[發(fā)明專利]一種含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410500363.1
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104293402B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張驚濤
• 申請（專利權(quán)）人: 成都賽普瑞興科技有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 徐宏,吳彥峰

1.一種含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）原料氣冷卻

將主要成分為氫氣、一氧化碳、甲烷氣的原料氣導入液化裝置的冷凝蒸發(fā)器中預冷，將原料氣冷凝到接近液態(tài)或部分冷凝到液態(tài)，得初冷原料，將初冷原料送入到高壓塔的塔釜再沸器中提供熱量，同時初冷原料被冷卻，冷卻后的初冷原料再次進入液化裝置的冷凝蒸發(fā)器中深冷，使其被冷卻為全液態(tài)，得深冷原料氣；

（2）低壓塔精餾

深冷原料氣被送入低壓塔內(nèi)，在低壓塔內(nèi)，富含氫氣和一氧化碳的易揮發(fā)組分沿低壓塔向上流動，在低壓塔頂部引出富含氫氣和一氧化碳的易揮發(fā)組分，易揮發(fā)組分進入液化裝置的冷凝蒸發(fā)器中提供冷量，同時其自身復熱至常溫，得到富氫氣；

富含甲烷的難揮發(fā)組分留在低壓塔底部，將難揮發(fā)組分從低壓塔塔底引出，經(jīng)增壓至高壓塔的操作壓力后，進入高壓塔內(nèi)進行精餾分離；

（3）高壓塔塔頂物流的分離及回流

在高壓塔內(nèi)塔釜再沸器的作用下，高壓塔內(nèi)的輕組分經(jīng)塔頂引出后，進入塔頂分離器進行分離，塔頂分離器分離出的液相返回高壓塔的塔頂，作為高壓塔的塔頂回流液；塔頂分離器分離出的氣相進入液化裝置的冷凝蒸發(fā)器中，被過冷為全液態(tài)，再進入低壓塔塔頂，作為低壓塔的回流液；

（4）高壓塔精餾

再將高壓塔底部精餾后的富甲烷液體引入液化裝置的冷凝蒸發(fā)器中，冷至全液態(tài)后，送入儲存罐中儲存，得液化天然氣；

（5）制冷

通過液化裝置提供冷量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，所述步驟5中，低壓常溫的氣態(tài)混合冷劑經(jīng)兩次壓縮、兩次冷卻后，進入二級分離器進行分離，二級分離器分離出的氣相冷劑從二級分離器的塔頂引出，二級分離器分離出的液相冷劑從二級分離器的底部引出；

從二級分離器分離出的氣相冷劑經(jīng)冷凝蒸發(fā)器預冷后，得預冷相冷劑，預冷相冷劑再進入低溫混合冷劑分離罐，分別分離得到氣相預冷冷劑、液相預冷冷劑；

氣相預冷冷劑再次進入冷凝蒸發(fā)器進行冷卻，被過冷為深冷冷劑，深冷冷劑經(jīng)減壓閥減壓后，再進入冷凝蒸發(fā)器復熱至常溫，得到低壓常溫的氣態(tài)混合冷劑，低壓常溫的氣態(tài)混合冷劑再進行一次循環(huán)；

二級分離器分離出的液相冷劑進入冷凝蒸發(fā)器預冷，得到第一液相冷劑，第一液相冷劑經(jīng)減壓閥減壓后，進入冷凝蒸發(fā)器復熱至常溫，并與低壓常溫的氣態(tài)混合冷劑混合；

液相預冷冷劑進入冷凝蒸發(fā)器，被過冷為第二液相冷劑，第二液相冷劑經(jīng)減壓閥減壓后，進入冷凝蒸發(fā)器復熱至常溫，并與低壓常溫的氣態(tài)混合冷劑混合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，所述步驟2中，采用增壓泵對難揮發(fā)組分進行增壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，所述步驟2中，增壓富甲烷氣經(jīng)塔頂冷卻器加熱后，再進入高壓塔內(nèi)進行精餾分離。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，所述步驟2中，將得到的富氫氣作為產(chǎn)品氣輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，所述步驟3中，高壓塔內(nèi)的輕組分經(jīng)塔頂引出后，先經(jīng)塔頂冷卻器冷凝或部分冷凝后，再進入塔頂分離器進行分離。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，所述步驟3中，高壓塔內(nèi)的輕組分經(jīng)塔頂引出后，進入塔頂冷卻器內(nèi)，與增壓富甲烷氣進行熱交換后，輕組分被冷凝或部分冷凝，再進入塔頂分離器進行分離。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5、7任一項所述含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，所述步驟3中，塔頂分離器分離出的氣相進入液化裝置的冷凝蒸發(fā)器中，被過冷為全液態(tài)，如果需要，再經(jīng)減壓閥將壓力減至低壓塔的操作壓力后，再進入低壓塔塔頂，作為低壓塔的回流液。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，所述步驟4中，再將高壓塔底部精餾后的富甲烷液體引入液化裝置的冷凝蒸發(fā)器中，冷至全液態(tài)后，再由減壓閥減至液化天然氣儲罐的操作壓力后，送入儲存罐中儲存，得液化天然氣。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述含氫氣、一氧化碳的甲烷氣分離提純制液化天然氣的方法，其特征在于，所述步驟5中，低壓常溫的氣態(tài)混合冷劑首先進入一級制冷劑壓縮機進行一次壓縮后，再進入一級冷卻器進行一次冷卻，再經(jīng)一級分離器分離后引出，進入二級制冷劑壓縮機進行二次壓縮，二次壓縮后，再進入二級冷卻器進行二次冷卻，得到氣液混合冷劑，氣液混合冷劑進入二級分離器進行分離。