【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 多種吸附劑同時(shí)穿透失效，可能某一種或幾種吸附劑已經(jīng)穿透失效了而其它吸附劑還未失效，從而難以保證原料中的幾十種雜質(zhì)同時(shí)合格。該工藝和變壓吸附一樣，無法保證國(guó)際飲料二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)和二氧化碳新國(guó)標(biāo)中那些痕量和超痕量雜質(zhì)指標(biāo)的穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)采用吸附凈化的企業(yè)都有過失敗教訓(xùn)，特別是以煤為原料生產(chǎn)合成氨過程中放空的二氧化碳原料氣，要想通過吸附凈化法生產(chǎn)出符合國(guó)際飲料協(xié)會(huì)和GB106212006標(biāo)準(zhǔn)的CO2產(chǎn)品難度非常大。（5）洗滌、吸附與低溫精餾組合法：該法綜合了低壓深冷和精餾的優(yōu)點(diǎn)，首先通過清水洗除去發(fā)酵氣中水溶性雜質(zhì)，再低溫精餾分離沸點(diǎn)比二氧化碳低深的雜質(zhì)，配合使用活性炭吸附劑，有針對(duì)性地脫除沸點(diǎn)比二氧化碳高、通過精餾無法分離的雜質(zhì)。此法生產(chǎn)的液體二氧化碳濃度較高并且穩(wěn)定，一些低沸點(diǎn)雜質(zhì)可穩(wěn)定地脫除。該法較適宜于酒精廠發(fā)酵氣生產(chǎn)食品級(jí)液體二氧化碳，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)食品級(jí)液體二氧化碳GB106212006標(biāo)準(zhǔn)。(6)催化氧化與精餾組合法：其特點(diǎn)是：在特定條件下利用催化氧化的原理，將原料氣中的所有可燃性雜質(zhì)與氧發(fā)生氧化反應(yīng)而加以脫除（特別是那些沸點(diǎn)比二氧化碳高的有毒有害雜質(zhì)，如多碳烴、醛、醇等含氧有機(jī)物），燃燒后的產(chǎn)物是水和二氧化碳，由于燃燒反應(yīng)徹底，為這些雜質(zhì)的徹底去除提供了技術(shù)保證，再結(jié)合使用合理先進(jìn)的脫硫技術(shù)和低溫提純技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量完全可以達(dá)到國(guó)際飲料協(xié)會(huì)（ISBT）和GB106212006標(biāo)準(zhǔn)。由國(guó)內(nèi)杭州快凱高效節(jié)能新技術(shù)有限公司成功開發(fā)的、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)食品級(jí)二氧化碳生產(chǎn)技術(shù)，催化氧化脫烴凈化與精餾相組合的工藝，工藝成熟、技術(shù)可靠。目前采用該技術(shù)建成投產(chǎn)的～40套食品級(jí)二氧化碳生產(chǎn)裝置均己成功運(yùn)行，產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家化學(xué)工業(yè)氣體質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心及美國(guó)大西洋實(shí)驗(yàn)室(ALL)檢測(cè)，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均能達(dá)到國(guó)際飲料協(xié)會(huì)（ISBT）標(biāo)準(zhǔn)和GB106212006標(biāo)準(zhǔn)的要求。該成果于2005年通過了由浙江省科技廳主持的省級(jí)科技鑒定，鑒定意見認(rèn)為：“該生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)二氧化碳產(chǎn)品品質(zhì)高，具有節(jié)能、降耗等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位、達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”，并被國(guó)家科技部定為中小企業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目。、吸附與低溫精餾組合法工藝。a、先用清水洗除去發(fā)酵氣中水溶性雜質(zhì)，再低溫精餾分離沸點(diǎn)比二氧化碳低深的雜質(zhì)，配合使用活性炭吸附劑，有針對(duì)性地脫除沸點(diǎn)比二氧化碳高、通過精餾無法分離的雜質(zhì)。此法生產(chǎn)的液體二氧化碳濃度較高并且穩(wěn)定，一些低沸點(diǎn)雜質(zhì)可穩(wěn)定地脫除。b、裝置全部國(guó)產(chǎn)化，集約化程度高。c、工藝簡(jiǎn)單，操作便捷穩(wěn)定。d、節(jié)能降耗，能量利用充分，投資省。e、采用組合式提純塔，無需外供熱源，實(shí)現(xiàn)無外加動(dòng)力自動(dòng)回流，既力求降低消耗又保證產(chǎn)品純度。f、所有工程設(shè)計(jì)均根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣源“量身定做”，設(shè)置先進(jìn)合理；力求投資最小化、效益最大化。⑴過濾預(yù)處理工序過濾預(yù)處理工序采用干法活性炭吸附過濾，一開一備，并采用蒸汽再生。 ⑵乙醇等有機(jī)物脫除工序根據(jù)X泓達(dá)生物科技有限公司酒精發(fā)酵氣的成份分析，其中雜物主要為醇類等易被吸附的物質(zhì)，原則采用優(yōu)質(zhì)活性炭吸附劑，主要針對(duì)原料氣中乙醇等，將其可靠脫至指標(biāo)內(nèi)。設(shè)備配置為一開一備，并采用蒸汽再生。⑶干燥工序3A分子篩對(duì)氣體中的微量水具有很高的吸附能力。本工序采用裝有一定體積3A分子篩的干燥塔對(duì)二氧化碳凈化氣進(jìn)行除水干燥，一開一備。過程通過水分在線分析儀提供的干燥氣體中微量水分檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)干燥器中的分子篩進(jìn)行及時(shí)再生，滿足生產(chǎn)要求。分子篩采用通入～200℃以上高溫空氣實(shí)現(xiàn)再生。⑷液化工序經(jīng)干燥、凈化合格后的二氧化碳?xì)怏w用氨做致冷劑，二氧化碳?xì)庠诶淠髦械玫阶銐虻睦淞慷灰夯＂商峒児ば蛞夯蟮亩趸細(xì)庖夯旌衔锏奶峒儾捎媒M合式提純塔，無需外供熱源，實(shí)現(xiàn)無外加動(dòng)力自動(dòng)回流。產(chǎn)品品質(zhì)有保證，消耗低，并可最大限度減低放空損失。⑹過冷工序?yàn)榇_保產(chǎn)品純度、降低存儲(chǔ)蒸發(fā)損失，通過過冷器將提純塔底采出的液體二氧化碳冷卻至20℃以下，而后送入液體二氧化碳低溫貯槽儲(chǔ)存。⑺液體二氧化碳低溫貯槽儲(chǔ)存的產(chǎn)品，通過充車泵灌裝至液體二氧化碳低溫槽車出售。也可用泵輸送至干冰車間生產(chǎn)干冰。貯氣囊CO2壓縮機(jī)水洗塔活性炭吸附活性炭吸附分子篩塔分子篩塔冷凝器提純塔CO2低溫儲(chǔ)槽過冷器冷卻除濕器活性炭過濾活性炭過濾充車干冰經(jīng)回收淡酒后的發(fā)酵氣 主要設(shè)備的選擇 靜設(shè)備按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)制造和檢驗(yàn)，設(shè)備的殼體和封頭直徑采用標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，采用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)材料、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國(guó)內(nèi)最新版本：國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》GBl50—1998 《鋼制壓力容器》GBl51—1999 《管殼式換熱器》GB8163—87 《輸送流體用無縫鋼管》JB4710—2005 《鋼制塔式容器》JB4731—2005 《鋼制臥式容器》JB／T4700一4707—2000《壓力容器法蘭》JB／T4708—2000 《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》JB／T4709—2000 《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》JB4726—2000 《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》JB4744—2000 《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗(yàn)》JB4730—2005 《壓力容器無損檢測(cè)》JB／T47351997 《鋼制焊接常壓容器》GB6654—1996 《壓力容器用鋼板》GB4237—92 《不銹鋼熱軋鋼板》GB／Tl4976—94 《輸送流體用不銹鋼無縫鋼管》GBl2459—90 《鋼制對(duì)焊無縫管件》HG20580—1998 《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》HG20581—1998 《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》HG20582—1998 《鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定》HG20583—1998 《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》HG20584—1998 《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》HG20585—1998 《鋼制低溫壓力容器技術(shù)規(guī)定》HG20652—1 998 《塔器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》本項(xiàng)目靜止設(shè)備依據(jù)滿足60kt/a液體二氧化碳生產(chǎn)的要求來選配，動(dòng)設(shè)備按滿足60kt/a液體二氧化碳生產(chǎn)的要求來選配。在滿足工藝要求和保證設(shè)備性能、產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，本著技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)安全的原則，裝置中關(guān)鍵設(shè)備（如壓縮機(jī)、冰機(jī)、微機(jī)儀表系統(tǒng)）及生產(chǎn)過程中關(guān)鍵控制閥門采用國(guó)外或國(guó)內(nèi)質(zhì)量可靠的定型產(chǎn)品。 設(shè)備選型詳見表4－1《生產(chǎn)工藝設(shè)備表》：表41 主 要 工 藝 設(shè) 備 表序號(hào)名 稱規(guī) 格 型 號(hào)材料數(shù)量備 注1氣囊200m3高分子12活性炭過濾器Ф2000Q235A23水洗塔Ф12000Cr18Ni94活性炭吸附器Ф140016MnR25冷卻除濕器Ф50016MnR/0Cr18Ni916分子篩干燥塔Ф100016MnR27一級(jí)冷凝器Ф100016MnR/0Cr18Ni918提純塔Ф500/80016MnR/0Cr18Ni919二級(jí)冷凝器Ф55016MnR/0Cr18Ni9110再生電加熱器Ф550，100kW16Mn111CO2壓縮機(jī)DW30/30；N=315kW組合件312制冷機(jī)機(jī)組JJZ2LG20；N=220kW組合件313再生羅茨風(fēng)機(jī)20m3/min。P=35kPa1N=20kW14原料氣羅茨風(fēng)機(jī)60m3/min。 P=35kPa2N=60kW15二氧化碳儲(chǔ)罐CF100/。V=100m3416充車泵R83316H4BM0506T1FQ=20m3/h。H=30m3。N=4 化學(xué)藥劑 優(yōu)質(zhì)活性炭采用優(yōu)質(zhì)活性炭，主要針對(duì)原料氣中有機(jī)雜質(zhì)，將其可靠脫至指標(biāo)內(nèi)。 干燥吸附劑 采用吸附性能和吸附容量?jī)?yōu)良的3A分子篩為脫水干燥吸附劑。設(shè)立兩臺(tái)干燥器，一開一備。以熱空氣作為吸附劑的再生氣源。 主要公用工程消耗表 主要公用工程消耗見表4－2；表42 主要公用工程消耗序號(hào)公用工程和化學(xué)品規(guī)格單位消耗備注1電6/10kV；50HzkW/h1630壓縮機(jī)、冰機(jī)220V/380V；50HzkW/h～160電爐、風(fēng)機(jī)、照明2干燥、無油儀表空氣～m3/h50露點(diǎn)低于35℃3工藝循環(huán)冷卻水P≥；t≤32℃t/h~240△t=10℃污垢系數(shù)：設(shè)計(jì)值PH值：～Cl－：100ppm4飽和蒸汽kg/h100 本自動(dòng)控制設(shè)計(jì)根據(jù)工藝要求進(jìn)行，包括二氧化碳?jí)嚎s、洗滌、吸附、脫水、二氧化碳低溫液化和精餾提純等的儀表和控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的隨機(jī)配套儀表由設(shè)備制造廠成套提供。. 控制方式根據(jù)工藝生產(chǎn)的特點(diǎn)和裝置布置情況，本設(shè)計(jì)采用控制室集中監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)崗位集中監(jiān)控和就地檢測(cè)相結(jié)合的控制方式。設(shè)計(jì)的檢測(cè)和控制系統(tǒng)將保證生產(chǎn)裝置的正常、穩(wěn)定、安全、可靠運(yùn)行以及在異常情況下的緊急處理。為此，本設(shè)計(jì)設(shè)置集中控制室，控制室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)將對(duì)二氧化碳生產(chǎn)裝置的所有工序進(jìn)行集中監(jiān)控。依托公用工程系統(tǒng)提供的水、電、儀表空氣等供應(yīng)參數(shù)，輸入DCS系統(tǒng)進(jìn)行集中顯示和監(jiān)控。 自動(dòng)控制方案，設(shè)立以下自動(dòng)控制系統(tǒng)（1）凈化塔溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)；（2）提純塔液位自動(dòng)控制系統(tǒng)；（3）提純塔壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)；（4）一級(jí)氨冷器液位自動(dòng)控制系統(tǒng)；（5）二級(jí)氨冷器液位自動(dòng)控制系統(tǒng)。壓縮機(jī)、冷凍機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)崗位集中監(jiān)控，由設(shè)備制造廠成套提供就地檢測(cè)和監(jiān)控儀表設(shè)備，分子篩干燥器采用人工手動(dòng)切換。重要參數(shù)引入DCS控制室集中監(jiān)控。集散控制系統(tǒng)選用國(guó)內(nèi)實(shí)力最強(qiáng)的和利時(shí)DCS產(chǎn)品，用一臺(tái)UPS不間斷電源給DCS和操作站主機(jī)供電。用一臺(tái)穩(wěn)壓電源給色譜分析儀供電。X泓達(dá)生物科技有限公司的食品級(jí)二氧化碳項(xiàng)目是一個(gè)環(huán)保型高科技項(xiàng)目，其原料和產(chǎn)品不屬于易燃易爆物質(zhì)，但仍然存在低溫、中壓和高度連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，過程控制的好壞直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。為了便于采購(gòu)、施工及今后的管理和維護(hù)，本設(shè)計(jì)的儀表選型參照同類裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行。⑴控制室監(jiān)控系統(tǒng)食品級(jí)二氧化碳裝置采用DCS集散系統(tǒng)，在控制室對(duì)工藝生產(chǎn)裝置進(jìn)行集中監(jiān)控。本裝置DCS可以與總公司其它控制室內(nèi)的DCS進(jìn)行通訊。外供循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用數(shù)顯儀表對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視。⑵現(xiàn)場(chǎng)儀表 現(xiàn)場(chǎng)儀表的選型立足國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品或與國(guó)內(nèi)與國(guó)外著名儀表廠商合資生產(chǎn)的產(chǎn)品，確保項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。其中：溫度測(cè)量?jī)x表：溫度集中測(cè)量及自動(dòng)控制系統(tǒng)用的一次檢測(cè)元件，選用隔爆型的熱電阻及鎧裝鎳鉻一鎳硅熱電隅及銅熱電阻，用直流4～20mA訊號(hào)傳送到DCS系統(tǒng)。就地溫度指示采用雙金屬溫度計(jì)。壓力測(cè)量：就地壓力指示根據(jù)不同工況，選用氨用壓力表、隔膜壓力表等。集中指示壓力測(cè)量選用電容式差壓/壓力變送器，直流4～20mA訊號(hào)傳送到DCS系統(tǒng)。流量測(cè)量：工藝氣體的流量測(cè)量原則采用LZ型金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)，也可視不同工況及管道口徑大小采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)、阿紐巴或相當(dāng)形式的流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量。蒸汽流量測(cè)量以渦街式流量計(jì)為主；液體（液氨及液體二氧化碳產(chǎn)品）的流量測(cè)量?jī)?yōu)先采用電磁流量計(jì)或質(zhì)量流量計(jì)。液位測(cè)量：一般采用差壓法，選用差壓變送器或帶遠(yuǎn)傳裝置的差壓變送器進(jìn)行液位集中測(cè)量。上述測(cè)量參數(shù)，通過直流4～20mA訊號(hào)傳送到DCS系統(tǒng)集中顯示和控制。⑶生產(chǎn)分析：采用專用分析儀，如GS2010C、HY6800、8800A、GS2010BⅡ等烴、苯、硫、水含量專用型分析儀，具體通過市場(chǎng)采購(gòu)獲得。執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)型。 動(dòng)力供應(yīng)由電氣專業(yè)向儀表專業(yè)提供獨(dú)立的供電回路至控制室?？刂剖以O(shè)置不間斷電源(UPS），給DCS和其它重要儀表負(fù)荷供電，確保停電時(shí)工藝裝置的安全。UPS輸入：380VAC177。10%，50Hz177。5%；UPS輸出：220VAC177。2%，50Hz177。%功率：12kVA；備用時(shí)間：30min。儀表氣源：由X泓達(dá)生物科技有限公司現(xiàn)有儀表空壓站統(tǒng)一提供，不單獨(dú)設(shè)置。 設(shè)備管道防腐保溫根據(jù)食品級(jí)二氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)特點(diǎn)，按照國(guó)家現(xiàn)行工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防腐、保溫（保冷）設(shè)計(jì)，并確保施工質(zhì)量。第五章 原料的供應(yīng)和貯運(yùn)、年需要量、來源及運(yùn)輸條件本裝置的原料采用X泓達(dá)生物科技有限公司酒精裝置排放的二氧化碳工業(yè)廢氣資源，年用量～63kt/a，其輸送通過DN450的總管至建設(shè)地界區(qū)外1米處，再進(jìn)入界區(qū)。 其它生產(chǎn)用的輔料：生產(chǎn)用潤(rùn)滑油通過X泓達(dá)生物科技有限公司統(tǒng)一調(diào)配；活性炭、干燥劑（3A分子篩）等，根據(jù)各自的使用周期和氣體凈化質(zhì)量，提前編制采購(gòu)計(jì)劃（可結(jié)合系統(tǒng)大修，在停車前做好計(jì)劃），國(guó)內(nèi)采購(gòu)。第六章 建廠條件和廠址方案 選址位置：、地形、地貌、地質(zhì)資料廠址地理?xiàng)l件：X泓達(dá)生物科技有限公司位于位于東經(jīng)118176。4539。、北緯35176。4839。的沂水縣工業(yè)園，地處魯中南地區(qū)，是魯中南交通要塞，對(duì)外開放的前沿，距青島機(jī)場(chǎng)、碼頭分別為246km、160km，距日照港100km，距臨沂機(jī)場(chǎng)90km