[实用新型]用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及制造制冷剂的系统，尤指一种用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统。

背景技术

现有的工业制冷或食品冷藏中，常用的制冷剂有氨、乙烯、丙烯及混合制冷剂(一般室内空调除外)等，而在国外，食品冷藏多用CO₂(二氧化碳)制冷剂。化学工业中常用的气体净化(如脱硫脱CO₂技术)低温甲醇洗工艺，洗涤部分是在约-60℃工况下操作，才能保证脱除气体中所含硫及CO₂的净化度，分别低于0.1ppm及10ppm。这样就需要在装置中连续补入-40℃下数量较大的冷量才能实现。

随着近年来中国煤化工的快速发展，如合成油、合成烯烃、合成天然气、已有化肥装置的技术改造及新建等，都需要对低温甲醇洗装置进行气体净化。而且建设规模越来越大，低温甲醇洗装置中的补冷剂就需求越多。

几十年来一直沿用单一氨作为制冷剂，液态氨几乎是在接近零大气压甚至负压下蒸发，才能补入-36℃下的冷量(无法达到-40℃)，即使是年产合成甲醇60万吨的低温甲醇洗装置中，气氨管道的管径已在1米以上，更何况大型煤化工要求合成甲醇装置规模须在百万吨以上，所需的低温冷量更多，能耗更高，工业上实现也会更难，投资也会更大。同时氨是有毒、易爆介质，若低于-36℃下操作，会出现制冷系统负压，一旦泄漏混入空气，有生成爆炸性气体的危险安全性能较低。

综上，安全、可靠、稳定、低成本的制冷生产系统一直为本领域技术人员所追求，进而能够设置出一种安全可靠且稳定性高的冷系统提高社会和经济效益。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统，能够更安全、更可靠、更稳定、尤其是更节能。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种用于工业深冷装置中的组合式制冷工艺系统，包括：

换热器、压缩机组件、进液管、出液管；

所述换热器包括处理二氧化碳与甲醇溶液的第一冷凝换热器，氨与二氧化碳的第二冷凝换热器，以及水与氨的第三冷凝换热器；

所述压缩机组件包括处理二氧化碳的第一压缩机和处理氮气的第二压缩机，且所述第一压缩机与所述第二压缩机连通；

所述进液管包括用于输送二氧化碳与甲醇溶液的第一进液管和用于输送液态氨的第二进液管；

所述出液管包括用于输出净化后的气体的第一出液管和用于输出多余的氨气的第二出液管；

所述第一冷凝换热器一端分别与第一进液管和第一出液管连通，另一端分别与所述第一压缩机和所述第二冷凝换热器连通，且在与所述第一压缩机和所述第二冷凝换热器连通的管路上设有第一经济器，所述第一压缩机与所述第二冷凝换热器连通；

所述第三冷凝换热器一端分别与第二进液管和第二出液管连通，另一端分别与所述第二压缩机和所述第二冷凝换热器连通，且在与所述第二冷凝换热器连通的管路上设有第二经济器；

所述第二经济器与所述第二冷凝换热器循环连通，同时与所述第二压缩机连通。

本技术方案通过第一冷凝换热器、第二冷凝换热器、第三冷凝换热器与第一压缩机和第二压缩机之间的连接，实现液态CO₂作为制冷剂周而复始的循环使用，而氨气冷却后成液态氨再与气态CO₂换热，循环使用。这样CO₂制冷剂与氨制冷剂就构成一个组合式制冷工艺系统，降低能够，减少投资。并且结构连接简单，而氨不再进入洗涤部分，仅在外部装置区，通过CO₂与氨进行冷量的交换，能增加甲醇洗装置操作的安全性及可靠性。

较佳地，所述压缩机组件进一步包括一转动装置，所述转动装置上设有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴与第一压缩机连接，所述第二转轴与第二压缩机连接。

较佳地，所述转动装置通过蒸汽转动或电机拖动转动。

本技术方案中压缩机组件进一步还包括转动装置，目的是通过转动装置给第一压缩机和第二压缩机提供动力，且通过第一转轴和第二转轴提高连接强度，同时保证两压缩机能够同步运行。

较佳地，所述第一冷凝换热器中蒸发温度在-40℃～-52℃，压强在0.6MPa～1.0MPa。

较佳地，所述第二冷凝换热器中温度设置在-10℃～-15℃，压强在2.0MPa～2.5MPa。

较佳地，所述第一经济器的温度在-40℃～-52℃。

较佳地，所述第二经济器的温度在-15℃以下。