[实用新型]一种具有氮甲烷制冷功能的分离富甲烷气装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有氮甲烷制冷功能的分离富甲烷气装置。

背景技术

目前，国内煤制油行业对于合成油的效率越来越关注，并且对于能源的附加产值也更加关心，从而使煤制油厂对于合成气的甲烷含量更加的注重，从而使富甲烷气分离提纯甲烷制合格的合成气得到大量的关注。

并且一个工厂投资者对于项目建设的投资费用、运行费用、操作维护方便性都有很大的关注。

目前用于富甲烷气分离装置的工艺一般为混合冷剂循环制冷加氮气辅助循环压缩制冷和纯氮气循环压缩膨胀制冷两种工艺对富甲烷气进行分离，和本工艺方法相比成本较高、操作更加复杂、维护设备增加、能耗更高。

中国专利CN201110291609.5中描述了一种从富甲烷气中脱氢气、氮气、一氧化碳并生产液化天然气的工艺。该专利包括MR循环系统和氮气循环系统（使用液氮），精馏塔再沸器热源采用富甲烷气作为热源。

中国专利CN201310427309.4中描述了一焦炉煤气制取一氧化碳的装置及制作方法。该专利氮气循环系统（使用氮气循环压缩机和膨胀机），精馏塔再沸器热源采用富甲烷气作为热源。

中国专利CN201110291609.5中采用MRC循环制冷加氮气循环制冷系统，大大提高了富甲烷气分离装置的复杂性和维护性，并降低了富甲烷气分离工厂的效益和竞争力。

中国专利CN201310427309.4中采用的是纯氮气循环压缩膨胀制冷，能耗相对于本工艺能耗较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能够降低分离装置的投资、能耗、操作复杂性，并能够提高液化工厂的效益和竞争力的具有氮甲烷制冷功能的分离富甲烷气装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种具有氮甲烷制冷功能的分离富甲烷气装置，它包括换热器、精馏塔以及设置在换热器内的产品通道、尾气通道、富甲烷气通道、返流氮甲烷通道I、返流氮甲烷通道II、氮甲烷通道和氮甲烷过冷通道，所述的返流氮甲烷通道I的出口端C与氮甲烷气通道的入口端E之间顺次连接有氮甲烷循环压缩机、氮甲烷循环压缩机冷却器、氮甲烷膨胀压缩机和氮甲烷膨胀压缩机后冷却器，氮甲烷膨胀压缩机上连接有氮甲烷膨胀机，所述的返流氮甲烷通道II的出口端D也与氮甲烷循环压缩机连接；

所述的精馏塔的出口端R与返流氮甲烷通道I的入口端M之间顺次连接有精馏塔塔顶冷凝器和精馏塔回流罐，精馏塔塔顶冷凝器还与氮甲烷过冷通道的出口端P连接，精馏塔回流罐还与尾气通道的入口端F连接，精馏塔的出口端S与产品通道的入口端T连接，精馏塔的入口端H与富甲烷气通道的出口端G连接；

所述的精馏塔内且位于精馏塔的塔底设置有再沸器，所述的氮甲烷过冷通道的入口端J和氮甲烷膨胀机的入口端均与再沸器的出口端Q连接，氮甲烷膨胀机的出口端与返流氮甲烷通道II的入口端N连接，再沸器的入口端X与氮甲烷通道的出口端K连接。

所述的精馏塔塔顶冷凝器与氮甲烷过冷通道的出口端P之间设置有调节阀II。

所述的精馏塔的出口端S与产品通道的入口端T之间设置有调节阀I。

本实用新型具有以下优点：（1）本实用新型通过特定氮气和甲烷的配比比普通装置的能耗降低15%左右，节省了装置的能耗。（2）由于该装置只通过氮甲烷循环压缩机和氮甲烷膨胀机实现氮气甲烷的制冷，氮甲烷冷剂为换热器提供冷量，从而使操作人员数量减少，进而减少了人工成本。（3）本实用新型能耗低、操作简单，维护设备减少，具有良好的环保效益和经济效益，同时能够快速制得合格的液化LNG。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图中，1-换热器，2-精馏塔，3-产品通道，4-尾气通道，5-富甲烷气通道，6-返流氮甲烷通道I，7-返流氮甲烷通道II，8-氮甲烷通道，9-氮甲烷过冷通道，10-氮甲烷循环压缩机，11-氮甲烷循环压缩机冷却器，12-氮甲烷膨胀压缩机，13-氮甲烷膨胀压缩机后冷却器，14-氮甲烷膨胀机，15-精馏塔塔顶冷凝器，16-精馏塔回流罐，17-再沸器，18-调节阀II，19-调节阀I。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：