热解煤气的气体分离装置及气体分离方法_3

文档序号:9504361阅读:来源:国知局
的塔顶冷凝器62的氮气出口和第二集流器95的第二入口连通。第二集流器95的出 口和第二换热器40的第七入口连通,第二换热器40的第七出口和第一换热器10的第八入 口连通,第一换热器80的第八出口和氮气压缩机82的入口连通形成回路。将氮气压缩后 冷却至40°C,依次通过第一换热器10和第二换热器40降温,再通过第三节流阀86节流制 冷,接着通过分流器90分成两股,分别为脱氢精馏塔50的塔顶冷凝器52和甲烷精馏塔60 的塔顶冷凝器62提供冷量,然后再返回第二换热器40和第一换热器10复温,接着流入氮 气压缩机82形成回路。
[0080] 上述热解煤气的气体分离装置,通过净化装置将热解煤气净化后,再经过第一气 液分离器进行气液分离,接着再通过三次精馏分离即可得到混烃产品、富氢气和LNG产品, 装置设备不复杂,连接关系简单,气体分离工艺简单,容易操作。
[0081] 此外,还提供一种采用上述热解煤气的气体分离装置进行热解煤气的气体分离方 法。
[0082] 请参考图2,在一实施方式中,热解煤气的气体分离方法,包括以下步骤:
[0083] S10、净化热解煤气。
[0084] 请参考图3,在本实施方式中,净化热解煤气的操作包括以下步骤:
[0085] S110、将热解煤气压缩至0· 5MPa~0· 8MPa。
[0086] S10中,采用第一压缩装置将热解煤气压缩至0. 5MPa~0. 8MPa。第一压缩装置可 以为螺杆压缩机。
[0087] S120、去除热解煤气中的润滑油和煤焦油。
[0088] S120中采用除油装置去除热解煤气中的润滑油和煤焦油。在本实施方式中,采用 吸附法除去热解煤气中的润滑油和煤焦油。吸附剂为活性炭,以煤基碳为原料制得,吸附饱 和后送燃煤锅炉使用。
[0089] S130、去除热解煤气中的氨。
[0090] S130中,采用水洗装置去除热解煤气中的氨。采用水洗的方法除去热解煤气中的 氨,可以避免铵盐结晶影响装置运行。
[0091] S140、去除热解煤气中的苯和萘。
[0092] S140中,采用预处理装置去除热解煤气中的苯和萘。在本实施方式中,可以采用吸 附法脱除热解煤气中的苯和萘等重组分杂质。吸附剂采用具有良好吸附选择性和较大吸附 容量的专用吸附剂,吸附饱和后高温再生,可以实现吸附剂的循环利用。该专用吸附剂可以 为活性炭的一种。
[0093] S150、将热解煤气继续压缩至2MPa~4MPa。
[0094] S150中,采用第二压缩装置将热解煤气继续压缩至2MPa~4MPa。第二压缩装置 可以为往复式或离心式压缩机。
[0095] S160、将热解煤气中的有机硫转化为无机硫。
[0096] S160中,采用水解装置将热解煤气中的有机硫转化为无机硫。在本实施方式中,可 以采用中温水解工艺将热解煤气中的有机硫转化为无机硫。
[0097] S170、去除热解煤气中的汞杂质。
[0098] S170中,采用脱汞装置去除热解煤气中的汞杂质。在本实施方式中,可以采用载硫 活性炭吸附热解煤气中的微量汞杂质。
[0099] S180、去除热解煤气中的酸性杂质。
[0100] S180中,采用脱酸装置去除热解煤气中的酸性杂质。在本实施方式中,可以采用化 学吸收法脱除热解煤气中的H2S、C02等酸性杂质。吸收剂选用以哌嗪为活化剂的MDEA (N-甲 基二乙醇胺)溶液。为保证脱除效果,设置两套串联的吸收再生装置。脱酸后,热解煤气中 的H2S、C02等酸性杂质含量小于20ppm。
[0101] S190、去除热解煤气中的水。
[0102] S190中,采用干燥装置去除热解煤气中的水。
[0103] S20、将净化后的热解煤气降温至-5°C~-25°C后进行气液分离,输出气液分离得 到的液相,得到第一混烃产品。
[0104] S20中,采用第一换热器10降温至-5°C~-25°C。通过混合制冷剂为热解煤气液 化提供冷量。采用气液分离器20进行气液分离。
[0105] S30、将气液分离得到的气相进行第一次精馏分离,输出第一次精馏分离得到的液 相,得到第二混烃产品。
[0106] S30中,采用混烃精馏塔30进行第一次精馏分离。
[0107] S40、将第一次精馏分离得到的气相降温至-145Γ~-165Γ,接着,进行第二次精 馏分离,将第二次精馏分离得到的气体升温后输出,得到富氢气。
[0108] S40中,采用第二换热器40将第一次精馏分离得到的气相降温 至-145°C~_165°C。采用脱氢精馏塔50进行第二次精馏分离。采用第二换热器40和第 一换热器10依次将第二次精馏分离得到的富氢气升温。其中,采用氮气制冷剂为第二次精 馏分离提供冷量。
[0109] S50、将第二次精馏分离得到的液体进行第三次精馏分离,输出第三次精馏分离的 液体,得到LNG产品,将第三次精馏分离得到的尾气升温后输出。
[0110] S50中,采用甲烷精馏塔60进行第三次精馏分离。采用第二换热器40和第一换热 器10依次将第三次精馏分离得到的尾气升温。其中,采用氮气制冷剂为第三次精馏分离提 供冷量。
[0111] 进一步的,采用混合制冷剂为热解煤气液化和第一次精馏分离提供冷量的操作流 程如下:
[0112] 将低压的混合制冷剂增压后,冷却至40°C后进行气液分离,气液分离后的液相节 流制冷后,返流为热解煤气液化提供冷量后复温,气液分离后的气相节流制冷后,然后返流 为第一次精馏分离提供冷量,与返流的液相混合为热解煤气液化提供冷量后复温,返流形 成回路。
[0113] 具体的,低压的混合制冷剂通过混合制冷压缩机72增压。通过冷却器74冷却至 40°C。通过第二气液分离器76进行气液分离。气液分离后的液相,通过第一换热器10降 温,再通过第一节流阀73节流,再返流回第一换热器10和热解煤气进行热交换后,复温流 出第一换热器10,流入混合制冷压缩机72入口的缓冲罐。气液分离后的气相,依次通过第 一换热器10和第二换热器40降温,再经过第二节流阀75节流制冷,然后返流回第二换热 器40和第一次精馏分离得到的富氢气进行热交换升温,和返流的液相混合后流入第一换 热器10,流入缓冲罐。
[0114] 进一步的,采用氮气为第二次精馏分离和第三次精馏分离提供冷量的操作流程如 下:
[0115] 将氮气压缩或冷却至40°C,依次通过第一换热器10和第二换热器40降温,再经过 第三节流阀86节流制冷后,接着为第二次精馏分离和第三次精馏分离提供冷量,然后返流 复温,形成回路。
[0116] 氮气制冷剂先经过低压氮气缓冲罐后,通过氮气压缩机82压缩。压力升高后经水 冷器84冷却到40°C,依次经过第一换热器10和第二换热器40降温,再经过第三节流阀86 节流制冷。节流制冷后通过分流器90分成两股,分别为脱氢精馏塔50的塔顶冷凝器52和 甲烷精馏塔60的塔顶冷凝器62提供冷量,然后通过第二集流器95,再返回第二换热器40 和第一换热器10复温,接着流入低压氮气缓冲罐,进入氮气压缩机82形成回路。
[0117] 上述热解煤气的气体分离方法中,采用混合冷剂循环制冷和氮气循环制冷相结合 的制冷工艺,具备三个优点:一是能耗较低;二是设备成熟可靠,制作工艺简单,国内设备 即可满足要求。以制冷压缩机为例,没有重组分冷剂的级间冷却分离以及复杂的抽口,大大 降低了压缩机的制造要求,也更有利于操作的简易性和动设备运行的稳定性,从而保证整 个制冷循环的连续稳定运行性能;三是混合制冷剂主要由氮气、甲烷、乙烯、丙烷、戊烷等物 质按照一定比例混合而成,选择更为可靠。
[0118] 上述热解煤气的气体分离方法,采用一套优化整合的净化、深冷液化及低温精馏 的物理分离工艺方案,将热解煤气中的氢气、甲烷、乙烧、乙稀、丙烷、丙稀、丁烧、丁烯、戊烷 等组分高效分离,分别生产富氢气、LNG及混烃等产品。分离出热解煤气中的富氢气用于加 氢装置,LNG和混烃作为产品出售。通过流程优化和产品方案的优化选择,将热解煤气中的 各有用组分分离,得
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1