[发明专利]一种煤气化装置来原料气的分离方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤气化装置来原料气的分离方法和装置。

背景技术

目前化工厂的煤气化装置来的原料气，基本组分为CO、CH₄、H₂，由于其中甲烷气CH₄的存在，对利用原料气合成氨或合成甲醇非常不利，影响产品的合成率并增加能耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可有效分离、利用甲烷气，具有环保、节能、成本低特点的煤气化装置来原料气的分离方法和装置。

为了解决以上技术问题，本发明的煤气化装置来原料气的分离方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)经净化处理的原料气在换热器中冷却到-165℃--160℃；

(2)经冷却的原料气进入洗涤塔，控制洗涤塔的回流比为0.05-0.1，在塔顶获得CH₄含量小于等于1％的合成气；

(3)合成气经LNG过冷器和换热器复热后引出；

(4)从洗涤塔底部引出主要含CO和CH₄组分的液相，节流后进入CH₄-CO精镏塔精馏；

(5)从精镏塔顶出来的部分气体在精镏塔塔顶的冷凝器(K601)中被冷凝，冷凝的液体经液体泵(COP601/2)加压后一部分作为精镏塔的回流液，另一部分进入洗涤塔作为洗涤塔的回流液；

(6)从精镏塔顶出来的另一部分气体分别进入换热器复热后作为低压合成气引出；

(7)精镏塔塔底液体在再沸器中部分蒸发，气体上升和回流液传热传质；

(8)从精镏塔底部取出CO小于等于0.5％的液态LNG产品，经LNG过冷器过冷后送入LNG贮槽。

更进一步的改进分离方法是，经精镏塔塔顶的冷凝器(K601)冷凝后的液体以及从精馏塔顶部出来的另一部分气体分别经气液分离器(LV601)分离后再分别到液体泵和换热器。通过分离液相中的气体和气相中的液体，可以避免对后续工序的影响。

为了解决以上技术问题，本发明的煤气化装置来原料气的分离装置包括：

(1)洗涤塔；

(2)换热器；

(3)净化系统，其用于将煤气化装置来原料气经净化处理后送入所述换热器，之后被冷却的气体送入所述洗涤塔，在洗涤塔顶获得CH₄含量小于等于1％的合成气，洗涤塔塔底获得主要含CO和CH₄组分的液相；

(4)LNG过冷器；上述合成气经LNG过冷器和上述换热器复热后引出；

(5)冷凝器；

(6)液体泵；

(7)再沸器；

(8)CH₄-CO精镏塔；上述CO和CH₄组分的液相送入CH₄-CO精镏塔，从精镏塔顶出来的部分气体在精镏塔塔顶的冷凝器(K601)中被冷凝，冷凝的液体经液体泵(COP601/2)加压后一部分作为精镏塔的回流液，另一部分进入洗涤塔作为洗涤塔的回流液；另一部分从塔顶出来的气体进入上述换热器复热后作为低压合成气引出；在精镏塔塔底液体在再沸器内部分蒸发，气体上升和回流液传热传质；

(9)LNG贮槽；从精镏塔底部取出液态LNG产品(CO≤0.5％)，在LNG过冷器内过冷后送入LNG贮槽；

(10)管路：连接上述各装置。

作为一种改进，本发明的分离装置还包括气液分离器，经精镏塔塔顶的冷凝器冷凝后的液体经气液分离器分离后再分别到液体泵和换热器。

本发明由于采用双塔流程，通过合理控制回流比，使深冷处理的原料气进入洗涤塔后完成分离，大部分原料气经洗涤后形成甲烷含量低于1％的合成气，合成气勿需增压即可顺利进入下游的合成气压缩机系统生产合成氨或合成甲醇；进入CH₄-CO精馏塔的液相流量小，与单塔流程相比减少分离功耗10％，而且塔板数也可以减少；双塔流程既解决了塔高的问题，同时又使从原料气到返回的合成气阻力损耗可以最小，特别是通过将原料气中的CH₄组分分离出来并液化为清洁能源LNG液化天然气产品，具有很好的经济效益和社会效益；本发明废气排放量少、环保、节能。

附图说明

图示为本发明的煤气化装置来原料气的分离方法和装置。

图中标记：

E601：换热器               ET601：增压透平膨胀机

LV601：气液分离器          T601：洗涤塔

T602：CH₄-CO精馏塔         NC601：循环氮压机