[發明專利]一種煤氣化裝置來原料氣的分離方法和裝置

有效

• 申請號: 200910058219.6
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101476813A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 周勇;李傳明;王磊;黃順泰
• 申請（專利權）人: 四川空分設備（集團）有限責任公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;C10J3/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 彭立瓊

技術領域

本發明涉及一種煤氣化裝置來原料氣的分離方法和裝置。

背景技術

目前化工廠的煤氣化裝置來的原料氣，基本組分為CO、CH₄、H₂，由于其中甲烷氣CH₄的存在，對利用原料氣合成氨或合成甲醇非常不利，影響產品的合成率并增加能耗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可有效分離、利用甲烷氣，具有環保、節能、成本低特點的煤氣化裝置來原料氣的分離方法和裝置。

為了解決以上技術問題，本發明的煤氣化裝置來原料氣的分離方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)經凈化處理的原料氣在換熱器中冷卻到-165℃--160℃；

(2)經冷卻的原料氣進入洗滌塔，控制洗滌塔的回流比為0.05-0.1，在塔頂獲得CH₄含量小于等于1％的合成氣；

(3)合成氣經LNG過冷器和換熱器復熱后引出；

(4)從洗滌塔底部引出主要含CO和CH₄組分的液相，節流后進入CH₄-CO精鎦塔精餾；

(5)從精鎦塔頂出來的部分氣體在精鎦塔塔頂的冷凝器(K601)中被冷凝，冷凝的液體經液體泵(COP601/2)加壓后一部分作為精鎦塔的回流液，另一部分進入洗滌塔作為洗滌塔的回流液；

(6)從精鎦塔頂出來的另一部分氣體分別進入換熱器復熱后作為低壓合成氣引出；

(7)精鎦塔塔底液體在再沸器中部分蒸發，氣體上升和回流液傳熱傳質；

(8)從精鎦塔底部取出CO小于等于0.5％的液態LNG產品，經LNG過冷器過冷后送入LNG貯槽。

更進一步的改進分離方法是，經精鎦塔塔頂的冷凝器(K601)冷凝后的液體以及從精餾塔頂部出來的另一部分氣體分別經氣液分離器(LV601)分離后再分別到液體泵和換熱器。通過分離液相中的氣體和氣相中的液體，可以避免對后續工序的影響。

為了解決以上技術問題，本發明的煤氣化裝置來原料氣的分離裝置包括：

(1)洗滌塔；

(2)換熱器；

(3)凈化系統，其用于將煤氣化裝置來原料氣經凈化處理后送入所述換熱器，之后被冷卻的氣體送入所述洗滌塔，在洗滌塔頂獲得CH₄含量小于等于1％的合成氣，洗滌塔塔底獲得主要含CO和CH₄組分的液相；

(4)LNG過冷器；上述合成氣經LNG過冷器和上述換熱器復熱后引出；

(5)冷凝器；

(6)液體泵；

(7)再沸器；

(8)CH₄-CO精鎦塔；上述CO和CH₄組分的液相送入CH₄-CO精鎦塔，從精鎦塔頂出來的部分氣體在精鎦塔塔頂的冷凝器(K601)中被冷凝，冷凝的液體經液體泵(COP601/2)加壓后一部分作為精鎦塔的回流液，另一部分進入洗滌塔作為洗滌塔的回流液；另一部分從塔頂出來的氣體進入上述換熱器復熱后作為低壓合成氣引出；在精鎦塔塔底液體在再沸器內部分蒸發，氣體上升和回流液傳熱傳質；

(9)LNG貯槽；從精鎦塔底部取出液態LNG產品(CO≤0.5％)，在LNG過冷器內過冷后送入LNG貯槽；

(10)管路：連接上述各裝置。

作為一種改進，本發明的分離裝置還包括氣液分離器，經精鎦塔塔頂的冷凝器冷凝后的液體經氣液分離器分離后再分別到液體泵和換熱器。

本發明由于采用雙塔流程，通過合理控制回流比，使深冷處理的原料氣進入洗滌塔后完成分離，大部分原料氣經洗滌后形成甲烷含量低于1％的合成氣，合成氣勿需增壓即可順利進入下游的合成氣壓縮機系統生產合成氨或合成甲醇；進入CH₄-CO精餾塔的液相流量小，與單塔流程相比減少分離功耗10％，而且塔板數也可以減少；雙塔流程既解決了塔高的問題，同時又使從原料氣到返回的合成氣阻力損耗可以最小，特別是通過將原料氣中的CH₄組分分離出來并液化為清潔能源LNG液化天然氣產品，具有很好的經濟效益和社會效益；本發明廢氣排放量少、環保、節能。

附圖說明

圖示為本發明的煤氣化裝置來原料氣的分離方法和裝置。

圖中標記：

E601：換熱器???????????????ET601：增壓透平膨脹機

LV601：氣液分離器??????????T601：洗滌塔

T602：CH₄-CO精餾塔?????????NC601：循環氮壓機