[发明专利]一种化工尾气的液化分离方法及设备

权利要求书

1.一种化工尾气的液化分离方法，包括步骤如下：

步骤一：将化工尾气净化、干燥去除二氧化碳和水分；

步骤二：将干燥、净化后的化工尾气通入换热器进行冷却；

步骤三：将冷却后的化工尾气通入第一分馏塔的中部，经该分馏塔底部蒸发器的蒸发和顶部冷凝器的冷凝、塔内的气体与液体进行充分的质、热交换，在该分馏塔顶部得到脱除了液化石油气的混合气，该分馏塔底部得到高纯度的液化石油气，其中，所述第一分馏塔的工作压力为0.1MPa至3MPa，塔内蒸发器的蒸发温度为-80℃至55℃，冷凝器的冷凝温度为-165℃至-130℃；

步骤四：将从第一分馏塔顶部分离出的混合气引入换热器中继续冷却，然后通入第二分馏塔的中部；

步骤五：在第二分馏塔中，经该分馏塔底部蒸发器的蒸发和顶部冷凝器的冷凝、塔内的气体与液体进行充分的质、热交换，在该分馏塔顶部得到脱除了甲烷气的混合气，该分馏塔底部得到高纯度的液化天然气液体，其中，所述第二分馏塔的工作压力为0.1MPa至3MPa，塔中蒸发器的蒸发温度为-165℃至-90℃，冷凝器的冷凝温度为-205℃至-160℃。

2.如权利要求1中所述的一种方法，其特征在于，将步骤五中所述的第二分馏塔顶部分离出来的混合气引入换热器中继续冷却后再通入第三分馏塔；在第三分馏塔中，经分馏塔底部蒸发器的蒸发和顶部冷凝器的冷凝、塔内的气体与液体进行充分的质、热交换，在该分馏塔的顶部得到高纯度的氢气，该分馏塔的底部得到氮气与一氧化碳的混合液体。

3.如权利要求2中所述的一种方法，其特征在于，第二分馏塔顶部分离出来的混合气经换热器冷却后温度为摄氏负180度以下。

4.如权利要求2中所述的一种方法，其特征在于，所述第二分馏塔顶部分离出来的混合气经换热器冷却后再通入阀门减压并冷却。

5.如权利要求2中所述的一种方法，其特征在于，第三分馏塔内的工作压力为0.1MPa至3MPa，蒸发器的蒸发温度为-195℃至-140℃，冷凝器的冷凝温度为-235℃至-220℃。

6.如权利要求5所述的一种方法，其特征在于，当第三分馏塔的工作压力为0.1MPa至0.5MPa时，塔内蒸发器的蒸发温度为-195℃至-170℃，冷凝器的冷凝温度为-235℃至-220℃；当第三分馏塔的工作压力为0.5MPa至1MPa时，塔内蒸发器的蒸发温度为-180℃至-160℃，冷凝器的冷凝温度为-231℃至-220℃；当第三分馏塔的工作压力为1MPa至2MPa时，塔内蒸发器的蒸发温度为-170℃至-150℃，冷凝器的冷凝温度为-230℃至-220℃；当第三分馏塔的工作压力为2MPa至3MPa时，塔内蒸发器的蒸发温度为-160℃至-140℃，塔内冷凝器的冷凝温度为-232℃至-220℃。

7.如权利要求2所述的一种方法，其特征在于，将第三分馏塔顶部得到的氢气返回到换热器的冷端，回收冷量。

8.如权利要求1所述的一种方法，其特征在于，在所述步骤五中，将从第二分馏塔塔顶分离出的混合气体返回到换热器的冷端回收冷量。

9.如权利要求1或2所述的一种方法，其特征在于，步骤二中所述化工尾气经换热器冷却后温度为-40℃以下。

10.如权利要求9所述的一种方法，其特征在于，所述化工尾气经阀门减压继续冷却。

11.如权利要求1所述的一种方法，其特征在于，所述步骤三中当第一分馏塔的工作压力为0.1MPa至0.5MPa时，塔内蒸发器的蒸发温度为-80℃至-28℃，冷凝器的冷凝温度为-165℃至-145℃；当第一分馏塔的工作压力为0.5MPa至1MPa时，塔内蒸发器的蒸发温度为-30℃至-6℃，冷凝器的冷凝温度为-155℃至-142℃；当第一分馏塔的工作压力为1MPa至2MPa时，塔内蒸发器的蒸发温度为-10℃至35℃，冷凝器的冷凝温度为-150℃至-135℃；当第一分馏塔的工作压力为2MPa至3MPa时，塔内蒸发器的蒸发温度为25℃至55℃，冷凝器的冷凝温度为-140℃至-130℃。

12.如权利要求1或2所述的一种方法，其特征在于，步骤四中所述混合气经换热器后温度冷却至-130℃以下。