二氧化碳提纯液化装置.doc

二氧化碳提纯液化装置

10000吨/年CO2装置
技术方案及报价书

设备生产：南宫市气体设备公司
技术支持：光明化工研究设计院
2006年12月30日

1 工程基础
1.1 生产能力
按7200小时计算的生产能力为10000吨/年。
1.2 界区定义
装置所有生产设备（不包括水、电、循环水系统等公用工程），仪表控制系统、电气系统。
仪表控制系统包括前述中规定的界区内的仪表、控制室内机柜。
所有公用工程系统及辅助设施的改造均不包含在本工程范围内。
土建工程（建筑、结构）不包括在本工程范围内。
化工料及消耗材料不包括在供货范围内。
1.3 原料、产品的界区条件
表 Error! No text of specified style in document.Error! Bookmark not defined.原料、产品界区条件
名称
流向
温度℃
压力MPa(G)
备注
原料气
入界区
30
≥30Kpa

液体CO2
出界区
约-25
≥1.7

1.4 公用工程规格
1.4.1 冷却水上水（RWS）
压力 0.4MPa(G)
温度 <30℃
1.4.2 冷却水回水（RWR）
温度 <40℃
1.4.3 仪表空气（IA）
压力 0.5~0.8MPa(G)
露点 比当地最低气温低10℃
含尘粒径 ≤3μm
含油量 ≤8PPM
1.4.4 电
电压 380V/220V
1.4.5 占地面积
自压缩机至液态二氧化碳出口为止，占地约300m2。
2 工艺说明
2.1 工艺技术方案选择
为满足生产要求，南宫市气体设备公司本着以下原则选择技术方案：
l 操作上安全、稳定、可靠；
l 低投资、低操作费用。
工艺机理：
原料气中醇等可以溶于水，可用水吸收除去，用活性炭脱除气味和部分杂质，分子筛进行干燥，精馏除去一些轻组分及不凝气，压缩冷却冷凝使二氧化碳液化。
2.2 工艺过程简述
2.2.1 提纯液化工段
2.2.1.1 压缩与冷却过程
来自用户的二氧化碳气体，进入压缩机(带有中间冷却及末级冷却)，二氧化碳经三段压缩冷却后，在压力3.0MPa，常温状态下去下游继续加工处理。
2.2.1.2 分离与除杂质
自压缩机来的二氧化碳经冷却、再次分离游离水，二氧化碳去净化床，其中可吸附的杂质被除去，二氧化碳从床层上部排出去干燥器。
2.2.1.3 干燥与过滤
经净化后的二氧化碳进干燥器，二氧化碳从上部进入分子筛床，二氧化碳经分子筛床层吸附脱除其中的水分之后在粉尘过滤器中除去粉尘及其他机械杂质；干燥器为切换操作，即当一台处于8小时的吸附状态时，另一台则处于再生冷吹状态，再生气为低压残气，来自后续工段的低压常温残气经电加热器加热后，从再生床的下部通过分子筛床层，加热脱除分子筛中被吸附的水分杂质，经再生，以备再次转入到吸附状态。
2.2.2 冷却与精馏过程
经前述净化处理的原料气进冷却器的管内，在此原料气被管外来自残气总管的低压残气冷却之后在液化器中被管外蒸发的R717继续冷却冷凝，进二氧化碳精馏塔，在塔内利用精馏的方法脱除原料气流中的不凝气体等杂质，在再沸器得到液体二氧化碳产品，产品再经节流至1.7MPa，温度约-25℃去原装置产品贮罐，塔釜的热源为来自冷冻系统冷凝器上部抽取的气体，为塔顶回流冷凝器提供冷源的是节流后的液体氨，控制塔底二氧化碳含量≥99.9%为前提，未被冷凝的，含不凝气杂质的气体则从冷凝器顶排出，并经压力调节阀节流为低温残气去冷却器回收冷量。
2.2.3 产品贮存
来自再沸器塔釜的液体二氧化碳经液位调节阀减压至压力1.7MPa，温度约-25℃后去二氧化碳贮罐，由于来自再沸器的液体经节流后必然产生少量气体，这部分气体连同在贮存过程产生的蒸发汽体一并从罐顶上部的出口管排出，并经压力调节阀减压成低温残气去残气总管，在冷却器中回收冷量。
3 设备
3.1 二氧化碳压缩机
型号 ZW－15/30
气量 15m3/min
出口压力 3.0MPa
出口温度 <40℃
电机功率：175KW
3.2 冷冻机组
型号： JJZLG16
供货范围：
1. 压缩机
形式：半开放式喷油螺杆
型号：JJZLG16
制冷工质： R717
能量调节方式：无级调节
能量调节范围：10%~100%
电机功率：100KW
2. 冷凝器
3. 贮液器
4. 集油器
5. 空气分离器
6. 气液分离器
3.3 主要设备（二氧化碳提纯液化部分）
3.6.1换热器 1台
3.6.2 水分离器 1台
3.6.3 CO2净化床 1套
3.6.4 CO2干燥器 1套
3.6.5 预冷器 1台
3.6.6二氧化碳液化器 1台
3.6.7 二氧化碳再沸器 1台
3.6.8 二氧化碳精馏塔 1台
3．7主要设备（二氧化碳储存部分）
二氧化碳储罐（卧式双层） 1台
主要技术参数指标：
型号： CDW-100/22
有效容积： 100m3
最高工作压力： 2.16Mpa
绝热方式： 聚氨脂发泡
使用介质： 液体二氧化碳

4 自动控制
4.1 仪控系统设计原则
4.1.1 仪控系统应能有效地监控整套设备装置，遵循“方案合理、技术先进、安全可靠、操作方便、维修简单、价格合理”的原则，确保运行安全可靠，操作维护方便。控制采用集散控制系统。
4.1.2 各主要单个机组设置机旁仪表盘，在机旁盘显示部分参数和进行必要的操作，一些重要参数和故障安全联锁也在DCS系统中完成。干燥器设置PLC控制的自动切换系统。
4.1.3 为了操作员现场巡检时能了解当时的工况，设置就地仪表以显示压力、温度等工艺参数。
4.1.4 整套设备的仪表系统的供电由一台UPS电源供给。机旁柜采220VAC电源。
4.1.5 系统功能
l 过程控制功能：具备基本的反馈控制功能。
l 操作功能：能够在中控室及现场对主要工艺过程进行操作。
l 显示功能：具有中控室显示、打印、报警、记录等功能，另外，还具有声音报警功能。

4.2 仪表选型原则
4.2.1 控制站选用德国西门子产品。
4.2.2 就地温度显示采用双金属温度计。
4.2.3 机旁盘上温度、液位、流量显示采用数显表。
4.2.4 测温元件采用Pt100铂热电阻。
4.2.5 就地和机旁盘上压力指示采用弹簧管压力表。
4.2.6 仪表盘完成内部的配线和配管，电、气路以盘内端子，穿板接头为界。各种电磁阀接头配齐。冷箱内的仪表管路，装在冷箱上的取出阀，各设备、机组的取样根部阀均由设备和机组供货。
4.2.7 除上述已明确的仪表选型外，其它仪表的选择以可靠性为原则。
4.3 设计图纸和技术文件
带控制点的工艺流程图（与工艺流程图共用）
仪表清单明细表
调节阀数据表
节流装置参数计算表
就地仪控柜的正面布置图、原理图、接线图等
其他仪表的说明书（包括调节阀、切换阀等）（随机供）

5 买方自理范围
5.1厂区及设备的避雷设施，接地装置.
5.2公共工程、厂房基础等全部土建工程及材料，包括照明、卫生设施、给排水、通迅、室内空调、消防、采暖等及厂房内起重设备。
5.3机械设备的调试工作用的工具包括安装用工具、拆装、试压工具及检验测试手段等。
5.4装置运转用的机物料、油料、水、电等。
5.5本装置仪表空气。
5.6设备就位、设备间连接管道、阀门以及设备安装。
6 公用工程消耗指标
公用工程消耗指标
序号
名称
单位
消耗量/t CO2

循环冷却水
t
60

仪表空气
Nm3
50

电
KW
230
注：保温用汽，消防，紧急用水，通讯设施，办公设施未考虑
7 价格
序号
产品名称
产品型号
数量
生产厂家
价格(万元)
1
二氧化碳压缩机
ZW-15/30
1套
南宫市气体设备公司
49
2
冷冻机组
JJZLG-16
1套
大连冰山
20
3
二氧化碳提纯
液化系统
GTCO2-0.4
1套
南宫市气体设备公司
95
4
二氧化碳储
存系统
CDW-100/22
1台
南宫市气体设备公司
38
5
DCS控制系统

1套
南宫市气体设备公司
29
6
工程设计、安装材料、保温材料及安装费用
47
合计
￥278万元（大写：人民币贰佰柒拾捌万圆整）

设备交货期：90天、安装时间：45天

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