[實用新型]甲烷氣液化回收裝置

有效

• 申請號: 201420376269.5
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN203949442U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 吳啟
• 申請（專利權）人: 吳啟
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 劉囝

技術領域

本實用新型涉及一種化工尾氣回收裝置，具體是一種甲烷氣液化回收裝置，屬于甲烷氣液化回收裝置技術領域。

背景技術

目前，化工廠在生產過程中會產生部分含甲烷的混合尾氣，壓力為1.6-6.0MPa時，混合尾氣中甲烷的體積含量為18-45％，其它氣體為氫氣、氮氣及氬氣，若將該部分混合尾氣直接排放，會造成資源的浪費。

為了充分利用該部分混合尾氣，人們一般會對這部分混合尾氣采取如下的方式進行處理：一種是采用傳統的辦法燃燒混合尾氣生產蒸汽，具體是將這部分混合尾氣送往燃燒爐，利用燃燒爐生產一部分的蒸汽，但在實際操作過程中，這種做法是極不經濟的，仍會造成一定的浪費；另一種是利用甲烷回收裝置回收甲烷，但在實際操作時，現有的甲烷回收裝置雖然能夠實現甲烷的回收，減少了資源的浪費，但在原料氣回收甲烷后，帶壓尾氣直接被排出，未利用尾氣膨脹機對其進行膨脹制冷，并將其用于提供冷量；同時，塔頂分離器產生的帶壓尾氣也未利用膨脹機膨脹制冷、再次被利用，使得整個回收裝置的能耗較大。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種甲烷氣液化回收裝置，在實現甲烷回收的同時，可充分利用帶壓尾氣膨脹制冷為裝置提供一部分冷量，降低能耗。

為了實現上述目的，本甲烷氣液化回收裝置，包括主換熱器、再沸器、冷劑分離器、富氫分離器、精餾塔、塔頂冷凝器、第一節流閥、第二節流閥以及塔頂分離器，還包括富氫膨脹機和第三節流閥，所述主換熱器內設有換熱通道A1、換熱通道B1、換熱通道C1、換熱通道D1、換熱通道E1、換熱通道F1和換熱通道G1，所述塔頂冷凝器內設有換熱通道A3、換熱通道B3、換熱通道C3及換熱通道D3，所述再沸器內設有換熱通道A7和換熱通道B7；所述主換熱器中換熱通道A1的出口與再沸器中換熱通道A7的進口連接，換熱通道A7的出口與主換熱器中換熱通道B1的進口連接，換熱通道B1的出口與冷劑分離器的側部連接；所述第一節流閥安裝在換熱通道B1的出口與冷劑分離器的側部之間；所述冷劑分離器的上部和下部分別通過管道與主換熱器中換熱通道C1的進口連接；所述主換熱器中換熱通道F1的出口與富氫分離器側部連接；所述富氫分離器的下部與精餾塔的側上部連接，富氫分離器的下部與精餾塔側上部之間安裝有第二節流閥；富氫分離器的上部與塔頂冷凝器中換熱通道C3的進口連接，富氫分離器的上部與換熱通道C3進口之間安裝有第三節流閥；換熱通道C3的出口與富氫膨脹機的進口連接，富氫膨脹機的出口與塔頂冷凝器中換熱通道D3的進口連接，換熱通道D3的出口與主換熱器中換熱通道G1的進口連接；所述精餾塔的上部與塔頂冷凝器中換熱通道A3的進口連接，換熱通道A3的出口與塔頂分離器的側部連接；所述塔頂分離器的下部與精餾塔的側上部連接；所述精餾塔的下部分別通過管道與再沸器中換熱通道B7的進口及主換熱器中換熱通道E1的進口連接，換熱通道B7的出口與精餾塔的側下部連接。

進一步，還包括富氮膨脹機，所述富氮膨脹機的進口與塔頂分離器的上部連接，富氮膨脹機的出口與塔頂冷凝器中換熱通道B3的進口連接，換熱通道B3的出口與主換熱器中換熱通道D1的進口連接。

與現有技術相比，本實用新型先利用主換熱器將甲烷、氮氣、氬氣及氫氣的帶壓原料氣進行冷卻，此時，大部分甲烷氣體及少部分氮氣和氬氣會被液化，液化后的液體及未液化的氣體再經富氫分離器進行分離，可將少部分的甲烷及大部分的氮氣、氬氣和氫氣經塔頂冷凝器、富氫膨脹機及主換熱器排出，同時，該部分氣體通過膨脹制冷可為塔頂冷凝器和主換熱器提供冷量；液化后的液體經精餾塔進行進一步的分離，同時塔頂分離器和塔頂冷凝器及富氫膨脹機的配合可對精餾塔上部排出的甲烷進行進一步的回收，最終可將液體甲烷從精餾塔下部、再經主換熱器的換熱通道冷卻后回收。整個過程依靠排放出帶壓氣體的膨脹制冷及混合冷劑為塔頂冷凝器和主換熱器提供冷量，并通過預冷混合冷劑為再沸器提供熱量，充分利用自身的資源，在回收液體甲烷的同時，降低了成本，節約了資源，而且可對從塔頂冷凝器中換熱通道C3出口流出的帶壓尾氣的膨脹制冷，為裝置提供了一定的冷量，降低了能耗。此外，富氮膨脹機可對塔頂分離器產生的尾氣進行膨脹制冷，并將制冷后的尾氣用于給塔頂冷凝器和主換熱器提供冷量，對尾氣進行了充分地利用，進一步降低了能耗。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。