[發(fā)明專(zhuān)利]一種回收蘭炭尾氣的深冷分離系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710822286.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109099641A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴棟中;張志杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京恒泰潔能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25J3/02
• 分類(lèi)號(hào): F25J3/02;F25J5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種回收蘭炭尾氣的深冷分離系統(tǒng)，包括：換熱器，用于對(duì)經(jīng)深度凈化及甲烷化處理后的蘭炭尾氣進(jìn)行降溫；精餾塔，與換熱器連接，精餾塔用于對(duì)經(jīng)換熱器降溫后的蘭炭尾氣進(jìn)行精餾操作，精餾塔的塔底得到液化天然氣，精餾塔的塔頂?shù)玫脚欧盼矚猓换旌侠鋭┭h(huán)制冷系統(tǒng)，與換熱器連接，混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)為深冷分離系統(tǒng)提供冷量；膨脹制冷系統(tǒng)，分別與換熱器和精餾塔連接，精餾塔的塔頂?shù)呐欧盼矚膺M(jìn)入所述膨脹制冷系統(tǒng)，經(jīng)膨脹機(jī)降至常壓并降溫后返回?fù)Q熱器，為深冷分離系統(tǒng)和精餾塔補(bǔ)充冷量。還提供一種回收蘭炭尾氣的深冷分離方法。上述回收蘭炭尾氣的深冷分離系統(tǒng)和方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及回收蘭炭尾氣領(lǐng)域，特別涉及一種回收蘭炭尾氣的深冷分離系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

蘭炭在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)大量產(chǎn)生大量的尾氣，主要成分有氮?dú)狻錃狻⒓淄椤⒁谎趸肌⒍趸技吧倭侩s質(zhì)，其中氮?dú)獾暮枯^高。蘭炭尾氣可以直接作為燃?xì)馐褂茫沁@種處理方式經(jīng)濟(jì)性較差，這是因?yàn)樘m炭尾氣中氮?dú)夂枯^高，導(dǎo)致其熱值較低。蘭炭尾氣作為一種優(yōu)質(zhì)的化工資源，近年來(lái)逐漸實(shí)現(xiàn)了資源化利用，包括蘭炭尾氣制液化天然氣(Liquefied Natural Gas，LNG)、蘭炭尾氣制甲醇、蘭炭尾氣制合成氨、蘭炭尾氣提氫等技術(shù)。其中，蘭炭尾氣制液化天然氣技術(shù)應(yīng)用較多。

在蘭炭尾氣制液化天然氣過(guò)程中，最關(guān)鍵的步驟是深冷液化分離工序，由于蘭炭尾氣具有氮?dú)夂扛叩奶攸c(diǎn)，采用傳統(tǒng)的深冷液化分離工藝，則存在設(shè)備投資大，能耗高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低的回收蘭炭尾氣的深冷分離系統(tǒng)及方法。

一種回收蘭炭尾氣的深冷分離系統(tǒng)，包括：

換熱器，用于對(duì)經(jīng)深度凈化及甲烷化處理后的蘭炭尾氣進(jìn)行降溫；

精餾塔，與所述換熱器連接，所述精餾塔用于對(duì)經(jīng)所述換熱器降溫后的蘭炭尾氣進(jìn)行精餾操作，從所述精餾塔的塔底得到液化天然氣，從所述精餾塔的塔頂?shù)玫脚欧盼矚猓?/p>

混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)，與所述換熱器連接，所述混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)為所述深冷分離系統(tǒng)提供冷量；

膨脹制冷系統(tǒng)，分別與所述換熱器和所述精餾塔連接，所述精餾塔的塔頂?shù)呐欧盼矚膺M(jìn)入所述膨脹制冷系統(tǒng)，經(jīng)膨脹機(jī)降至常壓并降溫后返回所述換熱器，為所述深冷分離系統(tǒng)和所述精餾塔補(bǔ)充冷量。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述膨脹機(jī)為螺桿膨脹機(jī)、渦輪膨脹機(jī)、透平膨脹機(jī)或活塞膨脹機(jī)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述膨脹機(jī)為氣體軸承膨脹機(jī)、油軸承膨脹機(jī)或機(jī)械軸承膨脹機(jī)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述膨脹機(jī)輸出700～740kw軸功，用于帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述蘭炭尾氣經(jīng)所述換熱器降溫后溫度為-140℃～-160℃。

一種回收蘭炭尾氣的深冷分離方法，包括：

將經(jīng)深度凈化及甲烷化處理后的蘭炭尾氣送入換熱器進(jìn)行降溫，然后送至精餾塔進(jìn)行精餾操作，從所述精餾塔的塔底得到液化天然氣，從所述精餾塔的塔頂?shù)玫脚欧盼矚猓?/p>

將所述精餾塔頂?shù)呐欧盼矚廨斔椭僚蛎浿评湎到y(tǒng)，經(jīng)膨脹機(jī)降至常壓，待溫度降低后返回所述換熱器，為所述深冷分離系統(tǒng)和所述精餾塔補(bǔ)充冷量；

采用混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)為所述深冷分離系統(tǒng)提供冷量；其中混合冷劑制冷循環(huán)包括：將低壓的混合工質(zhì)輸入至所述混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)，增壓后進(jìn)入末級(jí)冷卻器，冷卻至40℃后進(jìn)入氣液分離器，將得到的液相送至換熱器一級(jí)，冷卻節(jié)流后返流復(fù)溫出冷箱；將得到的氣相經(jīng)過(guò)板翅換熱器一二級(jí)后節(jié)流制冷，然后返流復(fù)溫，與液相返流流股混合出冷箱，回到混合冷劑壓縮機(jī)入口緩沖罐。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述膨脹機(jī)為螺桿膨脹機(jī)、渦輪膨脹機(jī)、透平膨脹機(jī)或活塞膨脹機(jī)。