分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置制造方法及图纸

一种分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置，该装置包括分子筛吸附单元Ⅰ和深冷分离装置冷箱单元Ⅱ两部分，该分子筛吸附单元Ⅰ通过管道连接自上游低温甲醇洗来的煤制合成气或至少含有一氧化碳、氢气、甲烷和少量氮气的混合气，其特征在于所述的分子筛吸附单元装填新型分子筛，吸附混合气中的二氧化碳、甲醇或水等低温下易凝固组分，防止这些物质冻结管道及设备，上述技术方案采用氮气循环制冷系统，单独设置氮气压缩机闭式循环制冷流程，无需技术要求比较高的CO产品气压缩机用于制冷循环，降低CO压缩机的规模和投资，总体上降低了动设备的投资，同时独立的氮气制冷循环系统又增加了设备的可操作性。

【技术实现步骤摘要】
分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置
本技术从上游低温甲醇洗来的煤制合成气，生产甲烷气、富氢气、高纯CO气，分别为下游多联产压缩天然气、甲醇、乙二醇提供原料气的深冷分离装置及方法，属于低温气体分离领域。
技术介绍
合成气（CO和H2）重要的基础化工原料，可用于合成乙二醇、醋酸、醋酐、光气、醋酸二甲酯、甲酸、丙酸、草酸和二甲基甲酰胺等。随着C1化工新技术的持续发展，合成工艺对CO和H2的纯度要求逐渐增加，合成气（CO和H2）的获得大多是以煤为原料转化得到的，根据煤种的差异，通常煤气化经变换后含部分甲烷和氮气，而对于后续合成装置对这两种气体的要求也比较高，所以获得高纯度的CO产品（99%以上），需将原料气中的氢气、氮气和甲烷脱除。目前CO提纯分离方法主要有深冷分离法、物理吸收法、变压吸附法和膜分离法等，其中深冷分离法是利用气体沸点组成的差异通过低温精馏的方法实现气体的分离，与其它方法相比具有处理量大、分离效率高、运行成本低、占地面积小和投资少等优势，因此受到大量用户青睐。目前，CO和H2深冷分离方法所发表的专利大多都是CO/H2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置，该装置包括分子筛吸附单元（Ⅰ）和深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ）两部分，该分子筛吸附单元（Ⅰ）通过管道连接自上游低温甲醇洗来的煤制合成气或至少含有一氧化碳、氢气、甲烷和少量氮气的混合气，其特征在于所述的分子筛吸附单元（Ⅰ）吸附混合气中的二氧化碳、甲醇或水低温下易凝固组分，防止这些物质冻结管道及设备，净化后的气体与深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ）的入口管道（1）相连接，引入深冷分离装置冷箱（Ⅱ）。/n

【技术特征摘要】
1.一种分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置，该装置包括分子筛吸附单元（Ⅰ）和深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ）两部分，该分子筛吸附单元（Ⅰ）通过管道连接自上游低温甲醇洗来的煤制合成气或至少含有一氧化碳、氢气、甲烷和少量氮气的混合气，其特征在于所述的分子筛吸附单元（Ⅰ）吸附混合气中的二氧化碳、甲醇或水低温下易凝固组分，防止这些物质冻结管道及设备，净化后的气体与深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ）的入口管道（1）相连接，引入深冷分离装置冷箱（Ⅱ）。


2.根据权利要求1所述的分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置，其特征在于所述深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ）集成包括：第一主换热器（E1）中设置了流道1a~1j共10个通道、第二主换热器（E2）中设置了流道2a~2h共12个通道、脱甲烷预分离塔（T1）、脱甲烷预分离塔冷凝器（E3）、汽提塔（T2）、汽提塔再沸器（E4）、脱甲烷塔（T3）、脱甲烷塔冷凝器（E5）、脱甲烷塔再沸器（E6）、脱氮塔（T4）、脱氮塔冷凝器（E7）、脱甲烷预分离塔回流罐（D1）、脱甲烷塔回流罐（D2）、脱氮塔回流罐（D3）、还包括设备连接所需要的管道（1~75）、节流阀门（V1~V12）。


3.根据权利要求2所述的分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置，其特征在于所述的深冷分离装置冷箱单元（Ⅱ）入口管道与第一主换热器（E1）的流道1a相连通，并在流道1a中冷却后通过管道（2）与阀门（V8）想通，分为两根管道（4、6）；一根管道（4）进入脱甲烷塔再沸器（E6），用于合成气对塔底液体进行加热，加热后管道（5）与节流阀门（V9）后管道（7）相连；另一根管道（6）经过节流阀门（V9），与脱甲烷塔再沸器（E6）出口管道（7）相连，进入汽提塔再沸器（E4），用于合成气对塔底液体进行加热；汽提塔再沸器（E4）通过管道（8）与第二主换热器（E2）通道2a相连，经换热器冷却冷凝后的气体通过管道（10）进入脱甲烷预分离塔（T1）。


4.根据权利要求3所述的分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置，其特征在于所述的脱甲烷预分离塔（T1）的塔顶部通过管道（13）与脱甲烷预分离塔冷凝器（E3）的流道3a的连通，经脱甲烷预分离塔冷凝器（E3）被循环氮气冷却后与脱甲烷预分离塔回流罐（D1）相连接；脱甲烷预分离塔回流罐（D1）的上端管道（16）依次与第二主换热器（E2）通道2d和第一主换热器（E1）通道1d相连接，将分离出来的富氢气复热至常温后出冷箱；脱甲烷预分离塔回流罐（D1）下端管道（15）与脱甲烷预分离塔（T1）相连，将回流液送回脱甲烷预分离塔（T1）；脱甲烷预分离塔（T1）底部管道分为两股，一股管道（11）经过阀门（V5）节流后进入汽提塔（T2），另一股管道（71）与第二主换热器（E2）通道2k相连，液体复热后经过管道（72）、阀门（V12）、管道（73）后进入汽提塔（T2）；两股流体的比例可根据汽提塔（T2）的气液比进行调节。


5.根据权利要求4所述的分离合成气生产高纯CO、压缩天然气的深冷分离装置，其特征在于所述的汽提塔（T2）的塔下部内腔设置汽提塔再沸器（E4），用于塔底液体的加热，设备分别与合成气管道（7、8）相连通，用于合成气为汽提塔（T2）提供再沸热量；该塔顶部通过管道（17）依次与第二主换热器（E2）通道2h和第一主换热器（E1）通道1h相连接，将分离出来的闪蒸气复热至常温后出冷箱；该塔底部管道（18）与第二主换热器（E2）通道2h相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲涛，秦燕，吴秀章，刘永健，王鹤鸣，郑蕴涵，许路军，徐志明，梁维好，周清童，
申请(专利权)人：杭州制氧机集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33