[發明專利]含甲烷和空氣氣體的進料流的低溫分離方法及其實施設備

有效

• 申請號: 201780032072.6
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN109257937B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 古涅·普林斯;尼古拉斯·佩吉特;珍-伊夫·萊曼
• 申請（專利權）人: 瓦加能源公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉明海;胡彬

1.一種用于含有甲烷和空氣氣體的進料流的低溫分離方法，其中：

-將進料流冷卻以產生冷卻的物流；

-將所述冷卻的物流的至少一部分送至蒸餾塔的一級；

-從所述蒸餾塔中采出底部物流，其中所述底部物流與所述進料流相比富含甲烷；

-從所述蒸餾塔中采出與所述進料流相比富含氧氣和氮氣的物流；

-將至少一種不可燃且比氧氣更易揮發的稀釋物流在比添加所述冷卻的物流的級低至少一級處添加至所述蒸餾塔，其特征在于從所述進料流中提取所述稀釋物流。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

-將所述冷卻的物流至少部分地冷凝；

-然后將至少部分冷凝的冷卻的物流進行減壓；

-通過分離在減壓的出口處產生的氣體餾分來產生所述稀釋物流。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，通過將來自所述減壓的進料流與制冷流體混合以冷卻來自所述減壓的進料流來冷卻塔頂。

4.根據權利要求1或2之一所述的方法，其特征在于通過直接添加至塔頂的制冷流體來冷卻所述塔頂。

5.根據權利要求3至4之一所述的方法，其特征在于所述制冷流體是液氮。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述塔含有多個蒸餾段，并且將來自分離器的蒸氣相添加在兩個段之間。

7.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于提供富甲烷、含有氮氣和氧氣并且具有事先降低的CO₂濃度的進料流。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于通過將富CO₂的進料流加入至少一個純化單元中來降低所述CO₂濃度，優選通過負載能夠可逆地吸附大部分所述CO₂的吸附劑的吸附進行。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于所述純化單元是用于通過PSA或PTSA型的吸附進行純化的單元，且所述PSA或PTSA通過從所述塔頂采出的富氧氣和氮氣的氣流進行再生。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于所述純化單元是用于通過PSA或PTSA型的吸附進行純化的單元，且所述PSA或PTSA通過從所述塔底采出的富甲烷的氣流進行再生。

11.通過實施根據權利要求1至10的方法純化來自非危險廢物貯存設備(NHWSF)的生物氣以生產生物甲烷的設備，其依次包括：

-用于通過吸附進行二氧化碳純化的單元，所述吸附能夠貧化進料流中的二氧化碳；

-能夠冷卻貧CO₂的物流的熱交換器；

-能夠通過與從塔底采出的液體進行熱交換來冷凝貧CO₂的物流的冷凝器-再沸器；

-用于對冷凝物流減壓的裝置；

-用于從冷凝物流中分離液相和氣相的圓底分離器；

-蒸餾塔；

-能夠將所述液相從所述圓底分離器輸送至蒸餾塔的一級的導管；

-能夠將所述氣相從所述圓底分離器在比添加所述液相的級低至少一級處輸送至所述塔中的導管；

-連接至制冷流體源以用于將液氮流送至與所述進料流混合的位點或者直接送入所述圓底分離器的裝置。