[实用新型]一种煤化工合成气深冷分离联产甲烷气系统

说明书

本实用新型公开了一种煤化工合成气深冷分离联产甲烷气系统。系统包括氮气压缩机、换热器、脱甲烷塔、闪蒸塔、氢气闪蒸罐、分子筛吸附单元、变压吸附制氢单元、原料气管路、循环氮气管路、气相分离物管路和液相分离物管路，所述的分子筛吸附单元包括吸附单元切换阀门组、生产分子筛吸附器、再生分子筛吸附器、再生气体加热器、再生气体冷却器，所述的变压吸附制氢单元包括第一制氢生产吸附器、制氢单元切换阀门组、制氢再生吸附器、第二制氢生产吸附器；本实用新型解决了传统煤化工原料气分离工艺分离效率低、设备复杂、运行成本高及高能耗等问题，在保证产品气高纯度的同时高度集成化了工艺设备，降低生产成本，提高效率，降低能耗。

技术领域

本实用新型涉及化工分离系统，尤其涉及一种煤化工合成气深冷分离联产甲烷气系统。

背景技术

本实用新型涉及的煤化工项目，是以煤化工净化单元出口的合成气为原料，通过设计的分离装置，得到氢气、一氧化碳及甲烷三种产品，分别去往下游生产乙二醇、甲醇及SNG产品。目前，行业中常用的分离工艺主要有两种：一种是在深冷分离装置内将氢气、一氧化碳分离，得到氢气和一氧化碳产品，目的主要是得到产品氢气和一氧化碳，分别去往下游加工乙二醇，然后再对尾气等含甲烷的组分进入另一套系统进行液化分离，两套系统独立运行、互相没有关系；另一种工艺是在深冷分离装置内将原料气液化进行分离，得到甲烷或将分离出的甲烷液化出冷箱，其它组分如氢气、一氧化碳及N2等作为燃料气直接出装置，该工艺的主要目的是得到甲烷或甲烷液化为LNG。

工艺中涉及的分子筛吸附分离或者深冷分离等技术，行业中已经普遍使用，但是由于缺乏整体规划和科学的系统设计，以上两种工艺均存在分离效率低、能耗高、设备数量多而复杂、工厂占地大等缺点，增加了企业的运行成本，同时现有工艺中普遍存在系统尾气回收成本高、回收率低等问题，衍生了环境污染等潜在风险。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种煤化工合成气深冷分离联产甲烷气系统。

一种煤化工合成气深冷分离联产甲烷气系统，包括氮气压缩机、换热器、脱甲烷塔、闪蒸塔、氢气闪蒸罐、分子筛吸附单元、变压吸附制氢单元、原料气管路、循环氮气管路、气相分离物管路和液相分离物管路，

循环氮气管路接入换热器，从换热器接出后接入氮气压缩机；循环氮气管路出氮气压缩机后再接入换热器，从换热器接出后分为两支流，其一支流g再次接入换热器，从换热器接出后接回氮气压缩机，另一支流h穿过脱甲烷塔，并接入换热器，从换热器接出后接回氮气压缩机；

原料气管路进入分子筛吸附单元，出分子筛吸附单元后，原料气管路接入换热器，从换热器接出后穿过脱甲烷塔并再次接入换热器，然后从换热器接出并接入氢气闪蒸罐；

氢气闪蒸罐的下部通过液相分离物管路连接闪蒸塔，氢气闪蒸罐上部通过气相分离物管路接入换热器，从换热器接出后接入变压吸附制氢单元；

闪蒸塔下部的液相分离物管路分为两支流，其一支流e接入换热器，从换热器接出后接回闪蒸塔，另一支流f接入脱甲烷塔；闪蒸塔上部通过气相分离物管路接入换热器，从换热器接出后出生产界区得闪蒸气；

脱甲烷塔的下部通过液相分离物管路接入换热器，从换热器接出后出生产界区得甲烷气产品；脱甲烷塔上部通过气相分离物管路接入换热器，从换热器接出后出生产界区得一氧化碳产品气。

优选的，所述的分子筛吸附单元至少包括吸附单元切换阀门组、生产分子筛吸附器、再生分子筛吸附器、再生气体加热器、再生气体冷却器，吸附单元切换阀门组包括多个切换阀门；原料气管路进入分子筛吸附单元后分为并联的两支流，其一支流a穿过切换阀门和生产分子筛吸附器用于原料气过滤，另一支流b穿过切换阀门和再生分子筛吸附器，用于在生产分子筛吸附器再生时进行原料气过滤；