[实用新型]液氮洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种净化原料气体的装置，更具体地涉及液氮洗装置。

背景技术

液氮洗涤方法是对粗合成气进行最终净化的技术。它主要用于脱除粗合成气中的CO、CH₄等微量组分，同时还对合成气配氮使其满足氨合成对H₂、N₂比例的要求。其净化的原理是：用液化了的高压氮气，在氮洗塔中对原料气体进行洗涤，从而将粗合成气中的CO等微量组分予以脱除。液氮洗装置的冷量损失(即传热温差损失和冷损失)通过原料气体配氮过程中、所发生的焦耳-汤姆孙效应产生的冷效应来抵偿，在高压氮气压力较低时焦耳-汤姆孙效应产生冷量不足以抵偿冷损，还须靠液氮蒸发补充不足的冷量。该净化方法具有制得合成气的净化度高(如CO含量在2ppm左右)和运行费用低的特点。

但是现有的液氮洗装置，有些装置是针对CH₄含量为微量的工艺气，对于鲁奇气化工艺产生的高CH₄含量的工艺气无法处理，当CH₄含量高的工艺气通过时会发生CH₄冻堵的情况，更谈不上回收和综合利用；有的装置能够处理鲁奇气化工艺产生的高CH₄含量的工艺气，但是工艺流程复杂，操作难度大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供液氮洗装置，能够处理高CH₄含量的工艺气，在净化微量的CO同时又综合回收利用CH₄，流程简单，操作简单易行。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种液氮洗装置，包括冷箱，所述冷箱内设置有高压氮气冷却器、第一原料气体冷却器、第二原料气体冷却器、原料气气液分离器、氮洗塔以及多个管道，来自吸附器的原料气体管道穿过第一原料气体冷却器，再穿过第二原料气体冷却器，并从第二原料气体冷却器的中部引出后再连接至原料气气液分离器，从原料气气液分离器引出的原料气气体管道再次穿过第二原料气体冷却器后连接至氮洗塔下部的引入口；来自界区的高压氮气管道穿过高压氮气冷却器、第一原料气体冷却器和第二原料气体冷却器后连接至氮洗塔的上部；由氮洗塔顶部引出的氮洗气管道依次穿过第二原料气体冷却器、第一原料气体冷却器和高压氮气冷却器后离开冷箱；其中，还包括设置在原料气体管道中与穿过第一原料气体冷却器的原料气体管道部分并联的温度控制旁路，温度控制旁路包括温控阀门；并且在原料气气液分离器的进口处的原料气体管道上设有温度传感器；温度传感器与温控阀门信号连通，温控阀门响应于温度传感器发出的信号打开或关闭至相应的开度。

进一步地，在冷箱中还设有氢气分离器，氢气分离器与氮洗塔中部引出的管道连通，由氢气分离器顶部引出的氢气管道穿过第二原料气体冷却器、第一原料气体冷却器和高压氮气冷却器后离开冷箱。

进一步地，还包括从氢气分离器底部引出的液体管道，液体管道连接至燃料气气液分离器，由燃料气气液分离器顶部引出的燃料气管道穿过第二原料气体冷却器、第一原料气体冷却器和高压氮气冷却器后离开冷箱。

进一步地，还包括富甲烷气液分离器，由氮洗塔底部引出的液体管道以及由原料气气液分离器底部引出的液体管道连接富甲烷气液分离器，由富甲烷气液分离器引出的管道穿过第二原料气体冷却器、第一原料气体冷却器和高压氮气冷却器后离开冷箱。

进一步地，在第一原料气体冷却器与第二原料气体冷却器之间的氮洗气管道上设置有气体混合器，并且气体混合器与高压氮气管道连通。

本实用新型具有以下优点：

通过在第一原料气体冷却器处设置温度控制旁路，来控制流过第一原料气体冷却器的原料气体量，从而可以控制进入原料气气液分器的原料气体的温度，由此可以防止CH₄出现固化。

通过设置氢气回收系统，能有效地回收离开氮洗塔的液相中的氢气。

而且与现有的液氮洗工艺流程相比，本实用新型工艺流程简单、操作灵活并且简单有效。

附图说明

图1为本实用新型的液氮洗装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式