[实用新型]一种结合混合冷剂系统的防冻堵联产LNG液氮洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工深冷净化分离装置，尤其涉及一种结合混合冷剂系统的防冻堵联产LNG液氮洗装置。

背景技术

天然气处理装置多采用低温冷凝法对天然气进行冷凝分离，装置的许多部位在正常运行下多处在-20℃-89℃的低温状态，轻度冻结使管线堵塞不畅，影响装置开工及正常生产，严重使设备、管线及阀门冻裂，可能造成天然气大量泄漏，引起人身中毒、设备爆炸、着火等一系列事故。

天然气水合物的形成除与天然气的组分和游离水含量有关外，还需要一定的热力学条件，即一定的温度和压力。概括起来讲，天然气形成水合物必须具备以下条件:1)具有能形成水合物的气体分子，如小分子烃类物质和H2S,C02等酸性组分;2)有液态水存在，天然气温度必须低于天然气的水露点;3)低温，系统温度低于水合物生成的相平衡温度;4)高压，系统压力高于水合物生成的相平衡压力;5)其它辅助条件，如气体流速和流向的突变产生的扰动、压力的波动和晶种的存在。

液体甲烷（LNG）是一种优质能源，具有热值高、洁净、燃烧污染小等特点，且便于运输，是21世纪中国城市民用燃气首选燃料。LNG可以作为优质的车用燃料，与汽油相比，它具有热值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染小、发动机寿命长、降低运输成本等优点，即使与压缩天然气相比，它也具有储存效率高、加一次气续行程远，车装钢瓶压力小、重量轻、数量小、建站不受供气管网的限制等优势。有利于环境保护，减少城市污染。

合成氨一直是化工产业的能耗大户。合成氨的净化根据总体工艺的不同而采用不用的方法，大都采用液氮洗，常规的处理方法是将大部分的含量较高的氢和氮回收利用，将洗涤后的含甲烷等返流气燃烧或者直接排放。这样不仅浪费了能源、污染了环境，同时也降低了氮肥厂的经济效益。随着能源的日趋紧张，回收其中的甲烷将带来极大的经济效益和环保效益。

常规的液氮洗是通过高压氮气的节流和外部补进液氮来提供冷量，需要大量的消耗液氮。而且常规氮洗塔没有底部精馏部分，原料气直接进塔底部，容易发生甲烷、二氧化碳等冷凝气体的冻堵问题。目前很多企业通常将液氮洗净化合成气和液化分离制得LNG分成两套系统，这样不仅占用空间大而且效率低、能耗高。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种结合混合冷剂系统的防冻堵联产LNG液氮洗装置及其方法。

一种结合混合冷剂系统的防冻堵联产LNG液氮洗装置包括分子筛单元的再生气体加热器、第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀、第四气动阀、第五气动阀、第六气动阀、第七气动阀、第八气动阀、第九气动阀、第一吸附器、第二吸附器和再生气体冷却器，以及液氮洗单元的高压氮气冷却器、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀、第六节流阀、第七节流阀、第八节流阀、1号原料气体冷却器、气体混合器、原料气分离器、2号原料气体冷却器、氮洗塔、甲烷精馏塔和甲烷塔底再沸器；

再生气体加热器一端通过管道与低压氮气通管连接，另一端分别与第一吸附器和第二吸附器的进口端连接，再生气体冷却器一端通过管道与氮气导出口连接，另一端分成两条支路分别连接第八气动阀和第九气动阀，第八气动阀与第一吸附器的接口端连接，第九气动阀与第二吸附器的接口端连接；

第一吸附器的净化气输送管道上设置有第一气动阀，第二吸附器的净化气输送管道上设置有第四气动阀，再生加热氮气输入管道连接吸附器端分为两个支路，与第一吸附器之间设有第二气动阀，与第二吸附器之间设置有第三气动阀，两吸附器再生加热氮气输入管道之间还设置有第五气动阀；

甲醇洗原料气输入管道分为两条支路分别与第六气动阀和第七气动阀相连，第六气动阀与第一吸附器的接口端连接，第七气动阀与第二吸附器的接口端连接；