[發明專利]用于煤制天然氣的預冷卻和干燥凈化的系統和方法

有效

• 申請號: 201510083813.6
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104673417B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 陸歡慶;周懷祖;李杰;王宗良;周琦;劉紅艷;楊守青;孫永才;張滋生;李錕;李冬陽;吳龍;劉斌
• 申請（專利權）人: 上海堯興投資管理有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 李志東

1.一種用于煤制天然氣的預冷卻和干燥凈化的系統，其特征在于，包括：

預冷器，所述預冷器具有天然氣入口、第一冷卻天然氣出口、第一冷媒入口和第一冷媒出口，所述預冷器適于對煤制天然氣進行第一冷卻處理并得到第一冷卻天然氣；

氣液分離器，所述氣液分離器具有分離器入口、分離器出口和冷凝液出口，所述分離器入口與所述第一冷卻天然氣出口相連，所述氣液分離器適于對所述第一冷卻天然氣進行氣液分離；

冷卻器，所述冷卻器具有第一冷卻天然氣入口、第二冷卻天然氣出口、第二冷媒入口和第二冷媒出口，所述第一冷卻天然氣入口與所述分離器出口相連，所述冷卻器適于對經過所述氣液分離的第一冷卻天然氣進行第二冷卻處理并得到第二冷卻天然氣；洗滌塔，所述洗滌塔具有第二冷卻天然氣入口、甲醇洗滌液入口、凈化甲烷出口和甲醇洗滌后液出口，所述第二冷卻天然氣入口與所述第二冷卻天然氣出口相連，所述洗滌塔適于利用甲醇洗滌液對所述第二冷卻天然氣進行干燥和凈化處理，以便得到富含甲烷的甲醇洗滌后液和凈化甲烷；

其中，所述甲醇洗滌液入口與凈化合成氣的系統中的低溫甲醇洗裝置相連，所述甲醇洗滌后液出口與所述凈化合成氣的系統中的低溫甲醇吸收塔相連，以便利用所述低溫甲醇洗裝置生產的低溫甲醇預先在所述洗滌塔內對所述第二冷卻天然氣進行干燥凈化處理后返回所述凈化合成氣的系統用于凈化合成氣。

2.根據權利要求1所述的用于煤制天然氣的預冷卻和干燥凈化的系統，其特征在于，進一步包括：

甲醇加壓泵，所述甲醇加壓泵設在所述甲醇洗滌后液出口與所述凈化合成氣的系統中的低溫甲醇吸收塔之間且適于將所述甲醇洗滌后液泵入所述低溫甲醇吸收塔內。

3.根據權利要求2所述的用于煤制天然氣的預冷卻和干燥凈化的系統，其特征在于，進一步包括：

脫氣罐，所述脫氣罐設在所述洗滌塔與所述甲醇加壓泵之間，所述脫氣罐適于脫除所述甲醇洗滌后液中富含的甲烷并返回至所述洗滌塔內。

4.根據權利要求1-3任一項所述的用于煤制天然氣的預冷卻和干燥凈化的系統，其特征在于，所述第二冷媒入口與所述凈化合成氣的系統中的低溫甲醇洗裝置的再生系統出口相連，且所述第二冷媒出口與所述第一冷媒入口相連，以便利用所述凈化合成氣的系統中的低溫甲醇洗裝置的再生系統排出的低溫尾氣和/或低溫二氧化碳對所述天然氣進行第一冷卻處理和第二冷卻處理；

任選地，進一步包括：甲醇液噴入口，所述甲醇液噴入口設置連接所述氣液分離器與所述冷卻器的管路上，以便在進行所述第二冷卻處理前，向所述第一冷卻天然氣中噴入甲醇液。

5.根據權利要求1-3任一項所述的用于煤制天然氣的預冷卻和干燥凈化的系統，其特征在于，所述第二冷媒入口與所述凈化甲烷出口相連，且所述第二冷媒出口與所述第一冷媒入口相連，以便利用所述凈化甲烷對所述天然氣進行第一冷卻處理和第二冷卻處理。

6.根據權利要求1-5任一項所述的用于煤制天然氣的預冷卻和干燥凈化的系統，其特征在于，所述用甲醇洗滌液的溫度為-40～-70攝氏度，所述第一冷卻天然氣的溫度為3-8攝氏度，所述第二冷卻天然氣的溫度為-20～-40攝氏度。

7.一種利用1-6任一項所述的用于煤制天然氣的預冷卻和干燥凈化的系統對煤制天然氣進行預冷卻和干燥凈化的方法，其特征在于，包括：

在預冷器內對煤制天然氣進行第一冷卻處理，以便得到第一冷卻天然氣；

在氣液分離器內對所述第一冷卻天然氣進行氣液分離，以便分離水蒸汽冷凝液；

在冷卻器內對經過所述氣液分離的第一冷卻天然氣進行第二冷卻處理并得到第二冷卻天然氣；

在洗滌塔內對所述第二冷卻天然氣進行干燥和凈化處理，以便得到凈化甲烷；

其中，利用來自凈化合成氣系統中的低溫甲醇洗裝置生產的甲醇洗滌液對所述第二冷卻天然氣進行干燥和凈化處理，得到富含甲烷的甲醇洗滌后液，并將所述甲醇洗滌后液返回所述凈化合成氣的系統中的低溫甲醇吸收塔內對粗煤氣進行凈化處理，得到凈化合成氣。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，進一步包括：利用甲醇加壓泵將所述甲醇洗滌后液泵入所述低溫甲醇吸收塔內；

任選地，進一步包括：利用脫氣罐脫除所述甲醇洗滌后液中富含的甲烷并返回至所述洗滌塔內。