[实用新型]固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与液化天然气联产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及合成氨气体净化技术领域，尤其针对一种利用BGL（BritishGas-Lurgi）碎煤熔渣加压气化炉和鲁奇（Lurgi）碎煤加压气化炉的合成气生产合成氨并副产高纯度液化天然气技术领域，特别涉及一种用低温液氮作为吸收剂，脱除混合气体中CO、Ar、CH4，并在该处理过程中将分离出的甲烷馏分精制为高纯度液化天然气产品的固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与高纯度液化天然气联产装置，该装置适用于合成气（含氢气、一氧化碳、氮气、甲烷、氩）净化制合成氨领域的低能耗新型低温液氮洗（气体脱除）和高纯度液化天然气联产技术。 

背景技术

目前，不少煤化工企业的BGL或Lurgi煤气化后的原料气，基本组分除一氧化碳、氢气外还有部分甲烷。在合成氨产品生产过程中需要经过液氮洗工序去除甲烷等惰性气体或对催化剂有害的气体，再将富甲烷馏分送至甲烷转化等工段后又回到液氮洗工序，最终到合成工序生产氨。 

这样基于BGL或Lurgi炉的合成氨流程在过程中构成了一个环链，该链如图1所示，其BGL或Lurgi炉过来的粗煤气经过CO变换后送入低温甲醇洗和液氮洗工序去除甲烷等惰性气体或对催化剂有害的气体后送入到合成工序生产氨，液氮洗工序的富甲烷馏分送至甲烷转化、CO变换等工段后又回到液氮洗工序。此流程存在如下不足：1、该过程能耗高，浪费资源；2、液氮洗工段来的CH4馏分的变化影响甲烷转化工段；3、流程长，耦合度高，影响工厂的稳定、安全、长周期可靠运行；4、甲烷回收率低、甲烷馏分中甲烷的浓度低、热值小；5、产品单一化。 

为了打开环链，提高甲烷的热值和回收率，可将液氮洗过程中的甲烷馏分精制为高纯度液化天然气，作为副产品输出，将产生不可忽视的社会经济效益。 

液化天然气是近年来迅速发展的清洁能源，具有无污染、热值高，便 于运输，可解决偏远山区或不便于布管网的地区的燃气使用。随着社会的发展、科技的进步以及人类对环境保护的意识增强，近年来，液化天然气作为清洁能源备受关注。 

以BGL或Lurgi气化炉为气化工序的，可同时生产合成氨和高纯度液化天然气将是一项全新的课题，可以实现合成氨与高纯度液化天然气的联产，而这种联产的核心问题在于如何以较低的能耗实现气体的净化和分离。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术所存在的问题而提供一种固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与高纯度液化天然气联产装置，该装置是通过液氮洗装置和低温分离技术，省去了传统合成气生产过程中工序复杂的甲烷转化工段，在除去合成气中惰性气的同时，将甲烷馏分提浓为高纯度的液化天然气。而且原料气经净化和甲烷分离，既降低了合成回路惰性气的影响，减少了废气排放量，实现了合成氨与高纯度液化天然气联产，具有显著的经济和社会效益。 

本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现： 

固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与液化天然气联产装置，其特征在于，包括： 

高压氮气冷却器，该高压氮气冷却器具有第一高压氮气入口、第一高压氮气出口、第一燃料气出口、第一燃料气入口、第一氮气入口、第一氮气出口、第一合成气入口、第一合成气出口； 

第一原料气体冷却器，该第一原料气体冷却器具有第一原料气入口、第一原料气出口、第二氮气入口、第二氮气出口、第二高压氮气入口、第二高压氮气出口、第二燃料气入口、第二燃料气出口、第二合成气入口、第二合成气出口； 

第二原料气体冷却器，该第二原料气体冷却器具有第三氮气入口、第三氮气出口、第二原料气入口、第二原料气出口、第三高压氮气入口、第三高压氮气出口、第一闪蒸液体入口、第三燃料气出口、第三合成气入口、第三合成气出口、第一液化天然气入口、第一液化天然气出口和第一闪蒸气体入口； 

第一氮气膨胀机； 

第二氮气膨胀机； 

氮洗塔，该氮洗塔上部具有一液氮入口，顶部具有一氮洗气出口，下部具有一原料气入口，底部具有一馏分出口； 

第一闪蒸罐，该第一闪蒸罐上部具有一原料气入口，顶部具有一原料气出口，底部具有一液体出口； 

第二闪蒸罐，该第二闪蒸罐上部具有一精馏后的气体入口和一馏分入口，顶部具有一闪蒸气体出口，底部具有一闪蒸液体出口； 

甲烷精馏塔，该甲烷精馏塔中上部具有一原料气入口，顶部具有一精馏后的气体出口，下部具有一再沸器，底部具有一液化天然气出口；