[发明专利]一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法

权利要求书

1.一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）将焦炉煤气压缩及预冷后，送入一级氮循环膨胀制冷系统，经进一步降温后送入精馏塔中；

2）由精馏塔底部排出的甲烷经二级氦循环膨胀制冷系统降温液化后，送入液化天然气储罐中储存，由精馏塔顶部排出的氢气依次进行第一正仲态转化、第二正仲态转化后，送入液氢储罐中储存；

步骤2）中，所述的第一正仲态转化过程由二级氦循环膨胀制冷系统提供冷量，所述的第二正仲态转化过程由三级氦循环膨胀制冷系统提供冷量。

2.根据权利要求1所述的一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，步骤1）中，所述的焦炉煤气由甲烷及氢气组成。

3.根据权利要求1所述的一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，步骤1）中，所述的焦炉煤气压缩及预冷后，压力为2.5-3.5MPa，温度为30-40℃。

4.根据权利要求1所述的一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，步骤1）中，所述的焦炉煤气经进一步降温至-150℃以下后，送入精馏塔中。

5.根据权利要求1所述的一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，步骤2）中，所述的甲烷经二级氦循环膨胀制冷系统降温液化后得到高压天然气，该高压天然气经节流降压至0.08-0.12MPa后，送入液化天然气储罐中储存。

6.根据权利要求1所述的一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，步骤2）中，所述的第一正仲态转化过程及第二正仲态转化过程均在催化转化器中进行。

7.根据权利要求1所述的一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，步骤2）中，进行完第一正仲态转化后的氢气经三级氦循环膨胀制冷系统降温液化后，进行第二正仲态转化。

8.根据权利要求7所述的一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，步骤2）中，所述的氢气经三级氦循环膨胀制冷系统降温液化后，得到高压氢气，该高压氢气经节流降压至0.08-0.12MPa后，进行第二正仲态转化。

9.根据权利要求1所述的一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，所述的一级氮循环膨胀制冷系统中的制冷剂为氮气，所述的二级氦循环膨胀制冷系统及三级氦循环膨胀制冷系统中的制冷剂均为氦气。

10.根据权利要求9所述的一种利用氮气和氦气膨胀制冷分离焦炉煤气的方法，其特征在于，所述的二级氦循环膨胀制冷系统及三级氦循环膨胀制冷系统之间设有氦气压缩预冷系统，该氦气压缩预冷系统分别与二级氦循环膨胀制冷系统、三级氦循环膨胀制冷系统相连通。