[发明专利]一种上游MDEA净化处理的焦炉尾气深冷分离装置及方法

权利要求书

1.一种上游MDEA净化处理的焦炉尾气深冷分离装置，该焦炉尾气至少含有一氧化碳、氢气、甲烷和少量氮气的混合气体，其特征在于：所述分离装置包括分子筛吸附单元（Ⅰ），深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ），氮气制冷循环单元（Ⅲ）三部分，其中分子筛吸附单元（Ⅰ）与焦炉尾气通过管道（0）连接，分子筛吸附单元（Ⅰ）后方与深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ）的入口管道（1）相连接，引入深冷分离装置冷箱（Ⅱ）进行处理，深冷分离装置冷箱（Ⅱ）与氮气制冷循环单元（Ⅲ）之间通过管道连接，所述深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ）集成包括：第一主换热器（E1）中设置了流道1a~1k共11个流道、第二主换热器（E2）中设置了流道2a~2n共14个流道、气提塔（T1）、气提塔再沸器（E3）、脱氮塔（T2）、脱甲烷塔（T3）、脱甲烷塔再沸器（E5）、脱甲烷塔冷凝器（E6）、氢气分离罐（D1）、脱氮塔回流罐（D2）、脱甲烷塔回流罐（D3）、还包括设备连接所需要的管道、节流阀门，所述氮气制冷循环单元（Ⅲ）包括氮气压缩机（C1）和氮气增压膨胀机（C2）。

2.根据权利要求1所述的上游MDEA净化处理的焦炉尾气深冷分离装置，其特征在于：所述深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ）入口管道与第一主换热器（E1）的流道1a相连通，并在流道1a中冷却后通过管道（2）后分为两根管道，一根管道（3）经过阀门（V2）进入脱甲烷塔再沸器（E5），用于焦炉尾气对塔底液体进行加热，加热后管道（5）与（V1）后管道（8）相连，另一根管道（6）经过阀门（V1），与气提塔再沸器（E3）出口管道（8）相连，进入气提塔再沸器（E3），用于焦炉尾气对塔底液体进行加热，气提塔再沸器（E3）通过管道（8）与第二主换热器（E2）流道2b相连，经换热器冷却冷凝后的气体在氢气分离罐（D1）中进行分离。

3.根据权利要求2所述的上游MDEA净化处理的焦炉尾气深冷分离装置，其特征在于：所述分离罐顶部通过管道（15）与第二主换热器（E2）的流道2e和第一主换热器（E1）流道1e相连接，将分离出来的富氢气复热至常温后出冷箱，氢气分离罐（D1）底部管道分为两股，一股管道（10）经过阀门（V3）节流后进入气提塔（T1），另一股管道（12）与第二主换热器（E2）流道2a相连，液体经过阀门（V4）节流后进入气提塔（T2），两股流体的比例可根据气提塔（T2）的气液比进行调节。

4.根据权利要求3所述的上游MDEA净化处理的焦炉尾气深冷分离装置，其特征在于：所述气提塔（T1）的塔下部内腔设置气提塔再沸器（E3），用于塔底液体的加热，设备分别与管道相连通，用于焦炉尾气为气提塔（T1）提供再沸热量；该塔顶部通过管道（19）依次与第二主换热器（E2）流道2j和第一主换热器（E1）流道1i相连接，将分离出来的闪蒸气复热至常温后出冷箱，该塔底部管道（22）与第二主换热器（E2）流道2g相连，经过阀门（V11）节流后进入脱氮塔（T2）脱除氮气。

5.根据权利要求4所述的上游MDEA净化处理的焦炉尾气深冷分离装置，其特征在于：所述脱氮塔（T2）的塔顶部通过管道（27）与脱氮塔冷凝器（E4）的流道4a的连通，经脱氮塔冷凝器（E4）被循环氮气节流和自身塔釜液节流冷却后与脱氮塔回流罐（D2）相连接；脱氮塔回流罐（D2）的上端管道（30）依次与第二主换热器（E2）流道2l和第一主换热器（E1）流道1k相连接，将分离出来的含氮废气复热至常温后出冷箱，该塔下端管道（26）经过阀门（V5）后与依次与脱氮塔冷凝器（E4）流道4b和第二主换热器（E2）流道2m相连接，最终进入脱甲烷塔（T3）脱除甲烷。