[實(shí)用新型]從富甲烷氣中制取LNG和富氫產(chǎn)品的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320852867.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN203687517U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯智德;崔新亭;黃榮;石虎;王亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中空能源設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): F25J3/02
• 分類號(hào): F25J3/02
• 代理公司: 杭州天欣專利事務(wù)所 33209
• 代理人: 魏美貞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種從富甲烷氣中制取LNG和富氫產(chǎn)品的裝置。

背景技術(shù)

制取富甲烷氣較為常見的是焦?fàn)t煤氣通過甲烷化反應(yīng)來提高熱值，使絕大部分一氧化碳、二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，所得的合成氣再經(jīng)水洗滌脫油洗萘、脫硫后的凈化后得到的甲烷體積分?jǐn)?shù)為40～50%以上，另富含氫氣和氮?dú)狻８患淄闅庠俳?jīng)低溫液化、低溫精餾制備出LNG和富氫產(chǎn)品。

由于富甲烷氣體中氫氣含量較高，相應(yīng)的液化分離溫度較低，因而制取LNG較常規(guī)天然氣需消耗較低冷量。傳統(tǒng)的富甲烷氣中制LNG和富氫氣體裝置采用兩臺(tái)冷劑壓縮機(jī)，即在一臺(tái)混合制冷壓縮機(jī)基礎(chǔ)上再增加一臺(tái)氮?dú)饣虻獨(dú)?甲烷混合工質(zhì)壓縮機(jī)，在中、低溫段的熱股介質(zhì)的預(yù)冷和液化所需冷量由混合冷劑壓縮機(jī)提供，精餾塔塔頂冷凝器所需冷量由氮?dú)饣虻獨(dú)?甲烷混合工質(zhì)壓縮機(jī)提供，雖然避免了異戊烷或異丁烷等組分在深低溫段凝固進(jìn)而堵塞板翅式換熱器通道的問題，但是卻因?yàn)樵黾恿艘慌_(tái)氮?dú)鈮嚎s機(jī)，設(shè)備投資增大，多運(yùn)行一臺(tái)機(jī)組，故障率增加，操作難度增大，且能耗偏高。

申請(qǐng)?zhí)枮?01210065876.5、名稱為從富甲烷氣中脫氫氮并生產(chǎn)液化天然氣的工藝和裝置的中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)枮?01110291609.5、名稱為從富甲烷氣中脫氫氣、氮?dú)?、一氧化碳并生產(chǎn)液化天然氣的工藝的中國(guó)專利，這些現(xiàn)有技術(shù)在制冷效果、富甲烷氣液化及分離效果等方面仍存在不足，單位能耗較高，而且對(duì)富氫氣體制取不足，易造成浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種設(shè)計(jì)合理、節(jié)能、成本低的從富甲烷氣中制取LNG和富氫產(chǎn)品的裝置。

本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：

一種從富甲烷氣中制取LNG和富氫產(chǎn)品的裝置，包括主換熱器、混合冷劑壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)、脫氮精餾塔、脫氫精餾塔；主換熱器設(shè)置有中溫?fù)Q熱器、低溫?fù)Q熱器、深低溫?fù)Q熱器；混合冷劑壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)中設(shè)置有混合制冷壓縮機(jī)和分離罐；脫氮精餾塔的塔底設(shè)有再沸器，塔頂設(shè)有一號(hào)分離器；脫氫精餾塔塔頂設(shè)有二號(hào)分離器；

混合制冷壓縮機(jī)出口與分離罐的進(jìn)料口接通；分離罐的液體出口、中溫?fù)Q熱器的熱流體段、中溫?fù)Q熱器的冷流體段依次接通，分離罐的氣體出口、中溫?fù)Q熱器的熱流體段、低溫冷劑分離罐的進(jìn)料口依次接通；低溫冷劑分離罐的液體出口、低溫?fù)Q熱器的熱流體段、低溫?fù)Q熱器的冷流體段依次接通，低溫冷劑分離罐的氣體出口、低溫?fù)Q熱器的熱流體段、深低溫?fù)Q熱器的熱流體段、深低溫?fù)Q熱器的冷流體段、低溫?fù)Q熱器的冷流體段、中溫?fù)Q熱器的冷流體段依次接通；中溫?fù)Q熱器的冷流體段與混合制冷壓縮機(jī)入口接通；這部分結(jié)構(gòu)構(gòu)成了混合制冷劑的循環(huán)線路；

中溫?fù)Q熱器的熱流體段、低溫?fù)Q熱器的熱流體段、再沸器的熱介質(zhì)通道、深低溫?fù)Q熱器的熱流體段、脫氫精餾塔的進(jìn)料口依次接通；脫氫精餾塔的氣體出口、深低溫?fù)Q熱器的熱流體段、二號(hào)分離器的進(jìn)料口依次接通；二號(hào)分離器的液體出口與脫氫精餾塔的回流液入口接通，二號(hào)分離器的氣體出口、深低溫?fù)Q熱器的冷流體段、低溫?fù)Q熱器的冷流體段、中溫?fù)Q熱器的冷流體段依次接通；脫氫精餾塔塔底的液體出口與脫氮精餾塔的進(jìn)料口接通；脫氮精餾塔塔底的液體出口與再沸器的進(jìn)料口接通，再沸器的出料口與深低溫?fù)Q熱器的冷流體段接通；脫氮精餾塔的氣體出口、深低溫?fù)Q熱器的冷流體段、一號(hào)分離器的進(jìn)料口依次接通；一號(hào)分離器的液體出口與脫氮精餾塔的回流液入口接通，一號(hào)分離器的氣體出口、深低溫?fù)Q熱器的冷流體段、低溫?fù)Q熱器的冷流體段、中溫?fù)Q熱器的冷流體段依次接通；這部分結(jié)構(gòu)構(gòu)成了富甲烷氣液化及分離線路。

本實(shí)用新型所述的中溫?fù)Q熱器、低溫?fù)Q熱器、深低溫?fù)Q熱器均為板翅式換熱器。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：

1、本實(shí)用新型采用三段板式混合制冷+雙精餾塔工藝，雙塔精餾所需冷量由深低溫?fù)Q熱器提供，由于在中溫?fù)Q熱器后設(shè)置低溫冷劑分離罐，保證分離后的混合冷劑中異戊烷或異丁烷等組分含量很低，有效避免了在深低溫?fù)Q熱器通道堵塞的問題。因此本實(shí)用新型所述工藝為采用單一混合工質(zhì)壓縮機(jī)制冷工藝，減少了一臺(tái)冷劑壓縮機(jī)的投資、且混合冷劑配比中異戊烷或異丁烷含量可較二段板式流程有較大的提高，與傳統(tǒng)的兩臺(tái)混合冷劑壓縮機(jī)制冷流程能耗要低，且操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠性提高、單位產(chǎn)品能耗低。

2、由于富甲烷氣中組分的變化，精餾所需的最低溫度冷量會(huì)有所變化，本實(shí)用新型采用三段板式混合制冷工藝可較大范圍的調(diào)整混合冷劑配比，以降低單位產(chǎn)品液化所需能耗，同時(shí)能保證深低溫?fù)Q熱器通道不會(huì)出現(xiàn)堵塞問題。

附圖說明