[发明专利]二氧化碳制甲烷与天然气制LNG耦合系统及方法

说明书

本发明公开了一种二氧化碳制甲烷与天然气制LNG耦合系统及系统，该系统中原料天然气压缩机、天然气脱碳吸收塔、天然气干燥及液化装置依次连接，天然气干燥及液化装置一路输出闪蒸气，另一路输出液化天然气LNG，天然气脱碳再生塔与天然气脱碳吸收塔用于吸收二氧化碳，二氧化碳压缩机的进口端与天然气脱碳再生塔，出口端依次连接二氧化碳净化装置、氢气管线、甲烷化装置，甲烷化装置的出口端连接在原料天然气压缩机、天然气脱碳吸收塔之间用于提供回收的二氧化碳制备的甲烷。本发明用绿电电解制氢或外供绿氢与二氧化碳反应生成甲烷，与天然气液化耦合，将甲烷化产生热量用于天然气液化，节省天然气液化燃料天然气消耗，增产LNG产量。

技术领域

本发明属于天然气液化制LNG领域，具体涉及一种二氧化碳制甲烷与天然气制LNG耦合系统及方法。

背景技术

目前，天然气液化制LNG工艺中，由于天然气中含有一定量二氧化碳，需要将二氧化碳脱出，二氧化碳脱出大多数采用MDEA脱碳工艺，MDEA脱碳工艺需要消耗热量，天然气液化通常采用液化闪蒸气和部分原料甲烷气燃烧提供 MDEA脱碳工艺所需热量以及液化工厂其他热量需求。无论是MDEA脱出的二氧化碳还是燃料燃烧产生的二氧化碳均没有回收，同时天然气中还含有少量硫也从MDEA脱碳气中排到大气，污染环境。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种二氧化碳制甲烷与天然气制 LNG耦合系统及方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种二氧化碳制甲烷与天然气制LNG耦合系统，该系统包括原料天然气压缩机、天然气脱碳吸收塔、天然气干燥及液化装置、天然气脱碳再生塔、二氧化碳压缩机、二氧化碳净化装置、甲烷化装置，所述原料天然气压缩机、天然气脱碳吸收塔、天然气干燥及液化装置依次连接，所述天然气干燥及液化装置一路输出闪蒸气，另一路输出液化天然气LNG，所述天然气脱碳再生塔与天然气脱碳吸收塔用于吸收二氧化碳，所述二氧化碳压缩机的进口端与天然气脱碳再生塔，出口端依次连接二氧化碳净化装置、氢气管线、甲烷化装置，所述甲烷化装置的出口端连接在原料天然气压缩机、天然气脱碳吸收塔之间用于提供回收的二氧化碳制备的甲烷。

上述方案中，所述甲烷化装置包括喷射器、第一甲烷化反应器、第一蒸汽发生器、第二蒸汽发生器、第一热量回收器、第二甲烷化反应器、第二热量回收器、第二甲烷化水冷器、第一甲烷化气气换热器、第三甲烷化水冷器、甲烷化生成水闪蒸槽，所述喷射器、第一甲烷化反应器、第一蒸汽发生器、第二蒸汽发生器、第一热量回收器、第二甲烷化反应器、第二热量回收器、第二甲烷化水冷器、第三甲烷化气气换热器、第三甲烷化水冷器、甲烷化生成水闪蒸槽依次连接，所述第一蒸汽发生器、第二蒸汽发生器之间与喷射器连接，所述第三甲烷化水冷器的出口端连接在原料天然气压缩机、天然气脱碳吸收塔之间，所述第一热量回收器、第三甲烷化水冷器、第二甲烷化水冷器的出水口均与甲烷化生成水闪蒸槽连接，所述甲烷化生成水闪蒸槽的出气端连接在天然气脱碳再生塔、二氧化碳压缩机之间；所述第三甲烷化反应器与第三甲烷化气气换热器连接。

上述方案中，该系统还包括电解氢装置，所述电解氢装置设置在甲烷化装置的甲烷化生成水闪蒸槽和喷射器之间；该装置包括回收水净化装置、水电解制氢装置、氢气压缩机，所述甲烷化生成水闪蒸槽和喷射器之间依次连接回收水净化装置、水电解制氢装置、氢气压缩机。

上述方案中，该系统还包括尾气处理装置，所述尾气处理装置与天然气干燥及液化装置连接，该装置包括闪蒸气燃烧制取蒸汽器、烟气脱碳吸收塔、烟气脱碳再生塔，所述天然气干燥及液化装置的闪蒸气输出端依次连接闪蒸气燃烧制取蒸汽器、烟气脱碳吸收塔，所述烟气脱碳吸收塔输出烟气，所述烟气脱碳再生塔与烟气脱碳吸收塔连接，并且连接在天然气脱碳再生塔、二氧化碳压缩机之间用于提供回收的二氧化碳。