[發(fā)明專利]一種利用循環(huán)水降低富甲烷氣溫度的方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211266016.8
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115682574A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張滿;張運(yùn)生;鄭雯;冀傳玖;劉杰;李夢陽;張守強(qiáng);楊煜磊;姚瑯;賈磊;孟鍇巍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司
• 主分類號: F25D17/02
• 分類號: F25D17/02;F25J1/00
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 侯緒軍

本發(fā)明屬于焦?fàn)t煤氣制LNG的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用循環(huán)水降低富甲烷氣溫度的方法及裝置。一種利用循環(huán)水降低富甲烷氣溫度的方法，利用循環(huán)水將富甲烷氣的熱量進(jìn)行交換，增加深冷液化裝置制LNG的產(chǎn)能，降低循環(huán)制冷壓縮機(jī)的能耗。本發(fā)明還提供了一種實(shí)施上述方法的設(shè)備。本發(fā)明通過加裝冷卻器可將甲烷氣的溫度由49℃降低為35℃，杜絕甲烷氣放散，深冷液化工序進(jìn)氣量降低至34000Nm³/h，可增加甲烷氣氣量至38000Nm³/h，增產(chǎn)利潤722萬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焦?fàn)t煤氣制LNG的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用循環(huán)水降低富甲烷氣溫度的方法及裝置。

背景技術(shù)

焦?fàn)t煤氣制LNG聯(lián)產(chǎn)合成氨深冷液化工藝的基本原理：煤氣凈化后，將CO、CO₂、H2在催化劑和高溫條件下發(fā)生甲烷化反應(yīng)生成富甲烷氣(CH₄)，進(jìn)入干燥脫汞裝置，脫出H₂O及Hg，處理后的常溫富甲烷氣進(jìn)入冷箱內(nèi)部，富甲烷氣在冷箱內(nèi)與采用了“混合冷劑+氮?dú)庋h(huán)的閉路制冷循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行階梯降溫，產(chǎn)品由脫氮精餾塔塔底的液相返回主冷箱節(jié)流降壓后(-162.5℃)存入LNG儲罐。除此之外，進(jìn)入冷箱的富甲烷氣依次進(jìn)入脫氫精餾塔和脫氮精餾塔，兩塔頂部分離的富氫氣和富氮?dú)猓謩e送入合成氨升壓裝置和合成反應(yīng)裝置，經(jīng)預(yù)熱、反應(yīng)、余熱回收、冷卻分離出合格產(chǎn)品液氨。本裝置的液化處理量是由富甲烷氣溫度、循環(huán)制冷量和原料氣量三者關(guān)聯(lián)決定。在滿循環(huán)制冷量的工況下，富甲烷進(jìn)氣溫度越低，液化裝置處理量越高，產(chǎn)量越高，反之則不同。

現(xiàn)有的液化裝置設(shè)計基準(zhǔn)工況36000Nm³/h，進(jìn)氣溫度40℃，壓力2.2MPaG。在夏季時，富甲烷氣進(jìn)冷箱液化裝置，最高溫度可達(dá)到49℃，在滿循環(huán)制冷量的情況下，冷箱液化裝置處理不了的氣量放空至火炬燃燒造成原料氣浪費(fèi)，LNG產(chǎn)量減少。若一直保持高溫運(yùn)行，還增加MRC制冷壓縮機(jī)能耗、冷劑使用量和設(shè)備損耗等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種利用循環(huán)水降低富甲烷氣溫度的方法及裝置，以解決上述問題。本發(fā)明利用循環(huán)水降低前工段富甲烷氣進(jìn)冷溫度，增加富甲烷氣進(jìn)氣量，增加冷箱產(chǎn)能，降低制冷壓縮機(jī)能耗。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種利用循環(huán)水降低富甲烷氣溫度的方法，利用循環(huán)水將富甲烷氣的熱量進(jìn)行交換，增加深冷液化裝置制LNG的產(chǎn)能，降低循環(huán)制冷壓縮機(jī)的能耗。

一種利用循環(huán)水降低富甲烷氣溫度的裝置，包括干燥塔、脫汞塔、冷卻器和液化冷箱；所述干燥塔接收富甲烷氣體；所述干燥塔與脫汞塔連接；所述脫汞塔與冷卻器連接；所述冷卻器與液化冷箱連接；所述液化冷箱與LNG儲罐連接。所述冷卻器與循環(huán)水系統(tǒng)連接，通過循環(huán)水冷卻系統(tǒng)對冷卻器進(jìn)行控溫。利用低溫循環(huán)水冷卻出口管道中富甲烷氣，使富甲烷氣溫度與循環(huán)水溫度在冷卻器內(nèi)接觸換熱，溫降約12℃，達(dá)到降低進(jìn)氣溫度的效果。

優(yōu)選的，所述冷卻器的進(jìn)口處設(shè)有DN250三通連接管道。

優(yōu)選的，所述脫汞塔與冷卻器之間設(shè)有至少一個粉塵過濾器。

優(yōu)選的，所述粉塵過濾器為兩個，所述粉塵過濾器之間并聯(lián)設(shè)置。

優(yōu)選的，所述冷卻器為循環(huán)水冷卻器。

優(yōu)選的，所述循環(huán)水系統(tǒng)為MRC循環(huán)水系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)富甲烷氣溫度上升至49℃，深冷液化工序進(jìn)氣量降低至34000Nm³/h，造成凈化后的焦?fàn)t煤氣放散，本發(fā)明通過加裝冷卻器可將溫度降低為35℃，杜絕甲烷氣放散，可增加甲烷氣氣量至38000Nm³/h，增產(chǎn)利潤722萬。