[发明专利]利用低压塔回流液作为高压塔洗涤液的焦炉气制取LNG的方法

说明书

技术领域

本发明涉及LNG的生产领域，具体说是一种利用低压塔回流液作为高压塔洗涤液的焦炉气制取LNG的方法。

背景技术

近几年来，由于天然气需求上升以及价格上涨，部分企业开始将目光投向了焦炉煤气（人工煤气或化工尾气）制天然气项目。利用焦化厂或化工厂副产的煤气，将过去用于放空去火炬燃烧或发电的煤气转而制成高附加值的LNG或SNG，剩余的富氢气体联产甲醇或合成氨，变废为宝。利用剩余焦炉煤气（人工煤气或化工尾气）生产LNG，既有效解决了焦炉尾气的排放问题，又具有十分可观的经济效益和社会效益。

焦炉煤气（人工煤气或化工尾气）生产液化天然气联产甲醇装置，其设计难点在于既要低能耗生产LNG，又要兼顾提取较高压力的富氢尾气用于合成甲醇或合成氨。富氢尾气中的甲烷等杂质对于合成甲醇来说属于惰性气体，其存在将抑制甲醇合成反应增加能耗。必须限制富氢尾气中的甲烷含量。焦炉煤气深冷分离制取LNG，至少需有一个精馏塔及相应的塔顶冷凝器及塔底再沸器。对于联产甲醇或合成氨的LNG装置，为提高尾气压力（出冷箱压力越高后续甲醇或合成氨的能耗越低）并降低装置能耗，通常采用二只精馏塔。高压精馏塔为初次精馏，用于产出高压富氢尾气和富甲烷液体，富甲烷液体送入低压精馏塔，再次精馏获得LNG产品和低压尾气。高压精馏塔配有冷凝器，低压塔配有冷凝器及再沸器。二只塔顶冷凝器可采用液氮或混合制冷剂作为冷源。出冷箱低压尾气通过增压机将其增压为高压富氢气压力后并入高压富氢尾气。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用低压塔回流液作为高压塔洗涤液的焦炉气制取LNG的方法，从根本上解决了现有LNG的生产设备及生产方法无法实现低能耗的同时进行甲醇或合成氨的联产。

本发明的目的是这样实现的：该利用焦炉气制取液化天然气的系统，其技术要点是：该方法在利用焦炉气制取液化天然气的系统中进行，该系统包括主换热器、压缩机、高压脱氢精馏塔、低压脱碳精馏塔、冷凝器、再沸器、高压泵、分离罐以及平衡罐，主换热器的高温制冷剂依次经过压缩机和分离罐后返回主换热器，分离罐的顶部出料口依次经过主换热器、节流阀III以及冷凝器后再次经过主换热器与压缩机的高温制冷剂进料口相连,分离罐的底部出料口依次经过换热器以及节流阀I后返回主换热器与压缩机的高温制冷剂进料口相连；原料气的进料管经过主换热器后与低压脱碳精馏塔底部的再沸器进料口相连，低压脱碳精馏塔底部的再沸器出料口经过主换热器与高压脱氢精馏塔底部的进料口相连；低压脱碳精馏塔顶部出料口依次经过冷凝器、平衡罐后通过高压泵通入高压脱氢精馏塔顶部的进料口,平衡罐的进料口同时与低压脱碳精馏塔顶部进料口相连；低压脱碳精馏塔底部的出料口经过主换热器与LNG贮槽相连；高压脱氢精馏塔顶部的出料口经过主换热器与甲醇联产设备或氨联产设备相连；高压脱氢精馏塔底部的出料口通过节流阀II与低压脱碳精馏塔中部的进料口相连；

利用低压塔回流液作为高压塔洗涤液的焦炉气制取LNG的方法，包括以下步骤：

1）将净化后的原料焦炉气预冷后在-40℃，2.15MPa.G通入主换热器，被返流的低温富氢气及混合制冷剂冷却至-96℃，以气体形式进入再沸器，被进一步冷却至-125℃，再次进入主换热器进一步被冷却至-168℃，以气液两相形式进入高压脱氢精馏塔底部；在高压脱氢塔底部获得富甲烷液体，在高压脱氢塔顶部获得高压富氢气；

2）高压脱氢塔顶部的高压富氢气进入主换热器，经主换热器复热复热后通入甲醇联产设备或氨联产设备；高压脱氢塔底部的富甲烷液体经过节流阀II过冷减压至-169.4℃，0.72MPa.G后送入低压脱碳精馏塔中部进行第二次精馏；在低压脱碳精馏塔底部获得LNG，在低压脱碳精馏塔顶部获得含有CO、H₂、N₂、CH₄的混合气体；

3）低压脱碳精馏塔底部的LNG经过主换热器过冷至-160℃，0.687MPa.G通入LNG贮槽；低压脱碳精馏塔顶部的CO、H₂、N₂、CH₄混合气体经冷凝器冷却后一部分作为低压脱碳精馏塔的回流液，另一部分通过平衡罐稳压后通过高压泵增压送至高压脱氢塔作为上升蒸汽的洗涤吸收液；