[实用新型]从焦炉煤气中制取液化天然气和富氢产品的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种从焦炉煤气中制取液化天然气和富氢产品的装置。

背景技术

制取富甲烷气较为常见的是焦炉煤气通过甲烷化反应来提高热值，使绝大部分一氧化碳、二氧化碳转化成甲烷，所得的合成气再经水洗涤脱油洗萘、脱硫后的净化后得到的甲烷体积分数为40～50%以上，另富含氢气和氮气。富甲烷气再经低温液化、低温精馏制备出LNG和富氢产品。富甲烷化的焦炉煤气经过净化、液化分离制备出液化天然气不仅可缓解国内天然气短缺的问题，而且可以促进焦化与能源行业的技术进步与产业发展，发展焦炉煤气制LNG项目可产生明显的经济效益、环境效益与社会效益，对焦炉煤气回收利用产业具有重要意义。

富甲烷气与常规天然气组成有较大的区别，氮气、氢气含量相对较高，因此液化和分离工艺更复杂、单位产品能耗更高。

现有的从焦炉煤气中制取液化天然气和富氢产品的工艺，包含两台冷剂压缩机和两台精馏塔，设备投入大，能耗高。

申请号为200810135211.0、名称为焦炉煤气制取液化天然气的分离工艺和设备的中国专利，申请号为201010592131.5、名称为一种由焦炉煤气生产液化天然气的方法的中国专利，这些现有技术在制冷效果、焦炉煤气液化及分离效果等方面仍存在不足，单位能耗较高，而且对富氢气体制取不足，易造成浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、节能、成本低的从焦炉煤气中制取液化天然气和富氢产品的装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

一种从焦炉煤气中制取液化天然气和富氢产品的装置，包括混合冷剂压缩机制冷系统、预冷系统、液化冷箱系统；所述的混合冷剂压缩机制冷系统包括混合冷剂压缩机、中间冷却器、末级冷却器、中间气液分离罐；混合冷剂压缩机具有压缩一段和压缩二段；所述的预冷系统包括预冷换热器、冷剂气液分离器；所述的液化冷箱系统包括冷却换热器、液化换热器、脱氢气液分离器、设有塔底再沸器和塔顶气液分离器的脱氮精馏塔；

混合冷剂压缩机的压缩一段、中间冷却器、中间气液分离罐、混合冷剂压缩机的压缩二段、末级冷却器、预冷换热器的热流体段、冷剂气液分离器的混合料进口依次接通；冷剂气液分离器的气体出口、冷却换热器的热流体段、液化换热器的热流体段、液化换热器的冷流体段、冷却换热器的冷流体段依次接通；冷剂气液分离器的液体出口、冷却换热器的热流体段、冷却换热器的冷流体段依次接通；冷却换热器的冷流体段与混合冷剂压缩机的压缩一段接通；这部分结构构成了混合冷剂的循环线路；

预冷换热器的热流体段、冷却换热器的热流体段、液化换热器的热流体段、塔底再沸器依次接通；脱氢气液分离器的混合料进口与塔底再沸器接通，液体出口与脱氮精馏塔的进料口接通，脱氢气液分离器的气体出口、液化换热器的冷流体段、冷却换热器的冷流体段、预冷换热器的冷流体段依次接通；脱氮精馏塔的塔顶、液化换热器的热流体段、塔顶气液分离器的进料口依次接通；塔顶气液分离器的气体出口、液化换热器的冷流体段、冷却换热器的冷流体段、预冷换热器的冷流体段依次接通；塔顶气液分离器的液体出口与脱氮精馏塔的回流液入口接通；脱氮精馏塔的塔底与液化换热器的热流体段接通；这部分结构构成了焦炉煤气液化及分离的线路。

本实用新型所述的预冷换热器、冷却换热器、液化换热器均为板翅式换热器。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型采用单一混合制冷与单塔精馏流程，可只采用一台冷剂压缩机和一台精馏塔，与现有的包含两台冷剂压缩机和两台精馏塔的焦炉煤气分离液化装置相比，设备投资费用及系统的能耗均降低，且开停车操作便捷，从综合经济效益上考虑，此装置适合于净化后焦炉煤气压力较高（≥2.3MPa）、焦炉煤气处理规模不大的液化装置（≤100万标方/天净化焦炉煤气），设备投资少、单位能耗更低、操作更简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1，从焦炉煤气中制取液化天然气和富氢产品的装置，包括混合冷剂压缩机制冷系统、预冷系统、液化冷箱系统，及各系统及其设备之间的连接管路。从焦炉煤气中制取液化天然气和富氢产品的方法，包括混合冷剂循环过程和净化焦炉煤气液化及分离过程。