[发明专利]一种双制冷循环分离煤制合成气中甲烷生产LNG和CNG的装置

摘要

本发明公开了采用双制冷循环方式用于分离含有一氧化碳、氢气、甲烷和少量氮气等的煤制合成气中甲烷生产LNG和CNG的深冷分离装置及方法，包括分子筛净化单元（Ⅰ）和深冷分离冷箱（Ⅱ），深冷分离冷箱包括用于换热的两个主板翅式换热器（E1、E2），用于脱除氢气的脱氢塔（浮阀塔）（T1）、设置的塔顶冷凝器（E3）及连接管道、用于分离甲烷的甲烷精馏塔（填料塔）（T2）、设置的塔顶冷凝器（E4）和塔底再沸器（E5）及连接管道，以及用于制取冷量的混合冷剂循环系统（34～46）和氮气循环系统（47～56）。本发明能够得到甲烷含量低于0.2%的合成气产品和一氧化碳含量小于0.15%的LNG和CNG产品，占地面积小，能耗低，投资小，适用于大型煤制合成气分离甲烷得到纯净合成和LNG、CNG的深冷分离装置。

主权项

1.一种双制冷循环分离煤制合成气中甲烷生产LNG和CNG的装置，包括分子筛净化单元（Ⅰ）和深冷分离冷箱（Ⅱ）两部分，所述分子筛净化单元（Ⅰ）与深冷分离冷箱（Ⅱ）通过管道（1）连接，其特征在于所述的深冷分离冷箱（Ⅱ）由第一主换热器（E1）、第二主换热器（E2）、脱氢塔（T1）及所设置的塔顶冷凝器（E3）、甲烷精馏塔（T2）及所设置的塔顶冷凝器（E4）和塔底再沸器（E5）、混合冷剂循环系统（34～46）和氮气循环系统（47～56）组成，所述管道（1）依次与第一主换热器（E1）、第二主换热器（E2）、甲烷精馏塔底再沸器（E5）设备连通，所述甲烷精馏塔底再沸器（E5）与管道（4）相连，所述管道（4）与第二主换热器（E2）相连，所述第二主换热器（E2）与管道（5）相连，所述管道（5）与脱氢塔（T1）底部入口相连，所述脱氢塔（T1）顶部分离出的气相经管道（6）依次与脱氢塔塔顶冷凝器（E3）、第一塔顶分离器（D1）连通，所述脱氢塔塔顶冷凝器（E3）冷流流股管道与第一液氮分离器（D3）连通，由液氮为脱氢塔塔顶冷凝器（E3）提供冷量；所述第一塔顶分离器（D1）分离出的气相物流为富氢气，并通过管道（9、10、11）经两个主换热器（E2、E1）复热以回收冷量后出冷箱；第一塔顶分离器（D1）底部液体通过管道（8）返回脱氢塔作为回流液；所述脱氢塔（T1）底部液相经管道（12，13，14）、节流阀（V1）、第二主换热器（E2）与甲烷精馏塔（T2）中部入口连通。/n