【技术实现步骤摘要】
本申请涉及尾气再利用领域，更具体地说，它涉及一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺。
技术介绍
1、天然气沉积炉是一种特殊的装置，它能够在一定的温度条件下，使天然气发生热解。在热解过程中，天然气的有机物质会分解，形成基体碳。这些基体碳随后填充到c/c预制体的孔隙中，进而制备出碳/碳复合材料。这种复合材料因具有高强度、轻质、耐高温等特性，在航空航天、汽车、能源等领域有广泛的应用前景。
2、然而，这个过程中产生的尾气中含有大量的氮气、甲烷、氢气、丙烷、c2-c6碳氢化合物以及芳香性物质，给天然气沉积工艺的发展带来了一些挑战。目前，许多碳/碳复合材料生产企业只能简单处理这些尾气，然后进行直排，不仅对环境造成了巨大污染，而且也造成了资源的极大浪费，增加了企业的生产成本。因此，如何实现天然气尾气的资源化利用，已经成为当前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、为了实现天然气沉积炉尾气的资源化利用，本申请提供一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺。
2、本申请提供一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，采用如下的技术方案：
3、(1)尾气收集预处理：将天然气沉积炉产生的尾气加压输送到尾气储罐后经除尘、净化和干燥，形成原料气；所述尾气包括氢气、氮气以及碳氢混合气体；
4、(2)深冷处理：将原料气在温度为-160～-100℃，压力为0.10～0.40mpag下液化为低温液体；
5、(3)萃取分离：将低温液体与萃取剂在压力为0.15～0.35mpag，温度为
6、(4)解析：设置温度为-60～-40℃、压力为0.10～0.30mpag，分离萃取相中的萃取剂与低组分碳氢化合物，得到含有较高浓度的低组分碳氢气体。
7、通过采用上述技术方案，通过预处理去除尾气中的粉尘颗粒、粗焦油与水分等杂质，深冷处理使气体液化一方面将气体液化便于后续萃取操作，另一方面将尾气在合适温度与压力下液化，能够除去氮气与大部分的氢气；少量氢气在深冷处理中可能会液化混入低温液体中，为了萃取得到低组分碳氢化合物，将萃取剂与液态碳氢化合物混合萃取，萃取剂与甲烷、丙烷和c2碳氢化合物具有良好的相溶性，与无机物氮气、氢气不相容，从而萃取出混入低温液体中的少量液体氢，进一步提高氢气氮气的脱离程度，获得含有较高纯度的低组分碳氢气体，将其作为碳源气体，用于气相沉积，实现天然气沉积炉尾气的资源化利用。
8、可选的，所述预处理过程中加压输送时的压力为0.10～0.40mpag。
9、通过采用上述技术方案，为后续提供连续稳定的动力供应，保证流体的稳定运输，从而提高整个处理过程的效率。
10、可选的，所述萃取剂为正己烷或正庚烷中一种或两种的混合物。
11、通过采用上述技术方案，正己烷或正庚烷与碳氢化合物具有良好的相溶性，而与氢气和氮气不相溶，加入正己烷或正庚烷做萃取剂，能够很好的溶解碳氢化合物，有效的将碳氢化合物从含有少量氢气的低温液体中提取出来，除去氢气，进一步提高尾气的除杂效率，提高最终得到的低组分碳氢化合物的浓度。
12、可选的，所述萃取分离步骤中萃取剂与低温液体的混合体积之比为5-10：1。
13、通过采用上述技术方案，控制萃取剂与低温液体的混合比例在合理范围之内可以确保萃取剂能够充分的与低温液体接触，从而实现有效的分离，优化分离效果和纯度，从而进一步提高萃取效率和纯度。
14、可选的，所述萃取步骤中控制压力为0.15～-0.35mpag，温度为-150～-90℃。
15、通过采用上述技术方案，适宜的温度与压力能够提供足够的萃取驱动力，使萃取剂能够更好的溶解碳氢化合物，优化萃取剂和液态碳氢化合物之间的相溶性，进一步提高分离纯度。
16、可选的，所述萃取分离步骤中萃取剂与低温液体以20～40r/min的速率混合30～60min后分离。
17、通过采用上述技术方案，控制萃取剂与低温液体的混合搅拌速率与混合时间，使萃取剂与低温液体能够充分接触，增加其反应时间，促进传质的过程，从而进一步提高萃取分离效率，并且混合过程能够使萃取剂与低温液体之间达到较好的平衡状态，缩短后续分离过程所需要的时间。
18、可选的，所述萃取分离步骤中萃余相经过多次萃取分离，收集萃取分离中获得的萃取相，解析。
19、通过采用上述技术方案，多次萃取可以提高分离效率和纯度，确保液态碳氢化合物能够被萃取剂充分的提取和纯化，综合考虑提取纯度与经济成本后，经三次萃取之后就能达到较好的萃取效果，按照gb/t13610-2020进行检测低组分碳氢化合物浓度达到90.0％。
20、可选的，所述萃取分离步骤中将萃取剂与低温液体混合后-150～-90℃温度下静置30～60min分离萃余相与含有低组分碳氢化合物的萃取相，收集萃取相，萃余相继续通入下一级萃取分离系统中重复萃取分离操作。
21、通过采用上述技术方案，当萃取剂与低温液体混合后，低组分碳氢化合物会根据其在萃取剂和低温液体之间的溶解度差异而被分离，-150～-90℃下，这种溶解度差异变得更加明显，能够很好的促进碳氢化合物在萃取相和萃余相之间的分界，使得两相的浓度更加明显，更多的低组分碳氢化合物会聚集在萃取相中，进一步提高分离效果。
22、综上所述，本申请具有以下有益效果：
23、1、本申请的方法，通过对天然气沉积炉产生的尾气进行初步的预处理、液化、萃取分离等步骤，得到了浓度在90％以上的低组分碳氢化合物，可以将其作为碳源气体，用于气相沉积，实现了天然气沉积炉尾气的资源化利用，减少企业生产成本，减少对环境的污染。
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1.一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述预处理过程中加压输送时的压力为0.10～0.40MPaG。
3.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述萃取剂为正己烷或正庚烷中一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述萃取分离步骤中萃取剂与低温液体的混合体积之比为5-10：1。
5.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述萃取步骤中控制压力为0.15～0.35MPaG，温度为-120～-100℃。
6.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述萃取分离步骤中萃取剂与低温液体以20～40r/min的速率混合30-60min后分离。
7.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述萃取分离步骤中萃余相经过多次萃取分离，收集多次萃取分离中获得的萃取相解析。p>
8.根据权利要求7所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述萃取分离步骤中将萃取剂与低温液体混合后-150～-90℃温度下静置30～60min分离萃余相与含有低组分碳氢化合物的萃取相，收集萃取相，萃余相继续通入下一级萃取分离系统中重复萃取分离操作。
...【技术特征摘要】
1.一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述预处理过程中加压输送时的压力为0.10～0.40mpag。
3.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述萃取剂为正己烷或正庚烷中一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述萃取分离步骤中萃取剂与低温液体的混合体积之比为5-10：1。
5.根据权利要求1所述的一种天然气沉积炉尾气综合利用工艺，其特征在于：所述萃取步骤中控制压力为0.15～0.35mpag，温度为-...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志保，贾武林，孙勇，侯光远，樊乾国，
申请(专利权)人：陕西美兰德新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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