[发明专利]从费托合成的尾气中回收轻烃并联产LNG的装置及方法

权利要求书

1.一种从费托合成的尾气中回收轻烃并联产LNG的装置，该装置包括增压脱碳单元(10)、脱水单元(20)、深冷分离单元(30)、膜分离单元(50)和制冷单元(40)；其中，

所述增压脱碳单元(10)由尾气压缩机(1)、二氧化碳吸收塔(2)、富胺液闪蒸罐(3)、贫富胺换热器(4)、二氧化碳解析塔(5)、贫胺冷却器(6)、贫胺过滤器(7)和贫胺增压泵(8)构成；所述增压脱碳单元(10)用于将合成尾气增压到4.0MPa～6.0Mpa；

所述脱水单元(20)由分子筛塔(11)、再生气加热器(12)、再生气冷却器(13)和再生气分离器(14)构成；所述脱水单元(20)用于对合成尾气进行脱水，并控制合成尾气的含水量不大于50ppm；

所述膜分离单元(50)由尾气加热器(41)、膜分离组件(42)构成；

所述制冷单元(40)由冷剂压缩机(31)、冷剂压缩机级间冷却器(32)、冷剂压缩机级间分离器(33)、冷剂压缩机出口冷却器(35)、冷剂压缩机出口分离器(36)、冷剂压缩机级间增压泵(34)和冷箱(37)构成；所述冷剂压缩机选用离心式压缩机；

其特征在于：

所述深冷分离单元(30)由脱乙烷塔(21)、脱乙烷塔底再沸器(22)、脱乙烷塔顶冷却器(23)、脱甲烷塔(24)、脱甲烷塔底再沸器(25)和脱甲烷塔顶冷却器(26)构成，所述脱乙烷塔顶冷却器(23)和脱甲烷塔冷却器(26)采用板翅式换热器；所述深冷分离单元(30)用于脱除尾气中的C₃⁺组分。

2.一种从费托合成的尾气中回收轻烃并联产LNG的方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的装置，并包括以下步骤：

步骤一、利用尾气压缩机(1)将来自于费托合成单元的费托合成尾气(101)增压到4.0MPa～6.0MPa，并冷却到40～50℃；

步骤二、增压后的费托合成尾气(101)进入二氧化碳吸收塔(2)，二氧化碳吸收塔(2)吸收并脱除费托合成尾气中的二氧化碳；

步骤三、脱除了二氧化碳的脱碳尾气(102)进入到下游的分子筛塔(11)，分子筛塔(11)将脱碳尾气(102)中的水吸收并脱除，脱水后的脱水净化气(103)的含水量不大于50ppm；

步骤四、脱水后的脱水净化气(103)进入冷箱(37)后被冷却到-40℃～-60℃；

步骤五、冷却后的脱水净化气(103)进入脱乙烷塔(21)里进行分离，气相组分从脱乙烷塔(21)的塔顶流出，轻烃(106)从脱乙烷塔(21)的塔底流出后输往到下游装置；

步骤六、从脱乙烷塔顶流出的气相组分进入脱甲烷塔(24)后，其中：脱烃尾气(108)从脱甲烷塔(24)的塔顶流出，液态甲烷(107)从脱甲烷塔(24)的塔底流出；

步骤七、液态甲烷(107)继续深冷成液化天然气后输往LNG储罐；脱烃尾气(108)进入冷箱(37)复热到0～20℃，再由尾气加热器(41)升温到40～50℃后进入膜分离组件(42)，由膜分离组件(42)产生的富氢气体(109)输往下游装置，富氮气体(110)放空或做燃料气；

步骤八、低压制冷剂(104)由冷剂压缩机(31)增压冷却后成为高压制冷剂(105)，高压制冷剂(105)在冷箱(37)内节流降压，为深冷分离单元(30)提供冷量后复热成为低压制冷剂(104)，再由冷剂压缩机(31)增压循环使用。

3.根据权利要求2所述一种从费托合成的尾气中回收轻烃并联产LNG的方法，其特征在于，步骤七中，通过控制进入膜分离组件(42)的脱烃尾气(108)的量来调整富氢气体(109)中CO/H₂的比例。