[发明专利]一种含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法

权利要求书

1.一种含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）原料气冷却

将主要成分为氢气、一氧化碳、甲烷气的原料气导入液化装置的冷凝蒸发器中预冷，将原料气冷凝到接近液态或部分冷凝到液态，得初冷原料，将初冷原料送入到高压塔的塔釜再沸器中提供热量，同时初冷原料被冷却，冷却后的初冷原料再次进入液化装置的冷凝蒸发器中深冷，使其被冷却为全液态，得深冷原料气；

（2）低压塔精馏

深冷原料气被送入低压塔内，在低压塔内，富含氢气和一氧化碳的易挥发组分沿低压塔向上流动，在低压塔顶部引出富含氢气和一氧化碳的易挥发组分，易挥发组分进入液化装置的冷凝蒸发器中提供冷量，同时其自身复热至常温，得到富氢气；

富含甲烷的难挥发组分留在低压塔底部，将难挥发组分从低压塔塔底引出，经增压至高压塔的操作压力后，进入高压塔内进行精馏分离；

（3）高压塔塔顶物流的分离及回流

在高压塔内塔釜再沸器的作用下，高压塔内的轻组分经塔顶引出后，进入塔顶分离器进行分离，塔顶分离器分离出的液相返回高压塔的塔顶，作为高压塔的塔顶回流液；塔顶分离器分离出的气相进入液化装置的冷凝蒸发器中，被过冷为全液态，再进入低压塔塔顶，作为低压塔的回流液；

（4）高压塔精馏

再将高压塔底部精馏后的富甲烷液体引入液化装置的冷凝蒸发器中，冷至全液态后，送入储存罐中储存，得液化天然气；

（5）制冷

通过液化装置提供冷量。

2.根据权利要求1所述含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，所述步骤5中，低压常温的气态混合冷剂经两次压缩、两次冷却后，进入二级分离器进行分离，二级分离器分离出的气相冷剂从二级分离器的塔顶引出，二级分离器分离出的液相冷剂从二级分离器的底部引出；

从二级分离器分离出的气相冷剂经冷凝蒸发器预冷后，得预冷相冷剂，预冷相冷剂再进入低温混合冷剂分离罐，分别分离得到气相预冷冷剂、液相预冷冷剂；

气相预冷冷剂再次进入冷凝蒸发器进行冷却，被过冷为深冷冷剂，深冷冷剂经减压阀减压后，再进入冷凝蒸发器复热至常温，得到低压常温的气态混合冷剂，低压常温的气态混合冷剂再进行一次循环；

二级分离器分离出的液相冷剂进入冷凝蒸发器预冷，得到第一液相冷剂，第一液相冷剂经减压阀减压后，进入冷凝蒸发器复热至常温，并与低压常温的气态混合冷剂混合；

液相预冷冷剂进入冷凝蒸发器，被过冷为第二液相冷剂，第二液相冷剂经减压阀减压后，进入冷凝蒸发器复热至常温，并与低压常温的气态混合冷剂混合。

3.根据权利要求1所述含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，所述步骤2中，采用增压泵对难挥发组分进行增压。

4.根据权利要求1-3任一项所述含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，所述步骤2中，增压富甲烷气经塔顶冷却器加热后，再进入高压塔内进行精馏分离。

5.根据权利要求1所述含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，所述步骤2中，将得到的富氢气作为产品气输出。

6.根据权利要求1-5任一项所述含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，所述步骤3中，高压塔内的轻组分经塔顶引出后，先经塔顶冷却器冷凝或部分冷凝后，再进入塔顶分离器进行分离。

7.根据权利要求6所述含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，所述步骤3中，高压塔内的轻组分经塔顶引出后，进入塔顶冷却器内，与增压富甲烷气进行热交换后，轻组分被冷凝或部分冷凝，再进入塔顶分离器进行分离。

8.根据权利要求1-5、7任一项所述含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，所述步骤3中，塔顶分离器分离出的气相进入液化装置的冷凝蒸发器中，被过冷为全液态，如果需要，再经减压阀将压力减至低压塔的操作压力后，再进入低压塔塔顶，作为低压塔的回流液。

9.根据权利要求1-8任一项所述含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，所述步骤4中，再将高压塔底部精馏后的富甲烷液体引入液化装置的冷凝蒸发器中，冷至全液态后，再由减压阀减至液化天然气储罐的操作压力后，送入储存罐中储存，得液化天然气。

10.根据权利要求1-9任一项所述含氢气、一氧化碳的甲烷气分离提纯制液化天然气的方法，其特征在于，所述步骤5中，低压常温的气态混合冷剂首先进入一级制冷剂压缩机进行一次压缩后，再进入一级冷却器进行一次冷却，再经一级分离器分离后引出，进入二级制冷剂压缩机进行二次压缩，二次压缩后，再进入二级冷却器进行二次冷却，得到气液混合冷剂，气液混合冷剂进入二级分离器进行分离。