一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于煤气化合成气分离提纯技术领域，具体的说是一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置及方法。本发明专利技术的装置包括分子筛吸附装置、原料冷却器a、原料冷却器b、脱氢塔、脱氮塔、脱甲烷塔、甲烷精制塔等，本发明专利技术通过设置甲烷精制塔，将脱甲烷塔釜的塔釜液浓缩后送甲烷精制塔精馏，得到符合GB/T38753—2020常规类LNG产品，本发明专利技术有效的利用了甲烷，节约了能源资源，同时，甲烷精制塔塔顶得到CO气体送下游生产装置，提高了合成气中CO的分离收率，降低了生产成本，提高了企业经济效益。提高了企业经济效益。提高了企业经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置及方法


[0001]本专利技术属于煤气化合成气分离提纯
，具体的说是一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置及方法。

技术介绍

[0002]合成气（CO和H2）是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H
2 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（98%以上），需将原料气中的氢气、氮气和甲烷脱除。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。
[0003]目前，CO和H2深冷分离方法虽然将大部分H2和CO分离开了，但是分离过程中脱甲烷塔底分离出的甲烷气中含有大量的CO，不满足液化天然气产品的指标要求。同时，甲烷气送焚烧装置，甲烷气中有大量的CO没有得到有效的利用，造成合成气分离CO收率低，生产成本高。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置及方法，该方法能够将合成气中的H2、CO、甲烷分离，H2和CO送下游装置使用，提高了CO的分离收率，同时生产出符合GB/T38753—2020要求的常规类液化天然气产品。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置，包括分子筛吸附装置、原料冷却器a、原料冷却器b、脱氢塔、脱氮塔、脱甲烷塔、甲烷精制塔、闪蒸器a、闪蒸器b、闪蒸器c、闪蒸器d、氢气闪蒸罐、脱氢塔塔顶分离器、脱氮塔塔顶冷凝器、脱氮塔塔顶分离器、脱甲烷塔塔顶冷凝器、脱甲烷塔塔顶分离器、甲烷精制塔塔顶冷凝器、甲烷精制塔塔顶分离器、循环氮气装置；所述分子筛吸附装置进口与合成气管道连通，分子筛吸附装置出口通过管道与原料冷却器a的第一进口连通，原料冷却器a的第一出口通过管道分为三支路分别与闪蒸器a的进口、闪蒸器c的进口、闪蒸器d的进口连通，闪蒸器a的出口、闪蒸器c的出口、闪蒸器d的出口均通过管道与闪蒸器b的进口连通，闪蒸器b的出口通过管道与原料冷却器b的第一进口连通，原料冷却器b的第一出口通过管道与氢气闪蒸罐的进口连通，氢气闪蒸罐的闪蒸气出口通过管道与原料冷却器b的第二进口连通，原料冷却器b的第二出口通过管道与原料冷却器a的第二进口连通，原料冷却器a的第二出口通过管道与氢气管道连通，氢气闪蒸罐的
闪蒸液出口通过管道与脱氢塔顶端侧面的原料液进口连通，脱氢塔顶部的气相出口通过管道与原料冷却器b的第三进口连通，原料冷却器b的第三出口通过管道与脱氢塔塔顶分离器的进口连通，脱氢塔塔顶分离器的气相出口通过管道与原料冷却器a的第三进口连通，原料冷却器a的第三出口通过管道与回收气管道连通，脱氢塔塔釜液出口通过管道与脱氮塔中部进口连通，脱氮塔顶部的气相出口通过管道与脱氮塔塔顶冷凝器的进口连通，脱氮塔塔顶冷凝器的出口通过管道与脱氮塔塔顶分离器的进口连通，脱氮塔塔顶分离器的气相出口通过管道与原料冷却器a的第四进口，原料冷却器a的第四出口通过管道连接焚烧装置，脱氮塔塔顶分离器的液相出口通过管道与脱氮塔塔顶冷凝液进口连通，脱氮塔塔釜液出口通过管道连接至脱甲烷塔中部进口，脱甲烷塔顶气相出口通过管道与脱甲烷塔塔顶冷凝器进口连通，脱甲烷塔塔顶冷凝器出口通过管道与脱甲烷塔塔顶分离器进口连通，脱甲烷塔塔顶分离器气相出口通过管道与原料冷却器a的第五进口连通，原料冷却器a的第五出口通过管道与一氧化碳管道连通，脱甲烷塔塔顶分离器液相出口通过管道与脱甲烷塔顶部连通，脱甲烷塔塔釜液出口通过管道连接至甲烷浓缩器进口，甲烷浓缩器的气相出口通过管道连接至脱甲烷塔中部进口，甲烷浓缩器底部出口通过管道连接至甲烷精制塔中部进口，甲烷精制塔顶气相出口通过管道与甲烷精制塔塔顶冷凝器进口连通，甲烷精制塔塔顶冷凝器出口通过管道与甲烷精制塔塔顶分离器进口连通，甲烷精制塔塔顶分离器气相出口通过管道与原料冷却器a的第六进口连通，原料冷却器a的第六出口通过管道与一氧化碳管道连通，甲烷精制塔塔顶分离器的冷凝液出口通过管道连接至甲烷精制塔顶端，甲烷精制塔塔釜出口通过管道连接至LNG储罐。
[0006]进一步地，氢气闪蒸罐的闪蒸液出口与脱氢塔顶端侧面的原料液进口连通的管道上、脱氢塔塔釜液出口与脱氮塔中部进口连通的管道上、脱氮塔塔釜液出口与脱甲烷塔中部进口连接的管道上、甲烷浓缩器底部出口与甲烷精制塔中部进口连接的管道上均设置减压阀。
[0007]进一步地，原料冷却器a、原料冷却器b、脱氮塔塔顶冷凝器、脱甲烷塔塔顶冷凝器、甲烷精制塔塔顶冷凝器的冷却通道均与循环氮气装置连通；所述脱氢塔塔顶分离器、脱氮塔塔顶分离器、脱甲烷塔塔顶分离器、甲烷精制塔塔顶分离器内均设置除雾装置。
[0008]进一步地，原料冷却器a内的第一进口与第一出口相通、第二进口与第二出口相通、第三进口与第三出口相通、第四进口与第四出口相通、第五进口与第五出口相通；第六进口与第六出口相通；原料冷却器b内的第一进口与第一出口相通、第二进口与第二出口相通、第三进口与第三出口相通。
[0009]一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的方法，合成气从合成气管道进入分子筛吸附装置，在分子筛吸附装置中吸附脱除二氧化碳、甲醇后进入原料冷却器a，经原料冷却器a冷却降温后分为三支路分别进入闪蒸器a、闪蒸器c、闪蒸器d再次降温，经闪蒸器a、闪蒸器c、闪蒸器d降温后的合成气合为一路依次进入闪蒸器b降温、原料冷却器b降温，经原料冷却器b降温后进入氢气闪蒸罐中进行气液分离，富氢气从氢气闪蒸罐顶部流出进入原料冷却器b换热后进入原料冷却器a复热，富氢气经原料冷却器a复热后进入氢气管道送下游装置；氢气闪蒸罐内的冷凝液减压后从脱氢塔顶部进入脱氢塔内，在脱氢塔顶得到的富氢气b经原料冷却器b降温后进入脱氢塔塔顶分离器进行气液分离，富氢气b从脱氢塔塔顶分离器流出进入原料冷却器a复热后送回收气管道进行回收利用，脱氢塔塔顶分离器中的冷凝液回流
至脱氢塔内；脱氢塔塔釜液减压后进入脱氮塔，脱氮塔塔顶得到的气相经脱氮塔塔顶冷凝器冷凝后进入脱氮塔塔顶分离器进行气液分离，分离出的富氮气经原料冷却器a复热后送焚烧装置，脱氮塔塔顶分离器中的冷凝液返回脱氮塔中；脱氮塔塔釜液减压后进入脱甲烷塔中，脱甲烷塔顶部得到的气相经脱甲烷塔塔顶冷凝器冷凝后进入脱甲烷塔塔顶分离器，分离出的一氧化碳气体经原料冷却器a复热后进入一氧化碳管道送下游装置，脱甲烷塔塔顶分离器中的冷凝液回流至脱甲烷塔中；脱甲烷塔塔釜液进入甲烷浓缩器，经甲烷浓缩器浓缩后减压进入甲烷精制塔中，甲烷精制塔塔顶气相经甲烷精制塔塔顶冷凝器冷凝后进入甲烷精制塔塔顶分离器，甲烷精制塔塔顶分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置，其特征在于包括：分子筛吸附装置、原料冷却器a、原料冷却器b、脱氢塔、脱氮塔、脱甲烷塔、甲烷精制塔、闪蒸器a、闪蒸器b、闪蒸器c、闪蒸器d、氢气闪蒸罐、脱氢塔塔顶分离器、脱氮塔塔顶冷凝器、脱氮塔塔顶分离器、脱甲烷塔塔顶冷凝器、脱甲烷塔塔顶分离器、甲烷精制塔塔顶冷凝器、甲烷精制塔塔顶分离器、循环氮气装置；所述分子筛吸附装置进口与合成气管道连通，分子筛吸附装置出口通过管道与原料冷却器a的第一进口连通，原料冷却器a的第一出口通过管道分为三支路分别与闪蒸器a的进口、闪蒸器c的进口、闪蒸器d的进口连通，闪蒸器a的出口、闪蒸器c的出口、闪蒸器d的出口均通过管道与闪蒸器b的进口连通，闪蒸器b的出口通过管道与原料冷却器b的第一进口连通，原料冷却器b的第一出口通过管道与氢气闪蒸罐的进口连通，氢气闪蒸罐的闪蒸气出口通过管道与原料冷却器b的第二进口连通，原料冷却器b的第二出口通过管道与原料冷却器a的第二进口连通，原料冷却器a的第二出口通过管道与氢气管道连通，氢气闪蒸罐的闪蒸液出口通过管道与脱氢塔顶端侧面的原料液进口连通，脱氢塔顶部的气相出口通过管道与原料冷却器b的第三进口连通，原料冷却器b的第三出口通过管道与脱氢塔塔顶分离器的进口连通，脱氢塔塔顶分离器的气相出口通过管道与原料冷却器a的第三进口连通，原料冷却器a的第三出口通过管道与回收气管道连通，脱氢塔塔釜液出口通过管道与脱氮塔中部进口连通，脱氮塔顶部的气相出口通过管道与脱氮塔塔顶冷凝器的进口连通，脱氮塔塔顶冷凝器的出口通过管道与脱氮塔塔顶分离器的进口连通，脱氮塔塔顶分离器的气相出口通过管道与原料冷却器a的第四进口，原料冷却器a的第四出口通过管道连接焚烧装置，脱氮塔塔顶分离器的液相出口通过管道与脱氮塔塔顶冷凝液进口连通，脱氮塔塔釜液出口通过管道连接至脱甲烷塔中部进口，脱甲烷塔顶气相出口通过管道与脱甲烷塔塔顶冷凝器进口连通，脱甲烷塔塔顶冷凝器出口通过管道与脱甲烷塔塔顶分离器进口连通，脱甲烷塔塔顶分离器气相出口通过管道与原料冷却器a的第五进口连通，原料冷却器a的第五出口通过管道与一氧化碳管道连通，脱甲烷塔塔顶分离器液相出口通过管道与脱甲烷塔顶部连通，脱甲烷塔塔釜液出口通过管道连接至甲烷浓缩器进口，甲烷浓缩器的气相出口通过管道连接至脱甲烷塔中部进口，甲烷浓缩器底部出口通过管道连接至甲烷精制塔中部进口，甲烷精制塔顶气相出口通过管道与甲烷精制塔塔顶冷凝器进口连通，甲烷精制塔塔顶冷凝器出口通过管道与甲烷精制塔塔顶分离器进口连通，甲烷精制塔塔顶分离器气相出口通过管道与原料冷却器a的第六进口连通，原料冷却器a的第六出口通过管道与一氧化碳管道连通，甲烷精制塔塔顶分离器的冷凝液出口通过管道连接至甲烷精制塔顶端，甲烷精制塔塔釜出口通过管道连接至LNG储罐。2.根据权利要求1所述的一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置，其特征在于：氢气闪蒸罐的闪蒸液出口与脱氢塔顶端侧面的原料液进口连通的管道上、脱氢塔塔釜液出口与脱氮塔中部进口连通的管道上、脱氮塔塔釜液出口与脱甲烷塔中部进口连接的管道上、甲烷浓缩器底部出口与甲烷精制塔中部进口连接的管道上均设置减压阀。3.根据权利要求1所述的一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置，其特征在于：原料冷却器a、原料冷却器b、脱氮塔塔顶冷凝器、脱甲烷塔塔顶冷凝器、甲烷精制塔塔顶冷凝器的冷却通道均与循环氮气装置连通；所述脱氢塔塔顶分离器、脱氮塔塔顶分离器、脱甲烷塔塔顶分离器、甲烷精制塔塔顶分离器内均设置除雾装置。
4.根据权利要求1所述的一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的装置，其特征在于：原料冷却器a内的第一进口与第一出口相通、第二进口与第二出口相通、第三进口与第三出口相通、第四进口与第四出口相通、第五进口与第五出口相通；第六进口与第六出口相通；原料冷却器b内的第一进口与第一出口相通、第二进口与第二出口相通、第三进口与第三出口相通。5.一种深冷分离提纯H2、CO并联产LNG的方法，其特征在于：合成气从合成气管道进入分子筛吸附装置，在分子筛吸附装置中吸附脱除二氧化碳、甲醇后进入原料冷却器a，经原料冷却器a冷却降温后分为三支路分别进入闪蒸器a、闪蒸器c、闪蒸器d再次降温，经闪蒸器a、闪蒸器c、闪蒸器d降温后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓玲，张立，李刚，唐红建，杨军，唐复兴，杨志强，汤胜勇，魏东，巨文章，李胜凯，樊文彬，强军飞，
申请(专利权)人：新疆天业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：