一种化工尾气回收利用制取LNG/CNG装置的制作方法

本实用新型属于化工尾气回收利用领域，涉及一种化工尾气回收利用制取lng/cng装置。

背景技术：

煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃，是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯烃的技术。截至2018年10月底，中国已建成28套煤制烯烃装置，总计产能达到1210万吨/年。甲醇制烯烃项目都在脱甲烷塔中，实现绝大多数碳二与甲烷、氢组分的分离，少量甲烷和氢组份从脱甲烷塔顶部脱除，由于冷剂温度不够，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，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。

因此，发明一种简单有效回收甲烷尾气中c3混烃以及有效组分的工艺装置，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。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种化工尾气回收利用制取lng/cng装置，有效的解决了目前市场上的化工尾气回收利用制取lng/cng装置不能实现资源高效利用，减少企业原料消耗的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种化工尾气回收利用制取lng/cng装置，包括：一级换热器和二级换热器，由所述一级换热器、二级换热器、第一高低压透平膨胀机、第二高低压透平膨胀机、气液分离器、精馏塔、塔顶冷凝器、压缩机、加压泵组成，其中所述一级换热器、二级换热器、第一高低压透平膨胀机、第二高低压透平膨胀机、气液分离器、精馏塔和塔顶冷凝器是集成在冷箱中，各设备间通过管道连接在一起，化工尾气在经过一级换热器处理后进入气液分离器，气液分离器处理后的尾气一部分进入到精馏塔中，另一部分尾气进入压缩机，压缩机处理完后会排出气相混烃，进入精馏塔中的尾气精馏完毕后进入塔顶冷凝器中进行冷却，冷却后产生的尾气会再次进入到精馏塔中进行精馏，最终的尾气会经过第一高低压透平膨胀机和第二高低压透平膨胀机的加工后，排出富氮尾气。

进一步的，所述精馏塔的提馏液的一部分会加工成lng产品送出。

进一步的，尾气在分离过程中所需要的冷量通过透平膨胀机及混烃节流制冷提供。

进一步的，尾气通过气液分离器底部的装置进行混烃减压，将尾气返回一级换热器提供冷量，复温至常温后经过压缩机压缩后返回烯烃分离装置回收混烃。

进一步的，分离的精馏塔底部的液体甲烷可通过甲烷泵加压后，返回一级换热器和二级换热器提供冷量，复温至常温后可作为cng送出。

进一步的，采用第一高低压透平膨胀机和第二高低压透平膨胀机串联回收尾气的压力能，提供甲烷液化分离所需要的冷量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的优点在于利用高低压串联透平膨胀机回收脱甲烷塔尾气的压力能提供冷量，以及回收的c3混烃减压节流的冷量，利用低温分离的工艺将甲醇制烯烃甲烷尾气中的甲烷、及c3混烃分离丙提取出来，并将c3混烃加压返回烯烃分离主装置回收利用，实现甲烷尾气有效利用，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，增加了装置收益，具有较好的经济效益。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型工艺流程示意图的结构示意图；

图中：1、一级换热器；2、二级换热器；3、气液分离器；4、精馏塔；5、第一高低压透平膨胀机；6、塔顶冷凝器；7、第二高低压透平膨胀机；8、压缩机；9、加压泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一，由图1给出，本实用新型公开了一种化工尾气回收利用制取lng/cng装置，包括：一级换热器1和二级换热器2，由一级换热器1、二级换热器2、第一高低压透平膨胀机5、第二高低压透平膨胀机7、气液分离器3、精馏塔4、塔顶冷凝器6、压缩机8、加压泵9组成，其中一级换热器1、二级换热器2、第一高低压透平膨胀机5、第二高低压透平膨胀机7、气液分离器3、精馏塔4和塔顶冷凝器6是集成在冷箱中，各设备间通过管道连接在一起，化工尾气在经过一级换热器1处理后进入气液分离器3，气液分离器3处理后的尾气一部分进入到精馏塔4中，另一部分尾气进入压缩机8，压缩机8处理完后会排出气相混烃，进入精馏塔4中的尾气精馏完毕后进入塔顶冷凝器6中进行冷却，冷却后产生的尾气会再次进入到精馏塔4中进行精馏，最终的尾气会经过第一高低压透平膨胀机5和第二高低压透平膨胀机7的加工后，排出富氮尾气。

实施例二，在实施例一的基础上，精馏塔4的提馏液的一部分会加工成lng产品送出。

实施例三，在实施例一的基础上，尾气在分离过程中所需要的冷量通过透平膨胀机及混烃节流制冷提供。

实施例四，在实施例一的基础上，尾气通过气液分离器3底部的装置进行混烃减压，将尾气返回一级换热器1提供冷量，复温至常温后经过压缩机8压缩后返回烯烃分离装置回收混烃。

实施例五，在实施例一的基础上，分离的精馏塔4底部的液体甲烷可通过甲烷泵加压后，返回一级换热器1和二级换热器2提供冷量，复温至常温后可作为cng送出。

实施例六，在实施例一的基础上，采用第一高低压透平膨胀机5和第二高低压透平膨胀机7串联回收尾气的压力能，提供甲烷液化分离所需要的冷量。

工作原理：一种化工尾气回收利用制取lng/cng装置，本装置由一级换热器1、二级换热器2、第一高低压透平膨胀机5、第二高低压透平膨胀机7、气液分离器3、精馏塔4、塔顶冷凝器6、压缩机8、加压泵9组成，其中一级换热器1、二级换热器2、第一高低压透平膨胀机5、第二高低压透平膨胀机7、气液分离器3、精馏塔4和塔顶冷凝器6集成在冷箱中，各设备间通过管道连接在一起。

来自甲醇制烯烃产品气分离装置的甲烷尾气压力为2.65mpa，温度为-40℃，经过冷箱换热器，逐步被冷却到-70～-55℃，将其中的大部分碳三、碳四液化进入气液分离器3，罐底液相物料经节流阀减压至0.15～0.3mpa，返回一级换热器1提供冷量复热到-40℃左右送出冷箱，复温至常温后经压缩机压8缩后送至原烯烃分离回收利用。气液分离器3的低温气相物料送入二级换热器2被进一步冷却至-150～-145℃，送入精馏塔4塔底再沸器进一步冷却至-165～-155℃，然后进入精馏塔4中，甲烷组分别大量液化下来流向精馏塔4塔底，从塔底采出lng产品送低温储罐，轻组分从塔顶排出，或通过甲烷泵加压至20mpa后，返回一级换热器1、二级换热器2提供冷量，复温至常温后可作为cng送出。

塔顶的轻组分在塔顶冷凝器v2中进一步冷凝分离含有的少量甲烷，分离的液态甲烷作为精馏塔回流液，富氮尾气从塔顶冷凝器排出，返回二级换热器ex2复温至-140～-135℃进入高压透平膨胀至1.3～1.5mpa，温度降至-185～-175℃，膨胀后的低温气体返回塔顶冷凝器提供甲烷冷凝所需的冷量。

提供冷凝器冷量后的富氮尾气返回二级换热器2复温至-100～-90℃进入低压透平膨胀至0.35～0.5mpa，温度降至-165～-160℃，膨胀后的低温气体返回一级换热器1、二级换热器2提供冷量，复温至常温后可作为再生气使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。