[发明专利]利用液氮洗制取合成氨原料气和LNG的系统

说明书

本发明的利用液氮洗制取合成氨原料气和LNG的系统包括：第一换热器、第二换热器、脱氢塔、氮洗塔、甲烷塔，氮气制冷系统、中压氮气输入管，中压氮气输入管与中压氮气气源连接，中压氮气输入管经过第一换热器、第二换热器、第三换热器后与氮洗塔连接，中压氮气输入管通过第一输入管与第一管路连通，第一输入管与第一管路连通点位于氮气压缩机单元与第一换热器之间，第一输入管上设置有第一阀。本发明提供了一种利用液氮洗制取合成氨原料气和LNG的系统，在制取合格的合成氨原料气的同时，获得高附加值的LNG产品，并且当合成氨系统停车时，可以在不生产合成氨原料时，保证本系统稳定运行。

技术领域

本发明涉及合成氨原料气的净化处理领域，特别是涉及一种利用液氮洗制取合成氨原料气和LNG的系统。

背景技术

合成氨工艺需要的原料气包括氮气和氢气，氮氢比例在3:1左右，如果合成氨的原料气中含有液化天然气和一氧化碳，会导致合成氨催化剂中毒，因此在获得合成氨原料气时，不但要控制氮氢比例，同时还要控制原料气中的有害介质。

焦炉气中富含甲烷、一氧化碳、氢气、氮气，在利用焦炉气做合成氨的原料气时，必须脱除焦炉气中的甲烷和一氧化碳组分。通过低温液氮洗的方式可以脱除焦炉气中的甲烷和一氧化碳，因此液氮洗是净化合成氨原料气的重要方式。现实生产中合成氨系统与液氮洗系统通过管路连接，当结构复杂合成氨系统因检修或其他原因停车时，液氮洗系统也不得不停车，这样带来很多不必要的损失，特别是冷箱停车后启动需要大量时间及能源，现有技术中，缺乏当合成氨系统停车时，保证系统的稳定运行的液氮洗系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单的，流程可以切换的利用液氮洗制取合成氨原料气和LNG的系统。

本发明的利用液氮洗制取合成氨原料气和LNG的系统，包括：

用于使原料气初步降温的第一换热器，与原料气气源通过管路连接；

用于使初步降温的原料气再次降温的第二换热器，与第一换热器通过管路连接；

用于使再次降温后的原料气脱氢并气液分离的脱氢塔，与第二换热器通过管路连接；

用于对原料气分离出的气相进行氮洗并排出氮氢气的氮洗塔，与脱氢塔的气相排出口通过管路连接；

对原料气分离出的液相以及氮洗塔排出的液相进行精馏处理并排出液化天然气以及富一氧化碳气的甲烷塔，与分离器的液相排出口以及氮洗塔的液相排出口通过管路连接；

用于提供冷量的氮气制冷系统，所述氮气制冷系统包括用于压缩氮气的氮气压缩机单元，氮气压缩机单元通过第一管路向甲烷塔、脱氢塔输送被压缩的氮气，甲烷塔、脱氢塔排出的氮气通过第二管路输至氮气压缩机单元，

氮气在氮气压缩机单元与甲烷塔、脱氢塔之间循环，第一管路依次经过第一换热器、第二换热器、第三换热器，第二管路依次经过第三换热器、第二换热器、第一换热器，第一管路中的氮气在第一换热器、第二换热器、第三换热器冷却，第二管路中的氮气在第三换热器、第二换热器、第一换热器中提供冷量；

中压氮气输入管，所述中压氮气输入管与中压氮气气源连接，所述中压氮气输入管经过第一换热器、第二换热器、第三换热器后与氮洗塔连接，中压氮气输入管通过第一输入管与第一管路连通，第一输入管与第一管路连通点位于氮气压缩机单元与第一换热器之间，第一输入管上设置有第一阀。

本发明的利用液氮洗制取合成氨原料气和LNG的系统，其中，中压氮气输入管通过第二输入管与第一管路连通，第二输入管与第一管路连通点位于氮洗塔与第三换热器之间，第二输入管上设置有第二阀。

本发明的利用液氮洗制取合成氨原料气和LNG的系统，其中，中压氮气输入管上安装第三阀，所述第三阀位于氮洗塔与第三换热器之间。