[實用新型]一種液氮洗制取合成氨原料氣和LNG的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520707630.2
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN205048879U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹衛(wèi)華;唐欽華
• 申請（專利權(quán)）人: 成都深冷液化設(shè)備股份有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;C10L3/08
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及制備純度合格的合成氨原料氣并聯(lián)產(chǎn)LNG，特別是一種液氮洗制取合成氨原料氣和LNG的裝置。

背景技術(shù)

在焦爐煤氣或煤制氣中，除了含有一氧化碳、氫外，還有少部分甲烷、氬和氮等，而原料氣中微量的一氧化碳、甲烷和氬等惰性氣都會使合成氨觸媒中毒。因此在合成氨工序前，需要設(shè)置液氮洗裝置脫除這些雜質(zhì)并配置氮氫比約1:3（V/V）的原料氣。

常規(guī)液氮洗工藝將裝置產(chǎn)生的富烴氣體作為燃料氣或因熱值不穩(wěn)定而直接放空。從環(huán)保和經(jīng)濟效益考慮，有必要將這些富烴氣體進行回收，而低溫精餾并生產(chǎn)更易貯存、運輸?shù)腖NG是一個比較經(jīng)濟、可靠的方法。本方法和裝置就是采用液氮洗和LNG精餾的集成工藝。

中國專利CN103121662A中公開了一種液氮洗凈化制氨合成新鮮氣并聯(lián)產(chǎn)SNG或LNG的方法及裝置，該方法包括換熱器、氮洗塔、甲烷精餾塔、甲烷精餾塔塔頂冷凝器、甲烷精餾塔塔底再沸器、原料氣閃蒸罐、CO富液罐、液甲烷泵、甲烷精餾塔回流罐、氮氣壓縮機組和氮氣膨脹機組等。在氮洗塔頂部得到合成氨新鮮氣，在甲烷精餾塔底部得到LNG。該方法氮洗塔底部的含烴液體沒有進入LNG精餾塔，導(dǎo)致裝置LNG的回收率降低5~10%；當生產(chǎn)LNG時，該方法采用氮氣壓縮、膨脹制冷工藝，使得LNG單位能耗高10~20%；且沒有設(shè)置合成氣調(diào)溫系統(tǒng)，當裝置負荷變化時，氮洗塔的操作穩(wěn)定性較差；同時需要補充成本較高的液氮。

中國專利CN202382518U公開了一種液氮洗滌凈化合成氣及其深冷分離回收LNG裝置，該裝置包括原料氣預(yù)處理系統(tǒng)、深冷凈化分離冷箱和混合冷劑制冷循環(huán)系統(tǒng)。該裝置與中國專利CN103121662A的工藝類似，該工藝只是用混合冷劑壓縮、制冷工藝代替了氮氣壓縮、膨脹制冷工藝。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種能夠制取合成氨原料氣、能夠高效利用回收合成氣中的甲烷等烴類制取LNG、極大以提高了環(huán)保效益和經(jīng)濟效益的液氮洗制取合成氨原料氣和LNG的裝置。

本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種液氮洗制取合成氨原料氣和LNG的裝置，它包括第一級熱換器、第二級熱換器、第三級熱換器、MR壓縮機單元、氮洗塔、塔頂冷凝器、塔頂分離器、LNG精餾塔以及設(shè)置在LNG精餾塔內(nèi)的塔底蒸發(fā)器，所述的第一級熱換器內(nèi)從上往下順次設(shè)置有管道A、管道B、管道C、管道D、管道E、管道F和管道G，第二級熱換器內(nèi)從上往下順次設(shè)置有管道T、管道Y、管道H、管道I、管道J、管道K、管道M、管道N和管道S，第三級熱換器內(nèi)從上往下順次設(shè)置有管道O、管道P、管道Q、管道R和管道W；所述的管道A的出口端與管道T的入口端連接，管道A的入口端與MR壓縮機單元的氣相出口連接，管道T的出口端與塔底蒸發(fā)器的入口端c連接，管道C的入口端與管道H的出口端連接，管道C的出口端與MR壓縮機單元的入口端連接，管道B的出口端經(jīng)調(diào)節(jié)閥I連接在管道C和管道H之間，管道B的入口端與MR壓縮機單元的液相出口連接，管道H的入口端與管道Y的一端連接，管道Y的另一端與塔底蒸發(fā)器的出口端d連接，管道D與管道I連接，管道I與管道O連接，管道E與管道J連接，管道F與管道K連接，管道K與管道P連接，管道G與管道M連接，管道M與管道Q連接且管道M與管道Q之間連接有混合器，混合器上連接有調(diào)節(jié)閥II，調(diào)節(jié)閥II的入口端連接在管道K和管道P之間，管道N與管道R連接，管道R的出口端與氮洗塔的入口端b連接；所述的氮洗塔的底端與管道W的一端連接，管道W的另一端與LNG精餾塔的入口端f連接，氮洗塔的頂端部與管道Q連接，氮洗塔的入口端a和塔頂冷凝器的入口端n均與管道P連接，所述的LNG精餾塔的頂端部與塔頂冷凝器的入口端g連接，塔頂冷凝器的出口端m、出口端h分別與塔頂分離器的入口端p、管道O連接，塔頂分離器的底端部、頂部部分別與LNG精餾塔的入口端e連接、管道J連接，LNG精餾塔的底端部與管道S的一端連接。

所述的第一級熱換器、第二級熱換器和第三級熱換器均為板翅式換熱器或繞管式換熱器。

所述的氮洗塔和LNG精餾塔為規(guī)整填料塔、散裝填料塔、篩板塔中的任意一種。

所述的MR壓縮機單元為離心式壓縮機、活塞式壓縮機或螺桿式壓縮機中的任意一種。

所述的塔頂冷凝器的入口端n與管道P之間連接有調(diào)節(jié)閥III。

所述的氮洗塔的入口端a與管道P之間連接有調(diào)節(jié)閥IV。