[实用新型]一种天然气制乙炔和氢气的系统

说明书

本实用新型提供一种天然气制乙炔和氢气的系统，属于天然气技术领域。包括依次连通的等离子体裂解反应器，洗涤塔，裂解气气柜，压缩机，脱重塔、预解吸塔、吸收塔、一级解吸塔、二级解吸塔：所述脱重塔塔顶出口与吸收塔塔下部入口连通，脱重塔塔底出口与预解吸塔塔上部入口连通，所述吸收塔塔顶出口与膜分离器入口连通，吸收塔塔底出口与一级解吸塔塔上部入口连通，所述的一级解吸塔塔底出口与二级解吸塔上段上部入口连通，所述的二级解吸塔塔底出口与吸收塔塔上部入口连通。本实用新型系统将天然气经等离子体裂解、除炭黑、脱除重组分、膜分离等步骤获得高纯度的乙炔及氢气，实现天然气的高品质利用。

技术领域

本实用新型属于天然气技术领域，具体为一种天然气制乙炔和氢气的系统。

背景技术

乙炔是一种重要有机化工原料，广泛应用于生产1，4-丁二醇、氯乙烯、乙炔炭黑、氯丁橡胶、丁二醇、丁炔二醇、四氢呋喃和环辛四烯等化学品。

电石法、天然气部分氧化法、电弧法和等离子体裂解法乙炔的主要生产工艺，国内以电石法为主，国外以天然气部分氧化法为主。电石法技术成熟，但是其缺点也很明显，电石法制乙炔能耗大，水消耗大，污染大，还会产生大量的电石废渣污染环境。相对于电石法，天然气部分氧化法更环保，但是天然气部分氧化法产生的裂解气中会有大量的CO和H₂，需要配套建设甲醇合成装置，适合建设较大产能工业装置。同时由于氧气的存在，必须增加防爆设备，提高了分离提纯的费用，增加了成本。

等离子体裂解天然气制乙炔法具有投资小，生产成本低，原料利用率高，裂化气体容易分离，工艺流程简单，生产安全可靠，无环境污染等特点，在技术、经济诸方面都优于现有的电石法、天然气电弧裂解法和部分氧化法。由于其反应器体积小、流程短、开停车方便、占地面积小、可以同时获得乙炔和氢气，不仅适合大规模生产，也特别适合小规模的生产，比如气体充装企业。

目前，只有在德国有一套30000t/a的天然气等离子体制乙炔的工业化装置。国内中科院成都有机所、四川大学、清华大学、中科院金属所也曾做过等离子体裂解制乙炔装置的研究工作，但是国内还没有一套全流程的能实现工业化的装置。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种天然气制乙炔和氢气的系统。本实用新型系统可以有效地脱除裂解气中的炭黑，同时采用的复合溶剂技术，通过吸收解吸塔能将产品乙炔纯度大大提高，且收率不低于95％，通过膜分离可以获得纯度99.999％的氢气。

本实用新型目的通过以下技术方案来实现：

一种天然气制乙炔和氢气的系统，包括依次连通的等离子体裂解反应器，洗涤塔，裂解气气柜，压缩机，脱重塔、预解吸塔、吸收塔、一级解吸塔、二级解吸塔，所述二级解吸塔分为二级解吸塔上段和二级解吸塔下段；

所述脱重塔塔顶出口与吸收塔塔下部入口连通，脱重塔塔底出口与预解吸塔塔上部入口连通，所述吸收塔塔顶出口与膜分离器入口连通，吸收塔塔底出口与一级解吸塔塔上部入口连通，所述的一级解吸塔塔底出口与二级解吸塔上段上部入口连通，所述的二级解吸塔塔底出口与吸收塔塔上部入口连通，所述膜分离器包括第一出口和第二出口，第一出口分别与等离子裂解反应器和氢气产品储罐连通，第二出口与预解吸塔塔下部入口连通。

进一步，所述洗涤塔塔底出口通过循环水泵与洗涤塔塔顶连通。

进一步，所述洗涤塔塔中部还连通有电除尘器。

进一步，所述预解吸塔塔顶出口排出尾气，塔底出口通过溶剂循环泵与脱重塔塔上部入口连通。

进一步，所述一级解吸塔塔中出口与乙炔产品气柜连通，塔顶出口与吸收塔塔下部入口连通。

进一步，所述二级解吸塔塔顶出口与一级解吸塔塔下部入口连通，塔底出口通过溶剂循环泵与吸收塔塔上部入口连通。