[实用新型]甲醇制烯烃甲烷尾气制取天然气和氢气的装置

说明书

本实用新型公开了甲醇制烯烃甲烷尾气制取天然气和氢气的装置，包括一级换热器、二级换热器、一级气液分离器、二级气液分离器、精馏塔、提氢单元、甲烷化单元、干燥单元和进气管，进气管与一级气液分离器连接，一级气液分离器与精馏塔连接，精馏塔与提氢单元连接，提氢单元与甲烷化单元连接，甲烷化单元与二级气液分离器连接。低温分离及提氢装置将甲醇制烯烃甲烷尾气中的甲烷、氢气及C2及C2+提取出来，并将C2及C2+烯烃类液体返回烯烃分离主装置，减少了原料的消耗，降低了操作成本；经过该工艺回收了尾气中的有效成分，可实现尾气的全部回收，增加了装置收益，具有较好的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及煤化工行业的甲醇制烯烃领域，特别涉及一种甲醇制烯烃甲烷尾气制取天然气和氢气的装置。

背景技术

目前我国已经建成投产的甲醇制烯烃装置超过20套，在建项目也有11套，基于甲醇制烯烃产品气碳一含量低的特点，以及投资和运行成本的要求，所有已投入运行的和在建的甲醇制烯烃项目都只采用丙烯制冷工艺，而不采用丙烯加乙烯的复叠制冷或混合制冷工艺，由于冷剂的限制，甲醇制烯烃产品气分离工艺温度都在-40℃以上，这样碳一与碳二很难有效分离，为了避免乙烯损失，都采用过冷的价格相对较低液体碳三、碳四洗涤吸收，然而，由于甲烷尾气中含有大量氢气和部分氮气，势必降低液相物料的分压，因此在甲烷尾气中还含有气相碳二、碳三或碳四，这些物料最终都与甲烷尾气一起作为燃料气被烧掉，一个典型的甲醇制烯烃装置每年从甲烷尾气损失的乙烯、丙烯及洗涤吸收物料价值在3000万元以上。

对于大多数甲醇制烯烃装置来说，这股甲烷尾气是没有必要作燃料气的，只因没有更好的用途才被迫作为燃料气或以极其便宜的价格送给其它企业，甚至有的企业直接将这股甲烷尾气放火炬白白烧掉。据不完全统计，我国已经投产和在建的甲醇制烯烃装置的下游装置都需要一定量的氢气，这些装置所用的氢气都不是从甲烷尾气制取的，大都采用甲醇制氢，甲醇制氢工艺不仅能耗高，而且消耗大量甲醇原料，产生的解析气几乎没有利用价值，而甲烷尾气中的氢气回收30-40％就足够下游装置之用。另外，我国天然气资源比较匮乏，再加上现在煤改气政策，LNG就更加紧俏。目前尚未有将甲醇制烯烃甲烷尾气进行回收的装置，类似中国专利CN200810145954.6组合的合成气分离和LNG生产方法及系统，可将将包含一氧化碳、氢和甲烷的进料气流分离成包含一氧化碳和氢的气流和包含甲烷的液化气流，但无法满足将本实用新型的甲醇制烯烃甲烷尾气进行回收的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种甲醇制烯烃甲烷尾气制取天然气和氢气的装置，可以实现资源的高效充分利用，减少对环境的污染，减少企业原料消耗，具有重大的经济利益和现实意义。

根据本实用新型的一个方面，提供了甲醇制烯烃甲烷尾气制取天然气和氢气的装置，包括一级换热器、二级换热器、一级气液分离器、二级气液分离器、精馏塔、提氢单元、甲烷化单元、干燥单元和进气管，所述进气管经过一级换热器与一级气液分离器的进气端连接，所述精馏塔设有进料口和出气口，所述一级气液分离器的出气端以管线经二级换热器与精馏塔的进料口连接，所述精馏塔出气口以管线经二级换热器和一级换热器后与提氢单元的进料端连接，所述提氢单元设有氢气出料端和尾气出料端，所述尾气出料端与甲烷化单元的进料端连接，所述甲烷化单元的出料端以管线经一级换热器和二级换热器后与二级气液分离器的进料端连接。由此，甲醇制烯烃的甲烷尾气经一级换热器冷却后进入一级气液分离器分离出液相为C2以上的烃类送回脱乙烷塔。气相送到精馏塔精馏分离出LNG产品送低温储罐或经冷箱复温后成为CNG产品，塔顶气相组分复温后送入提氢单元提取99％以上的氢气。氢气经压缩后送到氢气用户。尾气送入甲烷化单元将其中的CO和氢气尽可能转化为甲烷，再经干燥单元干燥后再冷却进入二级气液分离器，罐底液相物料送入LNG精馏塔，罐顶不凝气经换热器加热后送入主装置的干燥器再生系统。