化工尾氣分離制乙烯和液化天然氣的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙烯和液化天然氣的系統(tǒng)，包括一級(jí)換熱器、乙烯精餾塔、二級(jí)換熱器、甲烷精餾塔，甲烷精餾塔塔頂分離器的甲烷氣體出口與第一管路連接；第一管路經(jīng)過(guò)三級(jí)換熱器后與第一節(jié)流閥的入口連通，以使第一管路中的甲烷通過(guò)三級(jí)換熱器冷卻降溫后通過(guò)第一節(jié)流閥節(jié)流冷卻降溫。本實(shí)用新型的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率較高。本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙烯和液化天然氣的系統(tǒng)可以將尾氣中成分比較復(fù)雜的氣體分離出C3+的副產(chǎn)品、乙烯產(chǎn)品和LNG產(chǎn)品，極大提高尾氣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【專利說(shuō)明】
化工尾氣分離制乙稀和液化天然氣的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及氣體的液化與回收利用，特別是設(shè)及一種化工尾氣分離制乙締和 液化天然氣的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在石油化工企業(yè)存在大量的化工尾氣，如催化裂化后的干氣、煉廠干氣W及液態(tài) 控中閃蒸氣，運(yùn)些氣體中含有大量可W回收利用的氣體，如果直接排放或者去火炬燃燒，勢(shì) 必會(huì)造成較大的浪費(fèi)和環(huán)境污染。
[0003] 另外，有些化工尾氣中乙締的含量較高，由于乙締是十分重要的化工原料，其大宗 下游產(chǎn)品包括聚乙締、環(huán)氧乙燒、乙二醇、聚氯乙締、苯乙締、醋酸乙締等，因此在回收含有 乙締的化工尾氣時(shí)，能把乙締提取出來(lái)顯得非常必要。化工尾氣的回收利用一般采用膜分 離、PSA提取等方法，上述方法設(shè)備復(fù)雜，效率較低，不太適合小型化工廠的尾氣回收利用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率較高的化工尾氣分離制 乙締和液化天然氣的系統(tǒng)。
[0005] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，包括：
[0006] 用于對(duì)化工尾氣進(jìn)行冷卻的一級(jí)換熱器；
[0007] 用于對(duì)冷卻后的化工尾氣進(jìn)行液化分離，使化工尾氣分離出氣相物料與C3+的乙 締精饋塔，與所述一級(jí)換熱器通過(guò)管路連接；
[000引用于對(duì)氣相物料進(jìn)行冷卻的二級(jí)換熱器，與所述乙締精饋塔通過(guò)管路連接；
[0009] 用于對(duì)冷卻后的氣相物料進(jìn)行液化分離，使氣相物料分離出乙締與甲燒的甲燒精 饋塔，與所述二級(jí)換熱器通過(guò)管路連接，甲燒精饋塔塔頂分離器的甲燒氣體出口與第一管 路連接;第一管路經(jīng)過(guò)Ξ級(jí)換熱器后與第一節(jié)流閥的入口連通，W使第一管路中的甲燒通 過(guò)Ξ級(jí)換熱器冷卻降溫后通過(guò)第一節(jié)流閥節(jié)流冷卻降溫。
[0010] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，其中，所述液化分離設(shè) 備還包括混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)，所述混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)沿混合冷劑流動(dòng)方向依次包 括用于對(duì)混合冷劑壓縮的第一混合冷劑壓縮機(jī)、第一冷卻器、第二混合冷劑壓縮機(jī)、第二冷 卻器、氣液分離器，所述氣液分離器的液相混合冷劑出口通過(guò)第二管路連通第二節(jié)流閥，所 述第二節(jié)流閥通過(guò)第一回流管路連接第一混合冷劑壓縮機(jī)的入口，所述氣液分離器的氣相 混合冷劑出口通過(guò)第Ξ管路W及第四管路連通第Ξ節(jié)流閥，第Ξ節(jié)流閥通過(guò)第二回流管路 與第一回流管路連通，W使被所述第二節(jié)流閥、第Ξ節(jié)流閥分別節(jié)流降溫后的液相混合冷 劑、氣相混合冷劑匯合后回流至第一混合冷劑壓縮機(jī)，所述混合冷劑在第一混合冷劑壓縮 機(jī)與氣液分離器之間循環(huán)，第二管路經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器，第二管路中的混合冷劑在一級(jí)換熱 器中冷卻降溫，第Ξ管路依次經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器、乙締精饋塔塔底再沸器后與第四管路連接， 第四管路依次經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器、甲燒精饋塔塔底再沸器、二級(jí)換熱器、Ξ級(jí)換熱器，第Ξ管 路中的混合冷劑在一級(jí)換熱器、乙締精饋塔塔底再沸器中冷卻降溫，第四管路中的混合冷 劑在一級(jí)換熱器中提供冷量，在乙締精饋塔塔底再沸器、二級(jí)換熱器、Ξ級(jí)換熱器中冷卻降 溫，第一回流管路依次經(jīng)過(guò)乙締精饋塔塔頂冷凝器、一級(jí)換熱器，第一回流管路中的混合冷 劑在乙締精饋塔塔頂冷凝器W及一級(jí)換熱器中提供冷量，第二回流管路經(jīng)過(guò)Ξ級(jí)換熱器、 甲燒精饋塔塔頂冷凝器、二級(jí)換熱器，第二回流管路中的混合冷劑在Ξ級(jí)換熱器、甲燒精饋 塔塔頂冷凝器W及二級(jí)換熱器中提供冷量。
[0011] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，其中，所述甲燒精饋塔 的底部的乙締出口與乙締排出管連通，乙締排出管經(jīng)過(guò)二級(jí)換熱器后與第四節(jié)流閥的入口 連通，W使乙締排出管中的乙締通過(guò)二級(jí)換熱器冷卻降溫后通過(guò)第四節(jié)流閥節(jié)流冷卻降 溫〇
[0012] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率較高。本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締 和液化天然氣的系統(tǒng)可W將尾氣中成分比較復(fù)雜的氣體分離出C3+的副產(chǎn)品、乙締產(chǎn)品和 液化天然氣產(chǎn)品，極大提高尾氣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0014] 如圖1所示，本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，包括：
[0015] 用于對(duì)化工尾氣進(jìn)行冷卻的一級(jí)換熱器E2;
[0016] 用于對(duì)冷卻后的化工尾氣進(jìn)行液化分離，使化工尾氣分離出氣相物料與C3+的乙 締精饋塔T1，與一級(jí)換熱器E2通過(guò)管路連接；
[0017] 用于對(duì)氣相物料進(jìn)行冷卻的二級(jí)換熱器E5,與乙締精饋塔T1通過(guò)管路連接；
[0018] 用于對(duì)冷卻后的氣相物料進(jìn)行液化分離，使氣相物料分離出乙締與甲燒的甲燒精 饋塔T2，與二級(jí)換熱器E5通過(guò)管路連接，甲燒精饋塔塔頂分離器V30的甲燒氣體出口與第一 管路11連接;第一管路11經(jīng)過(guò)Ξ級(jí)換熱器E8后與第一節(jié)流閥VI的入口連通，W使第一管路 11中的甲燒通過(guò)Ξ級(jí)換熱器E8冷卻降溫后通過(guò)第一節(jié)流閥節(jié)流冷卻降溫。
[0019] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，其中，液化分離設(shè)備還 包括混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)，混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)沿混合冷劑流動(dòng)方向依次包括用于對(duì) 混合冷劑壓縮的第一混合冷劑壓縮機(jī)C1、第一冷卻器E1、第二混合冷劑壓縮機(jī)C2、第二冷卻 器E10、氣液分離器V10,氣液分離器V10的液相混合冷劑出口通過(guò)第二管路12連通第二節(jié)流 閥V2,第二節(jié)流閥通過(guò)第一回流管路21連接第一混合冷劑壓縮機(jī)C1的入口，氣液分離器的 氣相混合冷劑出口通過(guò)第Ξ管路13 W及第四管路14連通第Ξ節(jié)流閥V3，第Ξ節(jié)流閥通過(guò)第 二回流管路22與第一回流管路21連通，W使被第二節(jié)流閥V2、第Ξ節(jié)流閥V3分別節(jié)流降溫 后的液相混合冷劑、氣相混合冷劑匯合后回流至第一混合冷劑壓縮機(jī)C1，混合冷劑在第一 混合冷劑壓縮機(jī)C1與氣液分離器V10之間循環(huán)，第二管路12經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器，第二管路12中 的混合冷劑在一級(jí)換熱器中冷卻降溫，第Ξ管路13依次經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器、乙締精饋塔塔底 再沸器E3后與第四管路連接，第四管路14依次經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器、甲燒精饋塔塔底再沸器E6、 二級(jí)換熱器、Ξ級(jí)換熱器，第Ξ管路中的混合冷劑在一級(jí)換熱器、乙締精饋塔塔底再沸器中 冷卻降溫，第四管路中的混合冷劑在一級(jí)換熱器中提供冷量，在乙締精饋塔塔底再沸器、二 級(jí)換熱器、Ξ級(jí)換熱器中冷卻降溫，第一回流管路依次經(jīng)過(guò)乙締精饋塔塔頂冷凝器E4、一級(jí) 換熱器，第一回流管路中的混合冷劑在乙締精饋塔塔頂冷凝器W及一級(jí)換熱器中提供冷 量，第二回流管路經(jīng)過(guò)Ξ級(jí)換熱器E8、甲燒精饋塔塔頂冷凝器E7、二級(jí)換熱器E5,第二回流 管路22中的混合冷劑在Ξ級(jí)換熱器E8、甲燒精饋塔塔頂冷凝器E7W及二級(jí)換熱器E5中提供 冷量。
[0020] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，其中，甲燒精饋塔T2的 底部的乙締出口與乙締排出管40連通，乙締排出管40經(jīng)過(guò)二級(jí)換熱器后與第四節(jié)流閥V4的 入口連通，W使乙締排出管40中的乙締通過(guò)二級(jí)換熱器E5冷卻降溫后通過(guò)第四節(jié)流閥V4節(jié) 流冷卻降溫。
[0021] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)在使用中，化工尾氣經(jīng)混 合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)降溫，進(jìn)入乙締精饋塔，在塔底精饋出C3+產(chǎn)品，在塔頂精饋出C1WC2 為主的氣體成分，此混合氣體經(jīng)進(jìn)一步冷卻降溫后，進(jìn)入甲燒精饋塔，在塔底精饋出乙締， 乙締經(jīng)過(guò)換熱器進(jìn)一步降溫，并通過(guò)節(jié)流閥降壓，輸出乙締產(chǎn)品，在塔頂精饋出甲燒氣體， 甲燒氣體進(jìn)入換熱器繼續(xù)降溫，最后輸出液化天然氣產(chǎn)品，該系統(tǒng)將尾氣中成分比較復(fù)雜 的氣體分離出C3+的副產(chǎn)品、乙締產(chǎn)品和液化天然氣產(chǎn)品，提高尾氣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0022] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)可W包括用于壓縮化工 尾氣的化工尾氣壓縮機(jī)，化工尾氣壓縮機(jī)用于將化工尾氣壓縮為10-4化ar。
[0023] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，其中，第一混合冷劑壓 縮機(jī)與第二混合冷劑壓縮機(jī)可W為往復(fù)壓縮機(jī)或離屯、壓縮機(jī)或螺桿壓縮機(jī)。
[0024] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，其中，甲燒精饋塔W及 乙締精饋塔的塔頂連接了塔頂冷凝器和塔頂分離器，塔底連接了塔底再沸器。
[0025] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，其中，混合冷劑的成分 為氮?dú)?、甲燒、乙締、丙烷和異戊燒?br>[0026] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，其中，精饋塔可W為板 式塔也可W為填料塔。
[0027] 本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)，其中，塔底再沸器可W 為蓋式重沸器或熱虹吸式再沸器或強(qiáng)制循環(huán)再沸器。
[0028] 利用本實(shí)用新型的化工尾氣分離制乙締和液化天然氣的系統(tǒng)進(jìn)行化工尾氣分離 的實(shí)施例如下：
[00巧]化工尾氣流量為1715Nm^h，壓力13bar，成分如表1所示，進(jìn)入一級(jí)換熱器E2降溫 至-4(TC，進(jìn)入乙締精饋塔T1，在乙締精饋塔T1塔底的液相物料經(jīng)過(guò)乙締精饋塔塔底再沸器 E3加熱，輕組分不斷的蒸發(fā)，重組分不斷的濃縮，最終從塔底分離出溫度2(TC、壓力12bar、 流量1 〇9Nm3/h的C3+產(chǎn)品，組分如表2所示；在乙締精饋塔T1塔頂?shù)臍庀辔锪辖?jīng)過(guò)乙締精饋 塔塔頂冷凝器E4冷凝，并經(jīng)過(guò)乙締精饋塔塔頂分離器V20分離，重組分回流至乙締精饋塔 T1，輕組分進(jìn)入二級(jí)換熱器E5降溫至-105°C進(jìn)入甲燒精饋塔T2;在甲燒精饋塔T2塔底的液 相物料經(jīng)過(guò)甲燒精饋塔塔底再沸器E6加熱，輕組分不斷的蒸發(fā)，重組分不斷的濃縮，最終從 塔底分離出溫度-54°C、壓力9.2bar、流量1154NmVh的乙締，進(jìn)入二級(jí)換熱器E5降溫至-105 °C，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流至l.lbar，輸出乙締產(chǎn)品，產(chǎn)品組分如表3所示;在甲燒精饋塔T2塔頂?shù)臍?相物料經(jīng)過(guò)甲燒精饋塔塔頂冷凝器E7冷凝，并經(jīng)過(guò)甲燒精饋塔塔頂分離器V30分離，重組分 回流至精饋塔，輕組分進(jìn)入Ξ級(jí)換熱器E8降溫至-160°C，并經(jīng)節(jié)流閥減壓至1.05bar，最后 輸出452Nm3A的液化天然氣產(chǎn)品，成分如表4所示。
[0030] 表 1
[0031]
[0039] W上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可W作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤(rùn)飾 也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種化工尾氣分離制乙烯和液化天然氣的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 用于對(duì)化工尾氣進(jìn)行冷卻的一級(jí)換熱器； 用于對(duì)冷卻后的化工尾氣進(jìn)行液化分離，使化工尾氣分離出氣相物料與C3+的乙烯精 餾塔，與所述一級(jí)換熱器通過(guò)管路連接； 用于對(duì)氣相物料進(jìn)行冷卻的二級(jí)換熱器，與所述乙烯精餾塔通過(guò)管路連接； 用于對(duì)冷卻后的氣相物料進(jìn)行液化分離，使氣相物料分離出乙烯與甲烷的甲烷精餾 塔，與所述二級(jí)換熱器通過(guò)管路連接，甲烷精餾塔塔頂分離器的甲烷氣體出口與第一管路 連接;第一管路經(jīng)過(guò)三級(jí)換熱器后與第一節(jié)流閥的入口連通，以使第一管路中的甲烷通過(guò) 三級(jí)換熱器冷卻降溫后通過(guò)第一節(jié)流閥節(jié)流冷卻降溫。2. 如權(quán)利要求1所述的化工尾氣分離制乙烯和液化天然氣的系統(tǒng)，其特征在于，所述液 化分離設(shè)備還包括混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)，所述混合冷劑循環(huán)制冷系統(tǒng)沿混合冷劑流動(dòng)方 向依次包括用于對(duì)混合冷劑壓縮的第一混合冷劑壓縮機(jī)、第一冷卻器、第二混合冷劑壓縮 機(jī)、第二冷卻器、氣液分離器，所述氣液分離器的液相混合冷劑出口通過(guò)第二管路連通第二 節(jié)流閥，所述第二節(jié)流閥通過(guò)第一回流管路連接第一混合冷劑壓縮機(jī)的入口，所述氣液分 離器的氣相混合冷劑出口通過(guò)第三管路以及第四管路連通第三節(jié)流閥，第三節(jié)流閥通過(guò)第 二回流管路與第一回流管路連通，以使被所述第二節(jié)流閥、第三節(jié)流閥分別節(jié)流降溫后的 液相混合冷劑、氣相混合冷劑匯合后回流至第一混合冷劑壓縮機(jī)，所述混合冷劑在第一混 合冷劑壓縮機(jī)與氣液分離器之間循環(huán)，第二管路經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器，第二管路中的混合冷劑 在一級(jí)換熱器中冷卻降溫，第三管路依次經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器、乙烯精餾塔塔底再沸器后與第 四管路連接，第四管路依次經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器、甲烷精餾塔塔底再沸器、二級(jí)換熱器、三級(jí)換 熱器，第三管路中的混合冷劑在一級(jí)換熱器、乙烯精餾塔塔底再沸器中冷卻降溫，第四管路 中的混合冷劑在一級(jí)換熱器中提供冷量，在乙烯精餾塔塔底再沸器、二級(jí)換熱器、三級(jí)換熱 器中冷卻降溫，第一回流管路依次經(jīng)過(guò)乙烯精餾塔塔頂冷凝器、一級(jí)換熱器，第一回流管路 中的混合冷劑在乙烯精餾塔塔頂冷凝器以及一級(jí)換熱器中提供冷量，第二回流管路經(jīng)過(guò)三 級(jí)換熱器、甲烷精餾塔塔頂冷凝器、二級(jí)換熱器，第二回流管路中的混合冷劑在三級(jí)換熱 器、甲烷精餾塔塔頂冷凝器以及二級(jí)換熱器中提供冷量。3. 如權(quán)利要求2所述的化工尾氣分離制乙烯和液化天然氣的系統(tǒng)，其特征在于，所述甲 烷精餾塔的底部的乙烯出口與乙烯排出管連通，乙烯排出管經(jīng)過(guò)二級(jí)換熱器后與第四節(jié)流 閥的入口連通，以使乙烯排出管中的乙烯通過(guò)二級(jí)換熱器冷卻降溫后通過(guò)第四節(jié)流閥節(jié)流 冷卻降溫。
【文檔編號(hào)】F25J3/02GK205607019SQ201620336632
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】徐小勤
【申請(qǐng)人】中科瑞奧能源科技股份有限公司