一种气体液化系统的制作方法

本技术属于气体液化，涉及一种气体液化系统。

背景技术：

1、当前主流的二氧化碳液化方法一般是将原料气增压至一定压力，然后再利用制冷方法使其冷凝，从而得到饱和液体二氧化碳。

2、目前二氧化碳液化的常规途径是中压下(小于4mpaa)利用低温冷凝，其核心设备是氨制冷系统，这不仅增加了较高的设备成本，且液氨的储存和运输对装置安全而言也是严重负担。另一方面，二氧化碳液化装置的能耗水平居高不下，严重制约了企业降碳减排的实际效益。

技术实现思路

1、本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种二氧化碳的液化系统及方法，有效降低液化系统中的冷量品位，大幅降低能耗；且液化系统结构简单，成本低廉。

2、本技术实施例提供一种气体液化系统，液化系统包括：

3、预处理装置，用于接收并处理原料气，输出预处理气体；

4、第一冷却装置，与所述预处理装置连接，用于接收并冷凝所述预处理气体，输出第一混合物；

5、分液装置，与所述第一冷却装置连接，用于接收所述第一混合物，并对所述第一混合物进行分液，输出第二混合物；

6、第二冷却装置，与所述分液装置连接，用于接收并预冷所述第二混合物，输出第三混合物；

7、精馏装置，与所述第二冷却装置连接，用于接收所述第三混合物，并对所述第三混合物进行精馏，输出液化气体。

8、在一些实施例中，所述第一冷却装置包括：

9、冷凝器，所述冷凝器包括冷凝器热侧进口、冷凝器热侧出口、冷凝器冷侧进口和冷凝器冷侧出口；所述冷凝器热侧进口与所述预处理装置连接，所述冷凝器热侧出口与所述分液装置连接；

10、第一制冷机组，所述第一制冷机组包括第一制冷机组冷媒进口和第一制冷机组冷媒出口；所述第一制冷机组冷媒出口与所述冷凝器冷侧进口连通，所述第一制冷机组冷媒进口与所述冷凝器冷侧出口连通。

11、在一些实施例中，所述第二冷却装置包括：

12、预冷器，所述预冷器包括预冷器热侧进口、预冷器热侧出口、预冷器冷侧进口和预冷器冷侧出口；所述预冷器热侧进口与所述分液装置连接，所述预冷器热侧出口与所述精馏装置连接；

13、第二制冷机组，所述第二制冷机组包括第二制冷机组冷媒进口和第二制冷机组冷媒出口；所述第二制冷机组冷媒出口与所述预冷器冷侧进口连通，所述第二制冷机组冷媒进口与所述冷凝器冷侧出口连通。

14、在一些实施例中，所述第二冷却装置的温度低于所述第一冷却装置的温度。具体地，所述冷凝器热侧出口的温度高于所述预冷器热侧出口的温度。

15、在一些实施例中，所述液化系统还包括：

16、过冷器，所述过冷器包括过冷器热侧进口、过冷器热侧出口、过冷器冷侧进口和过冷器冷侧出口；所述过冷器冷侧进口与所述第二制冷机组冷媒出口连通，所述过冷器冷侧出口与所述第二制冷机组冷媒进口连通，所述过冷器热侧进口与所述精馏装置连接，所述过冷器热侧出口用于输出过冷态液化气体。

17、在一些实施例中，所述精馏装置包括：

18、精馏塔，所述精馏塔包括塔顶液相进口和塔釜液相出口；所述塔顶液相进口与所述第二冷却装置连接，所述塔釜液相出口用于输出液化气体。

19、在一些实施例中，所述精馏塔还包括塔顶气相出口和塔釜气相进口；

20、所述精馏装置还包括：

21、换热器，所述换热器包括换热器热侧进口、换热器热侧出口、换热器冷侧进口和换热器冷侧出口；所述换热器热侧进口与所述分液装置连接，所述换热器冷侧进口与所述塔顶气相出口连通，所述换热器冷侧出口用于输出换热后的冷媒；

22、再沸器，所述再沸器包括再沸器热侧进口、再沸器热侧出口、再沸器冷侧进口和再沸器冷侧出口；所述再沸器热侧进口与所述换热器热侧出口连通，所述再沸器热侧出口与所述第二冷却装置连接，所述再沸器冷侧进口与所述塔釜液相出口连通，所述再沸器冷侧出口与所述塔釜气相进口连通。

23、在一些实施例中，所述液化系统还包括减压阀，所述预冷器热侧出口通过所述减压阀与所述塔顶液相进口连接。

24、在一些实施例中，所述分液装置包括：

25、第一分液罐，所述第一分液罐包括第一分液罐进口、第一分液罐气相出口和第一分液罐液相出口；所述第一分液罐进口与所述第一冷却装置连接，所述第一分液罐液相出口与所述第二冷却装置连接，所述第一分液罐气相出口用于输出不凝气。

26、在一些实施例中，所述预处理装置包括：

27、压缩冷却装置，用于接收并压缩冷却所述原料气；

28、干燥装置，与所述压缩冷却装置连接，用于干燥所述原料气。

29、在一些实施例中，所述压缩冷却装置包括第一压缩冷却组件、第二压缩冷却组件和第三压缩冷却组件；所述第二压缩冷却组件与所述第一压缩冷却组件连接，所述第三压缩冷却组件与所述第二压缩冷却组件连接；

30、所述干燥装置包括干燥塔机组，所述干燥塔机组与所述第二压缩冷却组件连接。

31、在一些实施例中，所述第一压缩冷却组件包括第一压缩机和第一冷却器，所述第一冷却器与所述第一压缩机连接；

32、所述第二压缩冷却组件包括第二压缩机和第二冷却器，所述第二压缩机与所述第一冷却器连接；

33、所述第三压缩冷却组件包括第三压缩机和第三冷却器，所述第三压缩机与所述第二冷却器连接，所述第三冷却器与所述第三压缩机连接；

34、所述干燥塔机组包括干燥塔机组进气口、干燥塔机组排气口和干燥塔机组弛放气排气口；所述干燥塔机组进气口与所述第二压缩机连接，所述第二冷却器与所述干燥塔机组排气口连接，所述干燥塔机组弛放气排气口用于排放弛放气。

35、在一些实施例中，所述预处理装置还包括第二分液罐，用于接收所述原料气，并对所述原料气进行分液；

36、所述二分液罐包括第二分液罐第一进气口、第二分液罐出气口和第二分液罐液相出口；所述第二分液罐第一进气口用于接收原料气，所述第二分液罐出气口与所述第一压缩机连接，所述第二分液罐液相出口用于排凝废水。

37、在一些实施例中，所述干燥装置还包括弛放气冷却器，所述弛放气冷却器包括弛放气冷却器进口和弛放气冷却器出口；所述弛放气冷却器进口与所述干燥塔机组弛放气排气口连通；

38、所述二分液罐还包括第二分液罐第二进气口；所述第二分液罐第二进气口与所述弛放气冷却器出口连通。

39、与现有技术相比，本技术所达到的有益效果：

40、本技术提供一种气体液化系统，包括预处理装置、第一冷却装置、分液装置、第二冷却装置和精馏装置；预处理装置用于接收并处理原料气，输出预处理气体；第一冷却装置与预处理装置连接，用于接收并冷凝预处理气体，输出第一混合物；分液装置与第一冷却装置连接，用于接收第一混合物，并对第一混合物进行分液，输出第二混合物；第二冷却装置与分液装置连接，用于接收并预冷第二混合物，输出第三混合物；精馏装置与第二冷却装置连接，用于接收第三混合物，并对第三混合物进行精馏，输出液化气体；本技术使用常温制冷液化，再使用低温制冷提纯，可实现冷量的分级匹配，降低了液化系统中的冷量品位和液化过程的损失，提高了能量利用效率，大幅降低单位能耗、节约了单列装置的低温设备投资；精馏装置的尾气冷量进行了回收利用，降低了过程能耗。