固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与液化天然气联产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开的固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与液化天然气联产装置，包括：高压氮气冷却器、第一原料气体冷却器、第一原料气体冷却器、第一氮气膨胀机、第一氮气膨胀机、氮洗塔、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐、甲烷精馏塔，它们之间通过管线连接。本实用新型专利技术在制氨合成气净化的同时，实现了液化天然气联产，从而达到低投资低能耗高热值高效益的效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及合成氨气体净化
，尤其针对一种利用BGL(BritishGas-Lurgi)碎煤熔洛加压气化炉和鲁奇(Lurgi)碎煤加压气化炉的合成气生产合成氨并副产高纯度液化天然气
，特别涉及一种用低温液氮作为吸收剂，脱除混合气体中CO、Ar、CH4，并在该处理过程中将分离出的甲烷馏分精制为高纯度液化天然气产品的固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与高纯度液化天然气联产装置，该装置适用于合成气(含氢气、一氧化碳、氮气、甲烷、氩)净化制合成氨领域的低能耗新型低温液氮洗(气体脱除)和高纯度液化天然气联产技术。
技术介绍
目前，不少煤化工企业的BGL或Lurgi煤气化后的原料气，基本组分除一氧化碳、氢气外还有部分甲烷。在合成氨产品生产过程中需要经过液氮洗工序去除甲烷等惰性气体或对催化剂有害的气体，再将富甲烷馏分送至甲烷转化等工段后又回到液氮洗工序，最终到合成工序生产氨。这样基于BGL或Lurgi炉的合成氨流程在过程中构成了一个环链，该链如图1所示，其BGL或Lurgi炉过来的粗煤气经过CO变换后送入低温甲醇洗和液氮洗工序去除甲烷等惰性气体或对催化剂有害的气体后送入到合成工序生产氨，液氮洗工序的富甲烷馏分送至甲烷转化、CO变换等工段后又回到液氮洗工序。此流程存在如下不足:1、该过程能耗高，浪费资源；2、液氮洗工段来的CH4馏分的变化影响甲烷转化工段；3、流程长，耦合度高，影响工厂的稳定、安全、长周期可靠运行；4、甲烷回收率低、甲烷馏分中甲烷的浓度低、热值小；5、产品单一化。为了打开环链，提高甲烷的热值和回收率，可将液氮洗过程中的甲烷馏分精制为高纯度液化天然气，作为副产品输出，将产生不可忽视的社会经济效益。液化天然气是近年来迅速发展的清洁能源，具有无污染、热值高，便于运输，可解决偏远山区或不便于布管网的地区的燃气使用。随着社会的发展、科技的进步以及人类对环境保护的意识增强，近年来，液化天然气作为清洁能源备受关注。以BGL或Lurgi气化炉为气化工序的，可同时生产合成氨和高纯度液化天然气将是一项全新的课题，可以实现合成氨与高纯度液化天然气的联产，而这种联产的核心问题在于如何以较低的能耗实现气体的净化和分离。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对现有技术所存在的问题而提供一种固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与高纯度液化天然气联产装置，该装置是通过液氮洗装置和低温分离技术，省去了传统合成气生产过程中工序复杂的甲烷转化工段，在除去合成气中惰性气的同时，将甲烷馏分提浓为高纯度的液化天然气。而且原料气经净化和甲烷分离，既降低了合成回路惰性气的影响，减少了废气排放量，实现了合成氨与高纯度液化天然气联产，具有显著的经济和社会效益。本技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现:固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与液化天然气联产装置，其特征在于，包括:高压氮气冷却器，该高压氮气冷却器具有第一高压氮气入口、第一高压氮气出口、第一燃料气出口、第一燃料气入口、第一氮气入口、第一氮气出口、第一合成气入口、第一合成气出口 ；第一原料气体冷却器，该第一原料气体冷却器具有第一原料气入口、第一原料气出口、第二氮气入口、第二氮气出口、第二高压氮气入口、第二高压氮气出口、第二燃料气入口、第二燃料气出口、第二合成气入口、第二合成气出口 ；第二原料气体冷却器，该第二原料气体冷却器具有第三氮气入口、第三氮气出口、第二原料气入口、第二原料气出口、第三高压氮气入口、第三高压氮气出口、第一闪蒸液体入口、第三燃料气出口、第三合成气入口、第三合成气出口、第一液化天然气入口、第一液化天然气出口和第一闪蒸气体入口；第一氮气膨胀机；第二氮气膨胀机；氮洗塔，该氮洗塔上部具有一液氮入口，顶部具有一氮洗气出口，下部具有一原料气入口，底部具有一馏分出口 ；第一闪蒸罐，该第一闪蒸罐上部具有一原料气入口，顶部具有一原料气出口，底部具有一液体出口 ；第二闪蒸罐，该第二闪蒸罐上部具有一精馏后的气体入口和一馏分入口，顶部具有一闪蒸气体出口，底部具有一闪蒸液体出口 ；甲烷精馏塔，该甲烷精馏塔中上部具有一原料气入口，顶部具有一精馏后的气体出口，下部具有一再沸器，底部具有一液化天然气出口 ；来自空分的高压氮气通过第一高压氮气输送管线与高压氮气冷却器具上的第一高压氮气入口连接，第一高压氮气入口与第一高压氮气出口贯通，第一高压氮气出口分出第二高压氮气输送管线和第三高压氮气输送管线，第二高压氮气输送管线与第一氮气膨胀机的入口连接，第三高压氮气输送管线与第一原料气体冷却器上的第二高压氮气入口连接；第二高压氮气入口与第二高压氮气出口连通，第二高压氮气出口分出第四高压氮气输送管线、第五高压氮气输送管线和第六高压氮气输送管线，第四高压氮气输送管线与甲烷精馏塔下部的再沸器入口连接，第五高压氮气输送管线与第二氮气膨胀机的入口连接，第六高压氮气输送管线与第二原料气体冷却器的第三高压氮气入口连接，第三高压氮气入口与第三高压氮气出口连通，第三高压氮气出口通过第一液氮输送管线与氮洗塔上部的液氮入口连接；由低温甲醇洗中的分子筛出来的原料气通过第一原料气输送管线与第一原料气体冷却器的第一原料气入口连接，第一原料气入口与第一原料气出口连通，第一原料气出口通过第二原料气输出管线与第二原料气体冷却器上的第二原料气入口连接，第二原料气入口与第二原料气出口连通，第二原料气出口通过第三原料气输送管线与第一闪蒸罐上部的原料气入口连接；第一闪蒸罐顶部的原料气出口通过富含甲烷的原料气输送管线与氮洗塔下部的原料气入口连接，第一闪蒸罐底部的液体出口通过液体输送管线与甲烷精馏塔中上部的原料气入口连接；氮洗塔顶部的氮洗气出口通过氮洗气输送管线与一等焓节流器的第一入口连接，等焓节流器的第二入口通过第二液氮输送管线与第一液氮输送管线连接，等焓节流器的出口与第二原料气体冷却器上的第三合成气入口连接，第三合成气入口与第三合成气出口连通,第三合成气出口通过第一合成气输送管线与第一原料气体冷却器上的第二合成气入口连接，第二合成气入口与第二合成气出口连通，第二合成气出口分出第二合成气输送管线和第三合成气输送管线,第二合成气输送管线与低温甲醇洗工序连接,第三合成气输送管线与高压氮气冷却器上的第一合成气入口连接，第一合成气入口与第一合成气出口连通，第一合成气出口通过第四合成气输送管线与氨合成工序连接，其中第四合成气输送管线还通过第五合成气输送管线与低温甲醇洗工序连接；氮洗塔底部的馏分出口通过馏分输送管线与第二闪蒸罐上部的馏分入口连接，甲烷精馏塔顶部的精馏后的气体出口通过精馏后的气体输送管线与第二闪蒸罐上部的精馏后的气体入口连接，第二闪蒸罐顶部的闪蒸气体出口通过闪蒸气体输送管线与第二原料气体冷却器上的第一闪蒸气体入口连接，甲烷精馏塔底部的天然气出口通过第一液化天然气输送管线与第二原料气体冷却器上的第一液化天然气入口连接，第二原料气体冷却器上的第一液化天然气出口与第一液化天然气入口和第一闪蒸气体入口连通，第一液化天然气出口通过第二液化天然气输送管线与液化天然气储罐连接；第二闪蒸罐底部的闪蒸液体出口通过闪蒸液体输送管线与第二原料气体冷却器上的第一闪蒸液体入口连接，第二原料气体冷却器上的第三燃料气出口与第一闪蒸液体入口和第一闪蒸气体入本文档来自技高网...

【技术保护点】
固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与液化天然气联产装置，其特征在于，包括：?高压氮气冷却器，该高压氮气冷却器具有第一高压氮气入口、第一高压氮气出口、第一燃料气出口、第一燃料气入口、第一氮气入口、第一氮气出口、第一合成气入口、第一合成气出口；?第一原料气体冷却器，该第一原料气体冷却器具有第一原料气入口、第一原料气出口、第二氮气入口、第二氮气出口、第二高压氮气入口、第二高压氮气出口、第二燃料气入口、第二燃料气出口、第二合成气入口、第二合成气出口；?第二原料气体冷却器，该第二原料气体冷却器具有第三氮气入口、第三氮气出口、第二原料气入口、第二原料气出口、第三高压氮气入口、第三高压氮气出口、第一闪蒸液体入口、第三燃料气出口、第三合成气入口、第三合成气出口、第一液化天然气入口、第一液化天然气出口和第一闪蒸气体入口；?第一氮气膨胀机；?第二氮气膨胀机；?氮洗塔，该氮洗塔上部具有一液氮入口，顶部具有一氮洗气出口，下部具有一原料气入口，底部具有一馏分出口；?第一闪蒸罐，该第一闪蒸罐上部具有一原料气入口，顶部具有一原料气出口，底部具有一液体出口；?第二闪蒸罐，该第二闪蒸罐上部具有一精馏后的气体入口和一馏分入口，顶部具有一闪蒸气体出口，底部具有一闪蒸液体出口；?甲烷精馏塔，该甲烷精馏塔中上部具有一原料气入口，顶部具有一精馏后的气体出口，下部具有一再沸器，底部具有一液化天然气出口；?来自空分的高压氮气通过第一高压氮气输送管线与高压氮气冷却器具上的第一高压氮气入口连接，第一高压氮气入口与第一高压氮气出口贯通，第一高压氮气出口分出第二高压氮气输送管线和第三高压氮气输送管线，第二高压氮气输送管线与第一氮气膨胀机的入口连接，第三高压氮气输送管线与第一原料气体冷却器上的第二高压氮气入口连接；第二高压氮气入?口与第二高压氮气出口连通，第二高压氮气出口分出第四高压氮气输送管线、第五高压氮气输送管线和第六高压氮气输送管线，第四高压氮气输送管线与甲烷精馏塔下部的再沸器入口连接，第五高压氮气输送管线与第二氮气膨胀机的入口连接，第六高压氮气输送管线与第二原料气体冷却器的第三高压氮气入口连接，第三高压氮气入口与第三高压氮气出口连通，第三高压氮气出口通过第一液氮输送管线与氮洗塔上部的液氮入口连接；?由低温甲醇洗中的分子筛出来的原料气通过第一原料气输送管线与第一原料气体冷却器的第一原料气入口连接，第一原料气入口与第一原料气出口连通，第一原料气出口通过第二原料气输出管线与第二原料气体冷却器上的第二原料气入口连接，第二原料气入口与第二原料气出口连通，第二原料气出口通过第三原料气输送管线与第一闪蒸罐上部的原料气入口连接；?第一闪蒸罐顶部的原料气出口通过原料气输送管线与氮洗塔下部的原料气入口连接，第一闪蒸罐底部的液体出口通过液体输送管线与甲烷精馏塔中上部的原料气入口连接；?氮洗塔顶部的氮洗气出口通过氮洗气输送管线与一等焓节流器的第一入口连接，等焓节流器的第二入口通过第二液氮输送管线与第一液氮输送管线连接，等焓节流器的出口与第二原料气体冷却器上的第三合成气入口连接，第三合成气入口与第三合成气出口连通，第三合成气出口通过第一合成气输送管线与第一原料气体冷却器上的第二合成气入口连接，第二合成气入口与第二合成气出口连通，第二合成气出口分出第二合成气输送管线和第三合成气输送管线，第二合成气输送管线与低温甲醇洗工序连接，第三合成气输送管线与高压氮气冷却器上的第一合成气入口连接，第一合成气入口与第一合成气出口连通，第一合成气出口通过第四合成气输送管线与氨合成工序连接，其中第四合成气输送管线还通过第五合成气输送管线与低温甲醇洗工序连接；?氮洗塔底部的馏分出口通过馏分输送管线与第二闪蒸罐上部的馏分入口连接，甲烷精馏塔顶部的精馏后的气体出口通过精馏后的气体输送管线与第二闪蒸罐上部的精馏后的气体入口连接，第二闪蒸罐顶部的闪蒸气体出口通过闪蒸气体输送管线与第二原料气体冷却器上的第一闪蒸气体入口?连接，甲烷精馏塔底部的天然气出口通过第一液化天然气输送管线与第二原料气体冷却器上的第一液化天然气入口连接，第二原料气体冷却器上的第一液化天然气出口与第一液化天然气入口和第一闪蒸气体入口连通，第一液化天然气出口通过第二液化天然气输送管线与液化天然气储罐连接；?第二闪蒸罐底部的闪蒸液体出口通过闪蒸液体输送管线与第二原料气体冷却器上的第一闪蒸液体入口连接，第二原料气体冷却器上的第三燃料气出口与第一闪蒸液体入口和第一闪蒸气体入口连通，第三燃料气出口通过第一燃料气输送管线与第一原料气体冷却器上的第二燃料气入口连接，第二燃料气入口与第二燃...

【技术特征摘要】
1.固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与液化天然气联产装置，其特征在于，包括: 高压氮气冷却器，该高压氮气冷却器具有第一高压氮气入口、第一高压氮气出口、第一燃料气出口、第一燃料气入口、第一氮气入口、第一氮气出口、第一合成气入口、第一合成气出口 ； 第一原料气体冷却器，该第一原料气体冷却器具有第一原料气入口、第一原料气出口、第二氮气入口、第二氮气出口、第二高压氮气入口、第二高压氮气出口、第二燃料气入口、第二燃料气出口、第二合成气入口、第二合成气出口 ； 第二原料气体冷却器，该第二原料气体冷却器具有第三氮气入口、第三氮气出口、第二原料气入口、第二原料气出口、第三高压氮气入口、第三高压氮气出口、第一闪蒸液体入口、第三燃料气出口、第三合成气入口、第三合成气出口、第一液化天然气入口、第一液化天然气出口和第一闪蒸气体入口； 第一氮气膨胀机； 第二氮气膨胀机； 氮洗塔，该氮洗塔上部具有一液氮入口，顶部具有一氮洗气出口，下部具有一原料气入口，底部具有一馏分出口 ； 第一闪蒸罐，该第一 闪蒸罐上部具有一原料气入口，顶部具有一原料气出口，底部具有一液体出口； 第二闪蒸罐，该第二闪蒸罐上部具有一精馏后的气体入口和一馏分入口，顶部具有一闪蒸气体出口，底部具有一闪蒸液体出口 ； 甲烷精馏塔，该甲烷精馏塔中上部具有一原料气入口，顶部具有一精馏后的气体出口，下部具有一再沸器，底部具有一液化天然气出口 ； 来自空分的高压氮气通过第一高压氮气输送管线与高压氮气冷却器具上的第一高压氮气入口连接，第一高压氮气入口与第一高压氮气出口贯通，第一高压氮气出口分出第二高压氮气输送管线和第三高压氮气输送管线，第二高压氮气输送管线与第一氮气膨胀机的入口连接，第三高压氮气输送管线与第一原料气体冷却器上的第二高压氮气入口连接；第二高压氮气入口与第二高压氮气出口连通，第二高压氮气出口分出第四高压氮气输送管线、第五高压氮气输送管线和第六高压氮气输送管线，第四高压氮气输送管线与甲烷精馏塔下部的再沸器入口连接，第五高压氮气输送管线与第二氮气膨胀机的入口连接，第六高压氮气输送管线与第二原料气体冷却器的第三高压氮气入口连接，第三高压氮气入口与第三高压氮气出口连通，第三高压氮气出口通过第一液氮输送管线与氮洗塔上部的液氮入口连接； 由低温甲醇洗中的分子筛出来的原料气通过第一原料气输送管线与第一原料气体冷却器的第一原料气入口连接，第一原料气入口与第一原料气出口连通，第一原料气出口通过第二原料气输出管线与第二原料气体冷却器上的第二原料气入口连接，第二原料气入口与第二原料气出口连通，第二原料气出口通过第三原料气输送管线与第一闪蒸罐上部的原料气入口连接； 第一闪蒸罐顶部的原料气出口通过原料气输送管线与氮洗塔下部的原料气入口连接，第一闪蒸罐底部的液体出口通过液体输送管线与甲烷精馏塔中上部的原料气入口连接； 氮洗塔顶部的氮洗气出口通过氮洗气输送管线与一等焓节流器的第一入口连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨震东，赵时红，顾鹤燕，陈晏，支红利，
申请(专利权)人：上海国际化建工程咨询公司，
类型：实用新型
国别省市：