[实用新型]甲烷气液化回收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工尾气回收装置，具体是一种甲烷气液化回收装置，属于甲烷气液化回收装置技术领域。

背景技术

目前，化工厂在生产过程中会产生部分含甲烷的混合尾气，压力为1.6-6.0MPa时，混合尾气中甲烷的体积含量为18-45％，其它气体为氢气、氮气及氩气，若将该部分混合尾气直接排放，会造成资源的浪费。

为了充分利用该部分混合尾气，人们一般会对这部分混合尾气采取如下的方式进行处理：一种是采用传统的办法燃烧混合尾气生产蒸汽，具体是将这部分混合尾气送往燃烧炉，利用燃烧炉生产一部分的蒸汽，但在实际操作过程中，这种做法是极不经济的，仍会造成一定的浪费；另一种是利用甲烷回收装置回收甲烷，但在实际操作时，现有的甲烷回收装置虽然能够实现甲烷的回收，减少了资源的浪费，但在原料气回收甲烷后，带压尾气直接被排出，未利用尾气膨胀机对其进行膨胀制冷，并将其用于提供冷量；同时，塔顶分离器产生的带压尾气也未利用膨胀机膨胀制冷、再次被利用，使得整个回收装置的能耗较大。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种甲烷气液化回收装置，在实现甲烷回收的同时，可充分利用带压尾气膨胀制冷为装置提供一部分冷量，降低能耗。

为了实现上述目的，本甲烷气液化回收装置，包括主换热器、再沸器、冷剂分离器、富氢分离器、精馏塔、塔顶冷凝器、第一节流阀、第二节流阀以及塔顶分离器，还包括富氢膨胀机和第三节流阀，所述主换热器内设有换热通道A1、换热通道B1、换热通道C1、换热通道D1、换热通道E1、换热通道F1和换热通道G1，所述塔顶冷凝器内设有换热通道A3、换热通道B3、换热通道C3及换热通道D3，所述再沸器内设有换热通道A7和换热通道B7；所述主换热器中换热通道A1的出口与再沸器中换热通道A7的进口连接，换热通道A7的出口与主换热器中换热通道B1的进口连接，换热通道B1的出口与冷剂分离器的侧部连接；所述第一节流阀安装在换热通道B1的出口与冷剂分离器的侧部之间；所述冷剂分离器的上部和下部分别通过管道与主换热器中换热通道C1的进口连接；所述主换热器中换热通道F1的出口与富氢分离器侧部连接；所述富氢分离器的下部与精馏塔的侧上部连接，富氢分离器的下部与精馏塔侧上部之间安装有第二节流阀；富氢分离器的上部与塔顶冷凝器中换热通道C3的进口连接，富氢分离器的上部与换热通道C3进口之间安装有第三节流阀；换热通道C3的出口与富氢膨胀机的进口连接，富氢膨胀机的出口与塔顶冷凝器中换热通道D3的进口连接，换热通道D3的出口与主换热器中换热通道G1的进口连接；所述精馏塔的上部与塔顶冷凝器中换热通道A3的进口连接，换热通道A3的出口与塔顶分离器的侧部连接；所述塔顶分离器的下部与精馏塔的侧上部连接；所述精馏塔的下部分别通过管道与再沸器中换热通道B7的进口及主换热器中换热通道E1的进口连接，换热通道B7的出口与精馏塔的侧下部连接。

进一步，还包括富氮膨胀机，所述富氮膨胀机的进口与塔顶分离器的上部连接，富氮膨胀机的出口与塔顶冷凝器中换热通道B3的进口连接，换热通道B3的出口与主换热器中换热通道D1的进口连接。

与现有技术相比，本实用新型先利用主换热器将甲烷、氮气、氩气及氢气的带压原料气进行冷却，此时，大部分甲烷气体及少部分氮气和氩气会被液化，液化后的液体及未液化的气体再经富氢分离器进行分离，可将少部分的甲烷及大部分的氮气、氩气和氢气经塔顶冷凝器、富氢膨胀机及主换热器排出，同时，该部分气体通过膨胀制冷可为塔顶冷凝器和主换热器提供冷量；液化后的液体经精馏塔进行进一步的分离，同时塔顶分离器和塔顶冷凝器及富氢膨胀机的配合可对精馏塔上部排出的甲烷进行进一步的回收，最终可将液体甲烷从精馏塔下部、再经主换热器的换热通道冷却后回收。整个过程依靠排放出带压气体的膨胀制冷及混合冷剂为塔顶冷凝器和主换热器提供冷量，并通过预冷混合冷剂为再沸器提供热量，充分利用自身的资源，在回收液体甲烷的同时，降低了成本，节约了资源，而且可对从塔顶冷凝器中换热通道C3出口流出的带压尾气的膨胀制冷，为装置提供了一定的冷量，降低了能耗。此外，富氮膨胀机可对塔顶分离器产生的尾气进行膨胀制冷，并将制冷后的尾气用于给塔顶冷凝器和主换热器提供冷量，对尾气进行了充分地利用，进一步降低了能耗。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。