[發明專利]一種煤基合成氣深冷分離制LNG冷電聯產的工藝與系統

在審

• 申請號: 202011220131.2
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112393526A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 楊思宇;陳建軍;李丹;錢宇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F25J3/06
• 分類號: F25J3/06;F25B15/06;F25B27/02;F01D15/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 雷月華

1.一種煤基合成氣深冷分離制LNG冷電聯產的系統，其特征在于，包括粗合成氣深冷分離單元、氮氣壓縮制冷單元、混合制冷劑壓縮制冷單元、溴化鋰余熱回收單元和有機朗肯循環發電單元；

所述粗合成氣深冷分離單元包括第一壓縮機(1)、粗合成氣冷卻器(2)、深冷換熱器(3)、甲烷深冷分離塔(7)、粗合成氣氣液分離罐(4)、第一膨脹機(5)、第一節流閥(6)、LNG深冷器(8)、第二壓縮機(9)；

所述第一壓縮機(1)與所述粗合成氣冷卻器(2)連接，所述粗合成氣冷卻器(2)與所述深冷換熱器(3)的第八進口連接，所述深冷換熱器(3)的第八出口與所述甲烷深冷分離塔(7)的塔釜再沸器連接，所述甲烷深冷分離塔(7)的塔釜再沸器與所述深冷換熱器(3)第七進口連接，所述深冷換熱器(3)第七出口與粗合成氣氣液分離罐(4)連接，所述粗合成氣氣液分離罐(4)的頂部、底部分別與所述第一膨脹機(5)、第一節流閥(6)連接，所述第一膨脹機(5)、第一節流閥(6)與所述甲烷深冷分離塔(7)連接，所述甲烷深冷分離塔(7)與所述LNG深冷器(8)連接，所述LNG深冷器(8)與所述第二壓縮機(9)連接，所述第二壓縮機(9)與所述深冷換熱器(3)的第四進口連接；

所述氮氣壓縮制冷單元包括第三壓縮機(10)、余熱回收器(11)、有機工質蒸發器(12)、第四壓縮機(13)、氮氣預冷器(14)、所述深冷換熱器(3)、氮氣一次氣液分離罐(27)、第二膨脹機(28)、第四節流閥(29)和氮氣二次氣液分離罐(30)；

所述第三壓縮機(10)與所述余熱回收器(11)的第四進口相連，所述余熱回收器(11)的第四出口與有機工質蒸發器(12)的第四進口相連，所述有機工質蒸發器(12)的第四出口與第四壓縮機(13)相連，所述第四壓縮機(13)與有機工質蒸發器(12)的第六進口相連，所述有機工質蒸發器(12)的第六出口與所述氮氣預冷器(14)的第二進口相連，所述氮氣預冷器(14)的第二出口與所述深冷換熱器(3)的第三進口相連，所述深冷換熱器(3)的第三出口與所述氮氣一次氣液分離罐(27)連接，所述氮氣一次氣液分離罐(27)的頂部、底部分別與所述第二膨脹機(28)、第四節流閥(29)連接，所述第二膨脹機(28)、第四節流閥(29)與所述氮氣二次氣液分離罐(30)連接，所述氮氣二次氣液分離罐(30)的頂部與所述深冷換熱器(3)的第二進口連接，所述深冷換熱器(3)的第二出口與所述氮氣預冷器(14)的第一進口連接，所述氮氣預冷器(14)的第一出口與第三壓縮機(10)連接；所述氮氣二次氣液分離罐(30)的底部與所述甲烷深冷分離塔(7)的塔頂冷凝器連接；所述甲烷深冷分離塔(7)的塔頂冷凝器與所述深冷換熱器(3)的第二進口連接；

所述混合制冷劑壓縮制冷單元包括第五壓縮機(15)、所述余熱回收器(11)、第六壓縮機(16)、所述有機工質蒸發器(12)、第七壓縮機(17)、所述深冷換熱器(3)和第二節流閥(18)；

所述第五壓縮機(15)與所述余熱回收器(11)的第二進口連接，所述余熱回收器(11)的第二出口與所述第六壓縮機(16)連接，所述第六壓縮機(16)與所述有機工質蒸發器(12)的第五進口連接，所述有機工質蒸發器(12)的第五出口與所述第七壓縮機(17)連接，所述第七壓縮機(17)與所述余熱回收器(11)的第三進口連接，所述余熱回收器(11)的第三出口與所述深冷換熱器(3)的第六進口連接，所述深冷換熱器(3)的第六出口與所述第二節流閥(18)連接，所述第二節流閥(18)與所述深冷換熱器(3)的第五進口相連，所述深冷換熱器(3)的第五出口與第五壓縮機(15)連接；

所述溴化鋰余熱回收單元包括溴化鋰溶液輸送泵(19)、所述余熱回收器(11)、溴化鋰氣液分離罐(20)、所述有機工質蒸發器(12)、第三節流閥(21)、第四節流閥(22)、水冷器(23)、所述粗合成氣冷卻器(2)和所述深冷換熱器(3)；

所述溴化鋰溶液輸送泵(19)與所述余熱回收器(11)的第一進口連接，所述余熱回收器(11)的第一出口與所述溴化鋰氣液分離罐(20)連接，所述溴化鋰氣液分離罐底部液相、頂部氣相分別與所述有機工質蒸發器(12)的第三進口、第二進口連接，所述有機工質蒸發器(12)的第三出口與所述第四節流閥(22)連接，所述第四節流閥(22)與所述水冷器(23)連接，所述水冷器(23)與溴化鋰溶液輸送泵(19)連接；所述有機工質蒸發器(12)的第二出口與所述第三節流閥(21)連接，所述第三節流閥(21)與所述粗合成氣冷卻器(2)、所述深冷換熱器(3)的第一入口連接，所述深冷換熱器(3)的第一出口與所述水冷器(23)連接；所述粗合成氣冷卻器(2)與所述水冷器(23)連接；

所述有機朗肯循環發電單元包括透平(24)、空冷器(25)、有機工質輸送泵(26)和所述有機工質蒸發器(12)；

所述有機工質輸送泵(26)與所述有機工質蒸發器(12)的第一進口連接，所述有機工質蒸發器(12)的第一出口與所述透平(24)連接，所述透平(24)與空冷器(25)連接，所述空冷器(25)與有機工質輸送泵(26)連接。