[实用新型]回收合成氨尾气生产LNG的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生产LNG的技术领域，具体涉及一种采用双膨胀制冷、工艺流程简单、操作简便，运行稳定和低能耗的回收合成氨尾气生产LNG的装置。

背景技术

1941年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的LNG装置，液化能力为8500m³/d。从60年代开始，LNG工业得到了迅猛发展，规模越来越大，基本负荷型液化能力在2.5×104m³/d。据资料介绍，目前各国投产的LNG装置已达160多套，LNG出口总量已超过46.18×106t/a。

一、以天然气为原料气的甲烷(LNG或CNG)制取流程

目前以天然气为原料生产LNG技术已经相当成熟，相应的液化工艺流程也较多，包括净化、预冷、液化、过冷四大步骤，原料气甲烷含量一般在95％以上。根据工艺所采用的制冷剂和制冷机组，工艺流程主要分为：复叠式液化循环(或逐级式、阶式)、混合制冷剂液化循环、(丙烷)预冷混合制冷剂循环、双混合制冷剂制冷循环和带膨胀机的制冷循环。但由于受到气源成分以及能耗指标的限制，以上工艺流程均存在一定的不足。

二、焦炉煤气甲烷化制取甲烷的工艺流程

随着焦炉煤气退出城市燃气管网系统，以焦炉煤气制取CNG或LNG开始兴起。用焦炉煤气甲烷化制取甲烷(CNG)的工艺流程，包括焦炉气的压缩、脱硫、加氢脱硫、氧化锌精脱硫、换热、甲烷化废热回收、冷却、分离、变压吸附生产产品天然气。该工艺流程中最重要的步骤是变压吸附和甲烷化。甲烷化反应将尾气中的H₂、CO₂、CO转化成CH₄，从而提高甲烷的产率。变压吸附将经过甲烷化的原料气提纯，生产符合标准的CNG。生产的压缩天然气可以重新供给城市燃气，也可作为交通能源供短给CNG加气站。

三、以合成氨尾气为原料气的甲烷(LNG或CNG)制取流程

可以预见，在未来10-20年的时间内，LNG将成为中国天然气市场的主力军。目前国内已投建的以合成氨尾气为原料气的LNG工艺装置只有五、六套，且规模较小，技术水平落后。合成氨尾气中的甲烷含量较低，一般在25％左右，相对于以天然气气藏为原料气的生产工艺有明显的劣势。然而中国每日均有大量的的合成氨尾气排放到大气造成能源资源的严重浪费，同时加剧大气的温室效应，污染环境。中国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气只占到很小的比例，我国的LNG生产工艺目前还正处于刚刚起步阶段，远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，引进LNG将对优化中国的能源结构，有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种采用双膨胀制冷、工艺流程简单、操作简便，运行稳定和低能耗的回收合成氨尾气生产LNG的装置。