一种由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统，包括液化天然气原料罐、汽化单元、精脱硫单元、变温吸附脱水脱碳单元、丙烷分离精馏单元、乙烷分离精馏单元和甲烷分离精馏单元，所述液化天然气原料罐和所述汽化单元之间通过管道连通，所述汽化单元和所述精脱硫单元之间通过管道连通，所述精脱硫单元和所述变温吸附脱水脱碳单元之间通过管道连通，所述变温吸附脱水脱碳单元和所述丙烷分离精馏单元之间通过管道连通，所述丙烷分离精馏单元和所述乙烷分离精馏单元之间通过管道连通，所述乙烷分离精馏单元和所述甲烷分离精馏单元之间通过管道连通，本实用新型专利技术以液化天然气为原料，制备出高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷。烷和高纯丙烷。烷和高纯丙烷。

【技术实现步骤摘要】
一种由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统


[0001]本技术属于高纯电子特种气体制备领域，具体涉及一种由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统。

技术介绍

[0002]天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成，其主要由甲烷(85％)和少量乙烷(9％)、丙烷(3％)、氮(2％)和丁烷(1％)组成。
[0003]天然气是一种大宗物料，其中的甲烷、乙烷、丙烷等可以作为高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷电子特气的来源，其中高纯甲烷和高纯乙烷可以作为半导体气相沉积的碳源，高纯丙烷可以作为第三代半导体的碳化硅外延生长气体。但是目前，我国绝大多数高纯气体都是进口的，缺少由天然气直接制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的装置。
[0004]有鉴于此，有必要提供一种由天然气直接制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统，所述系统以液化天然气为原料，经过纯化、多级精馏制备出高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷，同时，提纯后的副产物也可以加以利用，本系统能耗更低，装置经济效益更大。
[0006]为解决现有技术中存在的上述问题，本技术是通过如下技术方案来实现的：
[0007]一种由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统，包括液化天然气原料罐、汽化单元、精脱硫单元、变温吸附脱水脱碳单元、丙烷分离精馏单元、乙烷分离精馏单元和甲烷分离精馏单元，所述液化天然气原料罐和所述汽化单元之间通过管道连通，所述汽化单元和所述精脱硫单元之间通过管道连通，所述精脱硫单元和所述变温吸附脱水脱碳单元之间通过管道连通，所述变温吸附脱水脱碳单元和所述丙烷分离精馏单元之间通过管道连通，所述丙烷分离精馏单元和所述乙烷分离精馏单元之间通过管道连通，所述乙烷分离精馏单元和所述甲烷分离精馏单元之间通过管道连通。
[0008]进一步地，所述丙烷分离精馏单元包括依次设置的丙烷精馏塔和丙烷分离塔，所述变温吸附脱水脱碳单元和所述丙烷精馏塔之间通过管道连通，丙烷分离塔底部的工业丙烷经所述丙烷分离塔底部的出口管道进行充装，丙烷精馏塔底部的高纯丙烷经所述丙烷精馏塔底部的出口管道进行充装。
[0009]进一步地，所述乙烷分离精馏单元包括依次设置的乙烷精馏塔和乙烷分离塔，所述丙烷分离精馏单元和所述乙烷精馏塔之间通过管道连通，乙烷分离塔底部的工业乙烷经所述乙烷分离塔底部的出口管道进行充装，乙烷精馏塔底部的高纯乙烷经所述乙烷精馏塔底部的出口管道进行充装，所述乙烷精馏塔底部的出口管道与所述变温吸附脱水脱碳单元
之间通过管道连通。
[0010]进一步地，所述甲烷分离精馏单元包括依次设置的甲烷精馏塔和甲烷分离塔，所述乙烷分离精馏单元和所述甲烷精馏塔之间通过管道连通，甲烷分离塔底部的工业甲烷经所述甲烷分离塔底部的出口管道进行充装，甲烷精馏塔底部的高纯甲烷经所述甲烷精馏塔底部的出口管道进行充装。
[0011]进一步地，所述系统还包括主换热单元、冷箱单元和天然气管道，丙烷分离精馏单元顶部的粗丙烷经所述丙烷分离精馏单元顶部的出口管道与所述天然气管道连通，乙烷分离精馏单元顶部的粗乙烷经所述乙烷分离精馏单元顶部的出口管道与所述天然气管道连通，甲烷分离精馏单元顶部的粗甲烷经所述甲烷分离精馏单元顶部的出口管道与所述天然气管道连通，所述变温吸附脱水脱碳单元的顶部与所述天然气管道通过管道连通，所述原料罐的顶部与所述天然气管道通过管道连通。
[0012]进一步地，所述主换热单元、所述丙烷分离精馏单元、所述乙烷分离精馏单元和所述甲烷分离精馏单元置于所述冷箱单元内部，所述变温吸附脱水脱碳单元与所述丙烷分离精馏单元之间的管道经过所述主换热单元、所述丙烷分离精馏单元、所述乙烷分离精馏单元和所述甲烷分离精馏单元的出口管道均经过所述主换热单元。
[0013]与现有技术相比，本技术具有如下优点：
[0014]本技术中，以液化天然气为原料，经汽化单元汽化后，进入精脱硫单元脱硫，然后进入变温吸附脱水脱碳单元脱水脱碳，最后经过丙烷分离精馏单元、乙烷分离精馏单元和甲烷分离精馏单元进行精馏，制备出高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷，同时，提纯后的副产物也可以加以利用，本系统能耗更低，装置经济效益更大。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本技术由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统结构示意图；
[0017]图中附图标记含义：1：液化天然气原料罐；2：汽化单元；3：精脱硫单元；4：变温吸附脱水脱碳单元；5：丙烷分离精馏单元；51：丙烷精馏塔；52：丙烷分离塔；6：乙烷分离精馏单元；61：乙烷精馏塔；62：乙烷分离塔；7：甲烷分离精馏单元；71：甲烷精馏塔；72：甲烷分离塔；8：主换热单元；9：冷箱单元；10：天然气管道。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等
指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0020]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0021]请参阅图1，一种由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统，包括液化天然气原料罐1、汽化单元2、精脱硫单元3、变温吸附脱水脱碳单元4、丙烷分离精馏单元5、乙烷分离精馏单元6和甲烷分离精馏单元7，所述液化天然气原料罐1和所述汽化单元2之间通过管道连通，所述汽化单元2和所述精脱硫单元3之间通过管道连通，所述精脱硫单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统，包括液化天然气原料罐(1)、汽化单元(2)、精脱硫单元(3)、变温吸附脱水脱碳单元(4)、丙烷分离精馏单元(5)、乙烷分离精馏单元(6)和甲烷分离精馏单元(7)，其特征在于，所述液化天然气原料罐(1)和所述汽化单元(2)之间通过管道连通，所述汽化单元(2)和所述精脱硫单元(3)之间通过管道连通，所述精脱硫单元(3)和所述变温吸附脱水脱碳单元(4)之间通过管道连通，所述变温吸附脱水脱碳单元(4)和所述丙烷分离精馏单元(5)之间通过管道连通，所述丙烷分离精馏单元(5)和所述乙烷分离精馏单元(6)之间通过管道连通，所述乙烷分离精馏单元(6)和所述甲烷分离精馏单元(7)之间通过管道连通。2.根据权利要求1所述的由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统，其特征在于，所述丙烷分离精馏单元(5)包括依次设置的丙烷精馏塔(51)和丙烷分离塔(52)，所述变温吸附脱水脱碳单元(4)和所述丙烷精馏塔(51)之间通过管道连通，丙烷分离塔(52)底部的工业丙烷经所述丙烷分离塔(52)底部的出口管道进行充装，丙烷精馏塔(51)底部的高纯丙烷经所述丙烷精馏塔(51)底部的出口管道进行充装。3.根据权利要求1所述的由天然气制备高纯甲烷、高纯乙烷和高纯丙烷的系统，其特征在于，所述乙烷分离精馏单元(6)包括依次设置的乙烷精馏塔(61)和乙烷分离塔(62)，所述丙烷分离精馏单元(5)和所述乙烷精馏塔(61)之间通过管道连通，乙烷分离塔(62)底部的工业乙烷经所述乙烷分离塔(62)底部的出口管道进行充装，乙烷精馏塔(61)底部的高纯乙烷经所述乙烷精馏塔(61)底部的出口管道进行充装，所述乙烷精馏塔(61)底部的出口管道与所述变温吸附...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹小林，杜大艳，刘隆益，易万里，江罗，彭晓双，夏炜，
申请(专利权)人：和远潜江电子特种气体有限公司，
类型：新型
国别省市：