本實(shí)用新型涉及氣體凈化領(lǐng)域，具體而言，涉及一種尾氣回收系統(tǒng)及耦合系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

低溫甲醇洗技術(shù)是用低溫甲醇作為吸收溶劑，利用甲醇在低溫下對(duì)酸性氣體溶解度極大的優(yōu)良特性，脫除原料氣中的酸性氣體，并利用減壓閃蒸、氮?dú)鈿馓峒盁嵩偕鷮⒌蜏丶状嘉盏乃嵝詺怏w解吸出來，甲醇循環(huán)利用。目前，對(duì)于大型煤制甲醇項(xiàng)目配套低溫甲醇洗工藝中，減壓閃蒸、氮?dú)鈿馓岙a(chǎn)生的尾氣中CO₂含量高達(dá)85％以上，直接現(xiàn)場(chǎng)高點(diǎn)放空，放空量大，CO₂的排放導(dǎo)致溫室效應(yīng)的加劇，也造成了CO₂這一寶貴資源浪費(fèi)。

為了解決上述技術(shù)問題，目前大型煤化工采用的低溫甲醇洗技術(shù)中已有二氧化碳產(chǎn)品塔，可單獨(dú)閃蒸高純度二氧化碳產(chǎn)品，閃蒸后的二氧化碳純度約99.5％以上，其他為微量硫化氫、甲醇和惰性氣體，經(jīng)過簡(jiǎn)單處理即可作為食品級(jí)二氧化碳產(chǎn)品。

低溫甲醇洗技術(shù)工藝的尾氣直接排放至大氣中，尾氣中除了含有組份約為85％以上的二氧化碳之外，其余的大部分為氮?dú)?，然而，目前氮?dú)鉀]有得到有效地回收利用，同樣造成了能源的大量浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種尾氣回收系統(tǒng)及耦合系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中低溫甲醇洗尾氣中氮?dú)鉀]有得到回收利用造成能源大量浪費(fèi)的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種尾氣回收系統(tǒng)，尾氣回收系統(tǒng)包括依次連接的冷卻器、閃蒸罐和儲(chǔ)罐，冷卻器的入口用于與硫化氫濃縮塔的出口連接，閃蒸罐的液相出口與儲(chǔ)罐連接，閃蒸罐的氣相出口用于與硫化氫濃縮塔的氣提氣體入口連接。

進(jìn)一步地，冷卻器包括與閃蒸罐連接的水冷卻器。

進(jìn)一步地，冷卻器還包括與水冷卻器串聯(lián)設(shè)置的第一激冷器，水冷卻器的入口用于與硫化氫濃縮塔的出口連接，第一激冷器的出口與閃蒸罐連接。

進(jìn)一步地，尾氣回收系統(tǒng)還包括依次連接的第二激冷器和分離罐，閃蒸罐的氣相出口與第二激冷器連接，分離罐的液相出口與儲(chǔ)罐連接，分離罐的氣相出口用于與硫化氫濃縮塔的氣提氣體入口連接。

進(jìn)一步地，閃蒸罐的液相出口與儲(chǔ)罐之間設(shè)置有壓力閥。

進(jìn)一步地，尾氣回收系統(tǒng)還包括設(shè)置于硫化氫濃縮塔的出口與冷卻器之間的緩沖槽。

進(jìn)一步地，尾氣回收系統(tǒng)還包括設(shè)置于緩沖槽與冷卻器之間的壓縮機(jī)。

進(jìn)一步地，尾氣回收系統(tǒng)還包括設(shè)置于壓縮機(jī)與冷卻器之間的干燥脫硫床。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種耦合系統(tǒng)，包括連接設(shè)置的低溫甲醇洗裝置和尾氣回收系統(tǒng)，尾氣回收系統(tǒng)為上述的尾氣回收系統(tǒng)。

應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，提供了一種與硫化氫濃縮塔的出口連接的尾氣回收系統(tǒng)，由于該尾氣回收系統(tǒng)包括依次連接的冷卻器、閃蒸罐和儲(chǔ)罐，閃蒸罐的液相出口與儲(chǔ)罐連接，閃蒸罐的氣相出口與硫化氫濃縮塔的氣提氣體入口連接，且CO₂相對(duì)于N₂易液化，從而當(dāng)從硫化氫濃縮塔中流出的低溫甲醇洗尾氣進(jìn)入冷卻器中時(shí)，能夠根據(jù)CO₂的液化溫度調(diào)節(jié)冷卻器的冷卻溫度，使尾氣中的CO₂被液化，而包含有大量N₂的其余尾氣未被液化，經(jīng)過冷卻器處理后的尾氣進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行氣液相分離，液相CO₂進(jìn)入到儲(chǔ)罐中回收，分離CO₂后含有大量N₂的尾氣進(jìn)入到硫化氫濃縮塔中作為初氣提N₂使用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)低溫甲醇洗尾氣中CO₂和N₂的回收利用，避免了能源的大量浪費(fèi)；并且，由于上述低溫甲醇洗尾氣中的N₂能夠在硫化氫濃縮塔中作為初氣提N₂使用，從而減少了硫化氫濃縮塔中氣提氮的用量。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的一種尾氣回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、硫化氫濃縮塔；20、緩沖槽；30、壓縮機(jī)；40、干燥脫硫床；50、冷卻器；510、水冷卻器；520、第一激冷器；60、閃蒸罐；70、第二激冷器；80、分離罐；90、儲(chǔ)罐。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本實(shí)用新型的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

正如背景技術(shù)中所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中由于低溫甲醇洗技術(shù)工藝的尾氣直接排放至大氣中，氮?dú)鉀]有得到有效地回收利用，同樣造成了能源的大量浪費(fèi)。本實(shí)用新型針對(duì)上述問題進(jìn)行研究，提出了一種尾氣回收系統(tǒng)，如圖1所示，包括依次連接的冷卻器50、閃蒸罐60和儲(chǔ)罐90，冷卻器50的入口用于與硫化氫濃縮塔10的出口連接，閃蒸罐60的液相出口與儲(chǔ)罐90連接，閃蒸罐60的氣相出口用于與硫化氫濃縮塔10的氣提氣體入口連接。

上述尾氣回收系統(tǒng)中由于CO₂相對(duì)于N₂易液化，從而當(dāng)從硫化氫濃縮塔中流出的低溫甲醇洗尾氣進(jìn)入冷卻器中時(shí)，能夠根據(jù)CO₂的液化溫度調(diào)節(jié)冷卻器的冷卻溫度，使尾氣中的CO₂被液化，而包含有大量N₂的其余尾氣未被液化，經(jīng)過冷卻器處理后的尾氣進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行氣液相分離，液相CO₂進(jìn)入到儲(chǔ)罐中回收，分離CO₂后含有大量N₂的尾氣進(jìn)入到硫化氫濃縮塔中作為初氣提N₂使用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)低溫甲醇洗尾氣中CO₂和N₂的回收利用，避免了能源的大量浪費(fèi)；并且，由于上述低溫甲醇洗尾氣中的N₂能夠在硫化氫濃縮塔中作為初氣提N₂使用，從而減少了硫化氫濃縮塔中氣提氮的用量。

在本實(shí)用新型上述尾氣回收系統(tǒng)中，由于尾氣回收系統(tǒng)與硫化氫濃縮塔10的出口連接，從而經(jīng)過硫化氫濃縮塔10處理后的低溫甲醇洗尾氣能夠進(jìn)入到尾氣回收系統(tǒng)中，上述低溫甲醇洗尾氣可以包括CO₂、N₂、H₂S、H₂、CO、甲醇和惰性氣體等。其中，大部分CO₂通過尾氣回收系統(tǒng)被存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐90中，大部分N₂重新回到硫化氫濃縮塔10中作為初氣提N₂使用，從而避免了CO₂和N₂由于直接被排放到空氣中而導(dǎo)致的浪費(fèi)。為了保證硫化氫濃縮塔10的氣提效果，可以將硫化氫濃縮塔10底部的原氣提N₂保留，根據(jù)硫化氫濃縮塔10的氣提效果來調(diào)整氣提N₂的用量。

在本實(shí)用新型上述尾氣回收系統(tǒng)中，冷卻器50的種類可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行選擇，由于水冷卻器510具有冷卻效果好、流程簡(jiǎn)單、投資少以及重量輕等優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)選地，冷卻器50可以包括水冷卻器510，且冷卻器50與閃蒸罐60連接。經(jīng)過水冷卻器降溫后的低溫甲醇洗尾氣可以利用低溫甲醇洗制冷單元提供的冷量在不同溫度下分步將尾氣中的二氧化碳液化。更為優(yōu)選地，冷卻器50還包括與水冷卻器510串聯(lián)設(shè)置的第一激冷器520，水冷卻器510的入口用于與硫化氫濃縮塔10的出口連接，第一激冷器520的出口與閃蒸罐60連接。上述第一激冷器520可以使用低溫甲醇洗系統(tǒng)配套的制冷單元中的制冷劑，制冷劑能夠在激冷器殼側(cè)吸熱氣化并氣液分離，氣液分離后的冷氣在進(jìn)入上述制冷單元中的壓縮機(jī)，以保障制冷單元中的壓縮機(jī)的運(yùn)行；同時(shí)，進(jìn)入第一激冷器520的CO₂被制冷劑換熱而進(jìn)一步降溫，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)CO₂液化，使氣態(tài)CO₂轉(zhuǎn)化為液態(tài)CO₂。

在本實(shí)用新型上述尾氣回收系統(tǒng)中，為盡可能的回收尾氣中的CO₂，并保證回收的用于初氣提N₂的N₂濃度，優(yōu)選地，尾氣回收系統(tǒng)還包括依次連接的第二激冷器70和分離罐80，閃蒸罐60的氣相出口與第二激冷器70連接，分離罐80的液相出口與儲(chǔ)罐90連接，分離罐80的氣相出口用于與硫化氫濃縮塔10的氣提氣體入口連接。上述第二激冷器70能夠?qū)拈W蒸罐60頂部分離出的未液化不凝氣即包含大量N₂的其余尾氣進(jìn)一步降溫冷凝，未液化的不凝氣再經(jīng)過閃蒸罐60以分離出液態(tài)CO₂進(jìn)入儲(chǔ)罐90回收，其余尾氣回到硫化氫濃縮塔10中作為初氣提N₂使用。

在本實(shí)用新型上述尾氣回收系統(tǒng)中，優(yōu)選地，閃蒸罐60的液相出口與儲(chǔ)罐90之間設(shè)置有壓力閥。通過調(diào)節(jié)上述壓力閥能夠使從閃蒸罐60中流出的液態(tài)CO₂的壓力適當(dāng)降低，從而使液體二氧化碳保證一定的過冷度，還可以將液態(tài)CO₂減壓節(jié)流降溫后變?yōu)楣虘B(tài)二氧化碳處理以便儲(chǔ)充。

在本實(shí)用新型上述尾氣回收系統(tǒng)中，優(yōu)選地，尾氣回收系統(tǒng)還包括設(shè)置于硫化氫濃縮塔10的出口與冷卻器50之間的緩沖槽20；更為優(yōu)選地，上述尾氣回收系統(tǒng)還可以包括設(shè)置于緩沖槽20與冷卻器50之間的壓縮機(jī)30。上述緩沖槽20能夠起到緩沖作用，保證尾氣回收系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還能夠?qū)⒌蜏丶状枷次矚庵袏A帶的大部分液體分離，以保證壓縮機(jī)安全運(yùn)行；并且，通過緩沖槽20的尾氣進(jìn)入到上述壓縮機(jī)30中，并在上述壓縮機(jī)30中提壓，從而使低溫甲醇洗尾氣壓力升高，易于對(duì)二氧化碳降溫液化。并且，上述尾氣回收系統(tǒng)還可以包括設(shè)置于壓縮機(jī)30與冷卻器50之間的干燥脫硫床40，經(jīng)過壓縮機(jī)30的尾氣能夠在干燥脫硫床40中脫除微量的甲醇、H₂S等雜質(zhì)，從而提高了尾氣中CO₂和N₂的濃度。

在本實(shí)用新型上述尾氣回收系統(tǒng)中，上述壓縮機(jī)30的提壓壓力、通過第一激冷器520和第二激冷器70降溫的冷卻溫度以及作為初氣提N₂的不凝氣回收至硫化氫濃縮塔中的位置，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)低溫甲醇洗尾氣中的組分及所需的設(shè)計(jì)條件進(jìn)行設(shè)定。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)方面，提供了一種耦合系統(tǒng)，包括連接設(shè)置的低溫甲醇洗裝置和上述的尾氣回收系統(tǒng)。由于上述尾氣回收系統(tǒng)包括依次連接的冷卻器、閃蒸罐和儲(chǔ)罐，閃蒸罐的液相出口與儲(chǔ)罐連接，閃蒸罐的氣相出口與低溫甲醇洗裝置中硫化氫濃縮塔的氣提氣體入口連接，且CO₂相對(duì)于N₂易液化，從而當(dāng)從硫化氫濃縮塔中流出的低溫甲醇洗尾氣進(jìn)入冷卻器中時(shí)，能夠根據(jù)CO₂的液化溫度調(diào)節(jié)冷卻器的冷卻溫度，使尾氣中的CO₂被液化，而包含有大量N₂的其余尾氣未被液化，經(jīng)過冷卻器處理后的尾氣進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行氣液相分離，液相CO₂進(jìn)入到儲(chǔ)罐中回收，分離CO₂后含有大量N₂的尾氣進(jìn)入到硫化氫濃縮塔中作為初氣提N₂使用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)低溫甲醇洗尾氣中CO₂和N₂的回收利用，避免了能源的大量浪費(fèi)；并且，由于上述低溫甲醇洗尾氣中的N₂能夠在硫化氫濃縮塔中作為初氣提N₂使用，從而減少了硫化氫濃縮塔中氣提氮的用量。

下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈矚饣厥障到y(tǒng)。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的采用尾氣回收系統(tǒng)的回收方法包括以下步驟：

首先，從硫化氫濃縮塔氣提出的低溫甲醇洗尾氣先經(jīng)過緩沖槽緩沖分離液體后，經(jīng)過壓縮機(jī)提壓至約2.5Mpa，再進(jìn)入干燥脫硫床脫除微量的甲醇、硫化氫等雜質(zhì)；然后，低溫甲醇洗尾氣經(jīng)過水冷卻器降溫，再進(jìn)入激冷器中利用低溫甲醇洗冷凍單元提供的冷量將低溫甲醇洗尾氣中的CO₂液化，液化后的低溫甲醇洗尾氣送往閃蒸罐，從閃蒸罐底部的液相出口分離出的液態(tài)CO₂經(jīng)節(jié)流降壓至2.2MPa后流入儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐作為產(chǎn)品送往用戶；閃蒸罐頂部的氣相出口分離出未液化的不凝氣送回硫化氫濃縮塔中部作為初氣提N₂使用；將閃蒸罐頂部分離出未液化的不凝氣再經(jīng)過激冷器后再作為初氣提N₂，并將原硫化氫濃縮塔底部氣提N₂保留。

從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

1、經(jīng)過冷卻器處理后的低溫甲醇洗尾氣進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行氣液相分離，液相CO₂進(jìn)入到儲(chǔ)罐中回收，分離CO₂后含有大量N₂的尾氣進(jìn)入到硫化氫濃縮塔中作為初氣提N₂使用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)低溫甲醇洗尾氣中CO₂和N₂的回收利用，避免了能源的大量浪費(fèi)；

2、低溫甲醇洗尾氣中的N₂在硫化氫濃縮塔中作為初氣提N₂使用，減少了硫化氫濃縮塔中氣提氮的用量；

3、利用低溫甲醇洗裝置配套的制冷單元對(duì)CO₂進(jìn)行液化，減少了設(shè)備的投資，降低了生產(chǎn)能耗。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。