加热器（M102A）电源。250Nm3/h左右的低温残气继续通入电加热器（M102A）和吸附床（T103A）中使其降温。当电加热器（M102A）的出口温度TI107逐渐降到常温后，打开电加热器（M102A）的旁通阀门（V157）,再关闭电加热器（M102A）的进出口阀门（V159、V161 ）,低温残气通过阀门 （V157、V153）直接对吸附床（T103A） 进行冷吹降温，直至TI114降到常温为止。此时打开残气管道（V180）阀，关闭（V157、V153、V151）阀门，低温残

24、气通过阀（V180、V179）继续排入残气管网中。吸附床（T103A）再生完毕处于备用状态。如此便完成了吸附、解吸再生一次循环。两吸附床（T103A/B ）轮换操作，可以使生产连续进行。干燥床的操作及再生干燥床T104A/B内新装干燥剂第一次使用时，最好对干燥床进行加热再生。 当分析产品中露点超标时，干燥床（T104A）由吸附状态需切换为再生状态。首先打开干燥床（T104B）进出口阀门（V176、V170）,再关闭干燥床（V104A）的进出口 阀门（V175、V169）,原料气切换进入干燥床（T104B）进行干燥脱水操作。打开（ V173）阀门，使 干燥床（T104A）内的带压气体放空降压。打

25、开电加热器（M102B进出口阀门（V16R V162）,关闭旁通阀门（V15& V157、V165）。打开干燥床（T104A）再生|彳门（V171）,再关闭残气管道阀门（V180）,引入气量约为250Nm3/h左右的残气作为再生气，通过电加热（M102B、干燥床（T104A、）后排入残气管网中由阀门（V179）放空。开通再生流程后，在确定再生气由电加热器（M102B）中畅通后（注意：必须先打开阀（V160、V162）,关闭阀门（V158）使电加热器中的再生气畅通后，才能通电加热，绝对不能让加热器无气干烧！），打开电加热器（M102B）电源使其出口温度TI108达到约为250c左右，通过阀门（V

26、171）进入干燥床（T104A ）中对其进行再生。当干燥床（T104A）出口温度TI109达到150c时，维持此温度加热吹扫60分钟左右后关闭电加热器（M102B）电源。250Nm3/h左右的低温残气继续通入电加热器（M102B）和干燥床（T104A ）中使其降温。当电加热器（M102B）的出口温度TI108逐渐降到常温后， 打开电加热器（M102B）的旁通阀门（V158）,再关闭其进出口阀门 （V160、 V162）,低温残气通过阀门（V158）直接对干燥床（T104A ）进行冷吹降温，直至 TI109降到常温 为止。此时打开残气管道（V180）阀，关闭（V158、V171、V173）阀门，

27、低温残气通过阀（V180、 V179）继续排入残气管网中。干燥床（T104A）再生完毕处于备用状态。如此便完成了吸附、解吸再生一次循环，两个干燥床轮换操作，可以使生产连续进行。.精储贮存工段精微塔和全凝器的操作本套装置的精储塔采用内回流式，集蒸发、分离、冷凝接收、尾气捕集一体化，结构紧凑。生产中，液化的二氧化碳通过阀门（V209）进入精储塔（T201）后蒸发、分离，并逐步在塔底再沸器（E201）中积液。部分没有被液化的气态二氧化碳和其它轻组份由精微塔顶排出进入预冷器（E103）中回收冷量再由残气管线排空。控制调节阀（PV202）开度的大小，使 PIRC202保持稍低于系统压力。随后逐步调整残气

28、管道压 力阀门（V179）的开度大小，使压力指示PI108保持在0.2Mpa。控制全凝器（E202）调节阀（LV201）开度的大小，使LIRC201的氨液位保持在1/31/2左右，塔顶 冷凝温度TI201 一般在20 c左右。塔底再沸器的操作当食品级二氧化碳产品取样分析轻组份超标时，打开氨压缩机（C301、C302 C303）至塔底再沸器（E201）阀门（V303、V210）,再打开塔底再沸器（E201）至液化器（E302）的阀门（V212、V372、 V368）,由氨压缩机出口引入一小部分高温高压氨气给塔底再沸器（E201）中的液态二氧化碳加热，气氨吸收冷量后转为液氨送入液化器（E302）中

29、。控制调节阀（TV203）开度的大小，使 TIRC203保持在-6 C左右，蒸发的二氧化碳连同不凝轻组份返回精储塔（T201）中再次分离、冷凝并建立回流。当塔底再沸器（E201）中的二氧化碳液位 LIRC202达到中上位时，打开排液阀门（V21a V215、V210 V221）和产品贮罐的进口阀（此前塔底再沸器 E201排液管道和产品罐内已充压并保持1.5Mpa左右的压力），关闭阀门（V217、V220）。通过调整调节阀（LV202）开度大小，来控制塔底再沸器（E201） 中二氧化碳的液位LIRC202,使其保持在一个稳定的状态范围内，并连续向产品罐中充液。如输送液态二氧化碳产品阻力较大时，可

30、开启成品输送泵（P201A/B）加大输送压力。在排液的初期，这种液体二氧化碳产品可能还不能完全符合产品质量要求。这时可利用液体自 身冷量来预冷产品贮罐。在塔釜产品充入成品贮罐初期将产生大量蒸汽，此时宜适当开大产品贮罐气相放空阀门和减压阀。在产品贮罐蒸发气量较大，压差较大时，如发现发生震动，可调整气相阀门开度，使节流后压力为1.0MPa左右，再用减压阀降压到0.2Mpa排入残气管线。在对产品贮罐预冷后期，罐内开始积液，蒸发气体逐渐减少。这时应及时调整贮罐气相放空阀和减压阀的开度，使 产品罐内压力不超过 2.0 MPa。充装槽车本装置有二台产品球罐（ V202A/B）、一台产品立罐（V202C）。

31、为二台产品球罐配置了三台装车 泵（P202B/C/D）,其中（P202B）为产品球罐（V202B）的装车泵，（P202C/D）为产品球罐（V202A） 的装车泵。当阀门（V238）打开时，（P202B）也可为产品球罐（V202A）的装车泵，同样（P202C/D） 也可为产品球罐（V202B）的装车泵。产品立罐（ V202Q配置了一台装车泵（P202A）。充装槽车时，要严格按二氧化碳槽车装车规程来操作。.冷冻液化工段螺杆氨压缩机螺杆氨压缩机（C301、C302、0303）按要求充装液氨并单机调试好。启动时按随机文件中的说 明书操作。氨压缩机（0301、0302、C303）出口是高温高压的氨气，进

32、入氨冷凝器（E301）中，被循环冷却水降温冷凝为液氨，通过辅助贮氨器（V307）进入贮氨器（V302）贮存。氨系统工作时，液氨由贮氨器上部引出经阀 （V33R V329）后分别进入第一冷却器（E101）、全凝器（E202）、液化器（E302）中。螺杆氨压缩机辅助设备，如空气分离器（V304）、紧急泄氨器（V305）、集油器（V303）、蒸发冷凝器（E301）等应参照有关说明书进行操作。液化器的操作液化器（E302）为立式冷热交换器。控制供氨调节阀门（LV301、TV203 ）的开度大小，使液化器（E302）中的液氨液位 LIRC301保持在1/31/2, TI307为-14C左右，气态二氧化碳在此温度下 被液化。（五）停车.短时间停车由于设备或其它原因，需短时间停车的按下面步骤操作。电加热器（M102A/M102B工作时，首先关闭其电源，终止其加热工况。通入降温残气使其 降至常温。终止成品输送泵（P201A/B）的工作状态。关闭塔底再沸器（E201）排液调节阀（LV202）和产品罐进液阀门（ V228/V235/V242 ）及放空阀门（V231/V232/V241 ）。关