[發明專利]一種煤化工合成氣深冷分離聯產甲烷氣系統及其工藝方法

有效

• 申請號: 201810194877.7
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108253729B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 章有虎;屠長明;陳環琴;朱明明;韋小雄
• 申請（專利權）人: 杭州中泰深冷技術股份有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;F25J5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種煤化工合成氣深冷分離聯產甲烷氣系統，其特征在于包括氮氣壓縮機（1）、換熱器（2）、脫甲烷塔（3）、閃蒸塔（4）、氫氣閃蒸罐（5）、分子篩吸附單元、變壓吸附制氫單元、原料氣管路、循環氮氣管路、氣相分離物管路和液相分離物管路，

循環氮氣管路接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后接入氮氣壓縮機（1）；循環氮氣管路出氮氣壓縮機（1）后再接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后分為兩支流，其一支流g再次接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后接回氮氣壓縮機（1），另一支流h穿過脫甲烷塔（3），并接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后接回氮氣壓縮機（1）；

原料氣管路進入分子篩吸附單元，出分子篩吸附單元后，原料氣管路接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后穿過脫甲烷塔（3）并再次接入換熱器（2），然后從換熱器（2）接出并接入氫氣閃蒸罐（5）；

氫氣閃蒸罐（5）的下部通過液相分離物管路連接閃蒸塔（4），氫氣閃蒸罐（5）上部通過氣相分離物管路接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后接入變壓吸附制氫單元；

閃蒸塔（4）下部的液相分離物管路分為兩支流，其一支流e接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后接回閃蒸塔（4），另一支流f接入脫甲烷塔（3）；閃蒸塔（4）上部通過氣相分離物管路接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后出生產界區得閃蒸氣；

脫甲烷塔（3）的下部通過液相分離物管路接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后出生產界區得甲烷氣產品；脫甲烷塔（3）上部通過氣相分離物管路接入換熱器（2），從換熱器（2）接出后出生產界區得一氧化碳產品氣。

2.?根據權利要求1所述的煤化工合成氣深冷分離聯產甲烷氣系統，其特征在于所述的分子篩吸附單元至少包括吸附單元切換閥門組（6）、生產分子篩吸附器（7）、?再生分子篩吸附器（8）、再生氣體加熱器（9）、再生氣體冷卻器（10），吸附單元切換閥門組（6）包括多個切換閥門；原料氣管路進入分子篩吸附單元后分為并聯的兩支流，其一支流a穿過切換閥門和生產分子篩吸附器（7）用于原料氣過濾，另一支流b穿過切換閥門和再生分子篩吸附器（8），用于在生產分子篩吸附器（7）再生時進行原料氣過濾；

再生氣管路進入分子篩吸附單元生產界區后進入再生氣體加熱器（9），然后分別連接生產分子篩吸附器（7）和再生分子篩吸附器（8），生產分子篩吸附器（7）和再生分子篩吸附器（8）的再生氣出口通過再生氣管路進入再生氣體冷卻器（10），然后出生產界區。

3.根據權利要求2所述的煤化工合成氣深冷分離聯產甲烷氣系統，其特征在于所述的生產分子篩吸附器（7）、?再生分子篩吸附器（8）、再生氣體加熱器（9）、再生氣體冷卻器（10）之間的管路中均安裝有切換閥門，通過切換閥門的關閉實現生產與分子篩再生的自動切換。

4.根據權利要求1所述的煤化工合成氣深冷分離聯產甲烷氣系統，其特征在于所述的變壓吸附制氫單元至少包括第一制氫生產吸附器（11）、制氫單元切換閥門組（12）、制氫再生吸附器（13）、第二制氫生產吸附器（14）；制氫單元切換閥門組（12）包括多個切換閥門；

氫氣閃蒸罐（5）上部氣相分離物管路經換熱器（2）進入變壓吸附制氫單元后分為并聯的多支流，其一支流c穿過切換閥門和制氫再生吸附器（13），其余支流中，至少一支流d1穿過切換閥門和第二制氫生產吸附器（14），至少一支流d2穿過切換閥門和第一制氫生產吸附器（11），各支流匯合然后出生產界區；第一制氫生產吸附器（11）、制氫再生吸附器（13）和第二制氫生產吸附器（14）的下部底部均連接尾氣氣相分離物管路，各支路制氫尾氣匯合后出生產界區。

5.根據權利要求1所述的煤化工合成氣深冷分離聯產甲烷氣系統，所述的變壓吸附制氫單元內的第一制氫生產吸附器（11）、制氫再生吸附器（13）、第二制氫生產吸附器（14）的進出管路上均安裝有切換閥門，通過切換閥門的關閉實現制氫生產與吸附劑再生的自動切換。