[实用新型]焦炉煤气制取液化天然气的分离设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体液化分离设备，特别涉及一种利用焦炉煤气制取液化天然气的分离设备。

背景技术

我国是世界上最大的焦炭生产、消费和出口国，2004年焦炭产量为2.24亿吨，占全球产量的56％，同时伴生700多亿立方米的焦炉煤气(尾气)。这些焦炉煤气其中一半用于回炉助燃，另一半需要有专门的装置回收。由于我国焦化产业只注重焦炭生产而忽略化工产品回收，焦化生产主要副产品焦炉煤气(尾气)大量直接燃烧放散——俗称“点天灯”。由此造成的经济损失达数百亿元，造成稀缺资源的极大浪费；同时对环境也造成极大的污染。在山西的焦炭集中产地，空气中都弥漫着浓浓的焦煤气味，有时候甚至遮天蔽日。据专家测算，按照我国年焦炭总产量计算。每年自白烧掉的焦炉煤气(尾气)300多亿立方米，相当于国家“西气东输”设计年输气量的2倍多。

焦炉煤气中含有大量的H₂、CH₄、CO等可燃气体，如果将这些气体加以合理的利用，既可以缓解国内能源不足的现状，又可以减轻工业生产带来的环境污染。焦炉煤气(尾气)可以作燃料，如作为城市燃气、发电，又可以作为化工原料，如合成氨、甲醇、二甲醚等；还可以直接还原铁，甚至用于合成油。只要能加以综合利用，焦炉煤气(尾气)的经济价值数以百亿元计。

液化天然气(LNG)技术从上世纪六十年代开始商业化，至今已有三、四十年的历史，是当今世界能源供应中成长速度最快的品种，在世界燃气市场中占6.5％份额。预期今后十年内LNG的年增长速度可达7％，大致为全球天然气生产增速的两倍，为原油增长速度的3倍。到2010年可达1.8～2亿吨/年。但是，目前还没有从焦炉煤气(尾气)或浓缩后的焦炉煤气(如提氢后的尾气)中制取液化天然气的液化分离设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种从焦炉煤气(尾气)或浓缩后的焦炉煤气(如提氢后的尾气)中制取液化天然气的液化分离的设备。使用该设备得到的液化天然气产品纯度可以达到99.8％以上，整套设备工艺简单、操作方便，能很好地解决焦炉煤气的回收问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种焦炉煤气制取液化天然气的分离设备，它包括原料气压缩设备、制冷设备和液化分离设备，所述液化分离设备包括由换热器依次相接组成的换热器组和分馏塔，所述原料气压缩设备与所述液化分离设备通过管道相连接，所述原料气换热器通过制冷管路与所述制冷设备相连。

所述制冷设备为单路或双路气体膨胀制冷设备。

所述分馏塔的顶部设有冷凝器，底部设有再沸器。

所述制冷设备为混合工质制冷设备。本实用新型所能达到的有益效果是：本实用新型的焦炉煤气制取天然气的分离设备，结合我国焦炉煤气利用的现状提出采用低温精馏液化的方法，将甲烷从焦炉煤气中分离出来，制成液化天然气。使焦炉煤气的附加值大大提高，同时LNG产品可以极大地方便运输和利用。液化分离的设备具有结构简单、工艺流程易操作等优点。而且得到的液化天然气纯度可以达到99.8％以上。

附图说明

图1为本实用新型实施例一气体双路膨胀制冷循环制取LNG的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一气体单路膨胀制冷循环制取LNG的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二混合工质制冷循环制取LNG的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

实施例一为采用气体膨胀制冷循环对焦炉煤气(尾气)进行液化分离的工艺流程示意图。如图1所示，该套设备主要包括原料气压缩设备、制冷设备和液化分离设备，其中制冷设备为气体膨胀制冷设备，液化分离设备包括换热器5、6、7依次相连的换热器组和分馏塔9，原料气压缩设备与所述液化分离设备通过管道相连接，所述原料气换热器通过制冷管路与所述制冷设备相连。本实用新型中的换热器组设有3个换热器，工程中根据实际需求，选择适合的换热器个数。分馏塔9底部连接一再沸器18和过冷器10，进一步提高氨的纯度。该套设备还包括对焦炉煤气预处理的压缩机1、3和冷凝器2、4。

其工艺流程如下：

A、焦炉煤气首先经过压缩机和冷凝器压缩冷却，再进入膨胀机的增压端再次增压、冷却；

B、经过步骤A处理后的焦炉煤气依次进入换热器交换热量，被冷流体冷却，温度逐级降低，从换热器出来后，此时焦炉煤气(尾气)中的甲烷已经基本变成液态；