專利名稱：從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備。
背景技術(shù)：
焦?fàn)t煤氣又稱煉焦煤氣，其主要成分為含量55%左右的氫氣、含量約25%左右的甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和氮氣(N2)的含量約20%。由于焦?fàn)t氣富含氫氣、甲烷與一氧化碳，因此可通過甲烷化反應(yīng)來提高熱值，使絕大部分一氧化碳、二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，可以得到甲烷體積分?jǐn)?shù)40-50%以上的合成天然氣，再經(jīng)液化得到液化天然氣 (LNG)。焦?fàn)t煤氣甲烷化生產(chǎn)液化天然氣技術(shù)，具有投資小，消耗低，無污染、能量利用率高、 產(chǎn)品市場前景好等優(yōu)勢，是焦化企業(yè)煤氣利用的較佳選擇。由于焦?fàn)t煤氣中氫氣含量較高，相應(yīng)的液化分離溫度較低，因而制取LNG較常規(guī)天然氣需消耗較多能量。傳統(tǒng)的LNG裝置采用單一混合制冷劑壓縮機制取冷量，由于焦?fàn)t煤氣精餾塔塔頂溫度較低，如采用混合冷劑作冷源，不但制冷劑中異戊烷或異丁烷由于溫度低容易凍結(jié)，而且如溫度太低其中甲烷也可能凍結(jié)。如提高塔頂溫度則必須提高原料氣壓力或降低甲烷提取率，成本較高。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提出一種可靠性好、效率高、運行費用低的從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備，其組成包括安裝在冷箱內(nèi)的主換熱器，所述的主換熱器分別連接混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)及氮氣壓縮制冷系統(tǒng)；與所述的主換熱器經(jīng)管路連接的精餾塔的塔頂裝有冷凝器，所述的精餾塔的塔底裝有再沸器，所述的冷凝器輸出管路經(jīng)過冷器連接所述的主換熱器最終連接燃料輸出管路，所述的再沸器經(jīng)管路連接所述的過冷器后再連接液化天然氣貯槽。所述的從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備，所述的混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)包括混合制冷劑壓縮機，所述的混合制冷劑壓縮機通過混合制冷劑管道連接所述的主換熱器，從所述的主換熱器的中部抽出的混合制冷劑的管道連接到所述的再沸器，從所述的再沸器輸出的混合制冷劑的管道連接所述的主換熱器，再通過復(fù)熱管道從冷箱出來連接到所述的混合制冷劑壓縮機形成循環(huán)。所述的從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備，所述的氮氣壓縮制冷系統(tǒng)包括氮氣壓縮機，所述的氮氣壓縮機的氮氣壓縮管道連接所述的主換熱器，冷卻后的氣體管路經(jīng)節(jié)流閥連接冷凝器，從冷凝器輸出的氮氣管路連接氮氣壓縮機進行循環(huán)。有益效果1.本實用新型有二套獨立的制冷系統(tǒng)混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)及氮氣壓縮制冷系統(tǒng)。氮氣壓縮制冷系統(tǒng)用于提供由于精餾塔頂溫度較低的低溫冷量，其優(yōu)點是氮氣屬低溫工質(zhì)，蒸發(fā)溫度低且不易凍結(jié)，由于塔頂溫度低使得尾氣中甲烷含量降低因而可提高甲烷收率；當(dāng)環(huán)境溫度變化或調(diào)節(jié)產(chǎn)量需調(diào)節(jié)混合冷劑配比時，精餾塔工況受到的影響較小；采用低溫氮氣壓縮機由于吸入氮氣過熱度小因而制冷效率高。根據(jù)原料氣組分情況可以決定采用純氮氣還是氮甲烷混合氣體以最大限度降低冷凝器溫差，降低能耗。本實用新型一改傳統(tǒng)單一混合制冷劑制冷系統(tǒng)為混合制冷劑系統(tǒng)+氮氣(或氮-甲烷混合氣體)壓縮制冷系統(tǒng)的方式，即解決了針對焦?fàn)t氣液化分離系統(tǒng)液化溫度低， 單一混合制冷劑系統(tǒng)中異丁烷或異戊烷冰點較高容易凍結(jié)的缺點，又提高了效率降低能耗。低溫氮氣(或氮-甲烷混合氣體)壓縮系統(tǒng)較常溫氣體壓縮機系統(tǒng)效率更高，而且壓縮機尺寸小無需冷卻器。


附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1 從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備，其組成包括安裝在冷箱內(nèi)的主換熱器1， 所述的主換熱器分別連接混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)及氮氣壓縮制冷系統(tǒng)；與所述的主換熱器經(jīng)管路連接的精餾塔2的塔頂裝有冷凝器3，所述的精餾塔的塔底裝有再沸器4，所述的冷凝器輸出管路經(jīng)過冷器5連接所述的主換熱器最終連接燃料輸出管路6，所述的再沸器經(jīng)管路連接所述的過冷器后再連接液化天然氣貯槽7。實施例2 所述的從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備，所述的混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)包括混合制冷劑壓縮機8，所述的混合制冷劑壓縮機通過混合制冷劑管道連接所述的主換熱器，從所述的主換熱器的中部抽出的混合制冷劑的管道連接到所述的再沸器，從所述的再沸器輸出的混合制冷劑的管道連接所述的主換熱器，再通過復(fù)熱管道從冷箱出來連接到所述的混合制冷劑壓縮機形成循環(huán)。實施例3 所述的從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備，所述的氮氣壓縮制冷系統(tǒng)包括氮氣壓縮機9，所述的氮氣壓縮機的氮氣壓縮管道連接所述的主換熱器，冷卻后的氣體管路經(jīng)節(jié)流閥連接冷凝器，從冷凝器輸出的氮氣管路連接氮氣壓縮機進行循環(huán)。工作過程利用上述的設(shè)備從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的過程凈化后的焦?fàn)t氣通過管道送入主換熱器被從混合制冷劑壓縮機中返流的低溫介質(zhì)冷卻到_160°C _175°C進入精餾塔中部進行精餾，塔釜獲得液化天然氣經(jīng)過冷器過冷后減壓至貯槽壓力送至常壓液化天然氣貯槽中儲存；塔頂部抽出含氫氣、一氧化碳、氮氣的尾氣經(jīng)過冷器升溫回主換熱器復(fù)熱后送出，精餾塔底所需冷量由混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)提供，精餾塔頂所需冷量由氮氣壓縮制冷系統(tǒng)提供。所述的從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的方法，所述的混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)中所使用的混合制冷劑由甲烷、乙烯、丙烷、異丁烷和氮氣混合而成。出冷箱的混合制冷劑在 0. 28MPa下進入混合制冷劑壓縮機，被壓縮至3. 5MPa并冷卻后進入主換熱器，混合制冷劑在主換熱器中部-70°C -90°C—定溫度下抽出，進入高壓精餾塔底部再沸器作為熱源加熱塔低部LNG，高壓制冷劑冷卻到_95°C -110°C后回到主換熱器，繼續(xù)冷卻到_157°C過冷液體后經(jīng)節(jié)流閥減壓至0. 33MPa降溫后，冷卻主換熱器各熱流體被復(fù)熱后出冷箱進入混合制冷劑壓縮機循環(huán)壓縮。 所述的從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的方法，所述的氮氣壓縮制冷系統(tǒng)中中所使用的工質(zhì)為氮氣或者甲烷含量為109Γ40%的氮和甲烷的混合氣體。氮氣經(jīng)低溫氮氣壓縮機壓縮到3. 5^4. OMI^a后，進入主換熱器中部冷卻為-160°C 一170°C的過冷液體后，通過液氮節(jié)流閥減壓至0. Γ0. 5MPa,為低壓精餾塔頂部冷凝器提供冷源，被加熱蒸發(fā)后再經(jīng)過冷器過熱后循環(huán)壓縮。
權(quán)利要求1.一種從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備，其組成包括安裝在冷箱內(nèi)的主換熱器，其特征是所述的主換熱器分別連接混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)及氮氣壓縮制冷系統(tǒng)； 與所述的主換熱器經(jīng)管路連接的精餾塔的塔頂裝有冷凝器，所述的精餾塔的塔底裝有再沸器，所述的冷凝器輸出管路經(jīng)過冷器連接所述的主換熱器最終連接燃料輸出管路，所述的再沸器經(jīng)管路連接所述的過冷器后再連接液化天然氣貯槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備，其特征是所述的混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)包括混合制冷劑壓縮機，所述的混合制冷劑壓縮機通過混合制冷劑管道連接所述的主換熱器，從所述的主換熱器的中部抽出的混合制冷劑的管道連接到所述的再沸器，從所述的再沸器輸出的混合制冷劑的管道連接所述的主換熱器，再通過復(fù)熱管道從冷箱出來連接到所述的混合制冷劑壓縮機形成循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備，其特征是所述的氮氣壓縮制冷系統(tǒng)包括氮氣壓縮機，所述的氮氣壓縮機的氮氣壓縮管道連接所述的主換熱器，冷卻后的氣體管路經(jīng)節(jié)流閥連接冷凝器，從冷凝器輸出的氮氣管路連接氮氣壓縮機進行循環(huán)。
專利摘要本實用新型涉及一種從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣的設(shè)備。傳統(tǒng)的LNG裝置采用單一混合制冷劑壓縮機制取冷量，采用混合冷劑作冷源，不但制冷劑中異戊烷或異丁烷由于溫度低容易凍結(jié)，而且如溫度太低其中甲烷也可能凍結(jié)。本實用新型的組成包括安裝在冷箱內(nèi)的主換熱器(1)，所述的主換熱器分別連接混合制冷劑壓縮制冷系統(tǒng)及氮氣壓縮制冷系統(tǒng)；與所述的主換熱器經(jīng)管路連接的精餾塔(2)的塔頂裝有冷凝器(3)，所述的精餾塔的塔底裝有再沸器(4)，所述的冷凝器輸出管路經(jīng)過冷器(5)連接所述的主換熱器最終連接燃料輸出管路(6)，所述的再沸器經(jīng)管路連接所述的過冷器后再連接液化天然氣貯槽(7)。本實用新型用于從焦?fàn)t煤氣中制取液態(tài)天然氣。
文檔編號C10L3/10GK202265559SQ20112040077
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者于艷君, 楊光達(dá), 趙德泉 申請人:遼寧哈深冷氣體液化設(shè)備有限公司