【技术实现步骤摘要】
一种煤基合成气深冷分离制LNG冷电联产的工艺与系统
[0001]本专利技术属于煤化工领域,具体涉及一种煤基合成气深冷分离制LNG冷电联产的工艺与系统。通过该专利技术可以实现降低甲烷深冷分离中混合制冷剂的用量、减少过程中的压缩功并合理利用压缩所产生的热进行冷电联产。
技术介绍
[0002]甲烷深冷分离过程需要大量冷量提供,主要由氮气与混合制冷剂提供,制冷过程必定伴随着大量的压缩过程,在此过程中产生了大量的低品味余热,在工业过程中,这一部分低品位余热不能用于工业生产,而利用这一部分低温余热转换为高品质能量,是实现过程节能降耗、绿色生产的关键。提高品质后的能量可直接作用与工业生产或者生活中充分被利用,回收这一部分低品位余热的技术有热泵技术、有机朗肯循环等。
[0003]热泵可以分为吸收式热泵、电热式热泵、蒸汽压缩式热泵、化学式热泵、吸附式热泵和喷射式热泵。热泵是利用低品位热源驱动装置经过转换后产生高品质能量的过程,热泵可以有效的回收低品位的余热,是一种保护环境和提高能量效率的装置。
[0004]有机朗肯循环是以低沸点的有机物作为工质,回收工业过程中的低品位余热发电的一个工程,有机工质吸收余热气化,推动汽轮机发电,发电后由水或者空气冷却,再经由工质泵加压循环。
[0005]煤制气甲烷深冷分离对于化工产品的质量具有决定性作用,而充分利用分离过程中的余热对于产品生产过程的节能、高效具有深远意义。分离出的LNG也是清洁的优质能源,对环境友好,广泛应用于各个领域,符合国家对清洁能源的定义。
[0006 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤基合成气深冷分离制LNG冷电联产的系统,其特征在于,包括粗合成气深冷分离单元、氮气压缩制冷单元、混合制冷剂压缩制冷单元、溴化锂余热回收单元和有机朗肯循环发电单元;所述粗合成气深冷分离单元包括第一压缩机(1)、粗合成气冷却器(2)、深冷换热器(3)、甲烷深冷分离塔(7)、粗合成气气液分离罐(4)、第一膨胀机(5)、第一节流阀(6)、LNG深冷器(8)、第二压缩机(9);所述第一压缩机(1)与所述粗合成气冷却器(2)连接,所述粗合成气冷却器(2)与所述深冷换热器(3)的第八进口连接,所述深冷换热器(3)的第八出口与所述甲烷深冷分离塔(7)的塔釜再沸器连接,所述甲烷深冷分离塔(7)的塔釜再沸器与所述深冷换热器(3)第七进口连接,所述深冷换热器(3)第七出口与粗合成气气液分离罐(4)连接,所述粗合成气气液分离罐(4)的顶部、底部分别与所述第一膨胀机(5)、第一节流阀(6)连接,所述第一膨胀机(5)、第一节流阀(6)与所述甲烷深冷分离塔(7)连接,所述甲烷深冷分离塔(7)与所述LNG深冷器(8)连接,所述LNG深冷器(8)与所述第二压缩机(9)连接,所述第二压缩机(9)与所述深冷换热器(3)的第四进口连接;所述氮气压缩制冷单元包括第三压缩机(10)、余热回收器(11)、有机工质蒸发器(12)、第四压缩机(13)、氮气预冷器(14)、所述深冷换热器(3)、氮气一次气液分离罐(27)、第二膨胀机(28)、第四节流阀(29)和氮气二次气液分离罐(30);所述第三压缩机(10)与所述余热回收器(11)的第四进口相连,所述余热回收器(11)的第四出口与有机工质蒸发器(12)的第四进口相连,所述有机工质蒸发器(12)的第四出口与第四压缩机(13)相连,所述第四压缩机(13)与有机工质蒸发器(12)的第六进口相连,所述有机工质蒸发器(12)的第六出口与所述氮气预冷器(14)的第二进口相连,所述氮气预冷器(14)的第二出口与所述深冷换热器(3)的第三进口相连,所述深冷换热器(3)的第三出口与所述氮气一次气液分离罐(27)连接,所述氮气一次气液分离罐(27)的顶部、底部分别与所述第二膨胀机(28)、第四节流阀(29)连接,所述第二膨胀机(28)、第四节流阀(29)与所述氮气二次气液分离罐(30)连接,所述氮气二次气液分离罐(30)的顶部与所述深冷换热器(3)的第二进口连接,所述深冷换热器(3)的第二出口与所述氮气预冷器(14)的第一进口连接,所述氮气预冷器(14)的第一出口与第三压缩机(10)连接;所述氮气二次气液分离罐(30)的底部与所述甲烷深冷分离塔(7)的塔顶冷凝器连接;所述甲烷深冷分离塔(7)的塔顶冷凝器与所述深冷换热器(3)的第二进口连接;所述混合制冷剂压缩制冷单元包括第五压缩机(15)、所述余热回收器(11)、第六压缩机(16)、所述有机工质蒸发器(12)、第七压缩机(17)、所述深冷换热器(3)和第二节流阀(18);所述第五压缩机(15)与所述余热回收器(11)的第二进口连接,所述余热回收器(11)的第二出口与所述第六压缩机(16)连接,所述第六压缩机(16)与所述有机工质蒸发器(12)的第五进口连接,所述有机工质蒸发器(12)的第五出口与所述第七压缩机(17)连接,所述第七压缩机(17)与所述余热回收器(11)的第三进口连接,所述余热回收器(11)的第三出口与所述深冷换热器(3)的第六进口连接,所述深冷换热器(3)的第六出口与所述第二节流阀(18)连接,所述第二节流阀(18)与所述深冷换热器(3)的第五进口相连,所述深冷换热器(3)的第五出口与第五压缩机(15)连接;
所述溴化锂余热回收单元包括溴化锂溶液输送泵(19)、所述余热回收器(11)、溴化锂气液分离罐(20)、所述有机工质蒸发器(12)、第三节流阀(21)、第四节流阀(22)、水冷器(23)、所述粗合成气冷却器(2)和所述深冷换热器(3);所述溴化锂溶液输送泵(19)与所述余热回收器(11)的第一进口连接,所述余热回收器(11)的第一出口与所述溴化锂气液分离罐(20)连接,所述溴化锂气液分离罐底部液相、顶部气相分别与所述有机工质蒸发器(12)的第三进口、第二进口连接,所述有机工质蒸发器(12)的第三出口与所述第四节流阀(22)连接,所述第四节流阀(22)与所述水冷器(23)连接,所述水冷器(23)与溴化锂溶液输送泵(19)连接;所述有机工质蒸发器(12)的第二出口与所述第三节流阀(21)连接,所述第三节流阀(21)与所述粗合成气冷却器(2)、所述深冷换热器(3)的第一入口连接,所述深冷换热器(3)的第一出口与所述水冷器(23)连接;所述粗合成气冷却器(2)与所述水冷器(23)连接;所述有机朗肯循环发电单元包括透平(24)、空冷器(25)、有机工质输送泵(26)和所述有机工质蒸发器(12);所述有机工质输送泵(26)与所述有机工质蒸发器(12)的第一进口连接,所述有机工质蒸发器(12)的第一出口与所述透平(24)连接,所述透平(24)与空冷器(25)连接,所述空冷器(25)与有机工质输送泵(26)连接。2.利用权利要求1所述的一种煤基合成气深冷分离制LNG冷电联产系统的工艺,其特征在于,包括粗合成气深冷分离过程、氮气压缩制冷过程、混合制冷剂压缩制冷过程、溴化锂余热回收过程和有机朗肯循环发电过程;所述粗合成气深冷分离过程中,粗合成气经压缩与冷却后进入所述深冷换热器的第八进口,换热后经过深冷换热器第八出口进入所述甲烷深冷分离塔的塔釜再沸器,出甲烷深冷分离塔的塔釜再沸器后进入所述深冷换热器第七进口,深冷后经过深冷换热器第七出口进入粗合成气气液分离罐,分离后气相经膨胀后进入所述甲烷深冷分离塔,液相经节流后进入甲烷深冷分离塔,所述甲烷深冷分离塔塔釜液相进入LNG深冷器,深冷后进入下一工段,甲烷深冷分离塔塔顶的气相进入所述LNG深冷器,换热后经压缩进入深冷换热器的第四进口,换热后经过第四出口进入下...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。