一种BOG提氦装置中提纯甲烷装置的制作方法

文档序号:30993739发布日期:2022-08-03 02:46阅读:308来源:国知局
一种bog提氦装置中提纯甲烷装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种甲烷装置,特别涉及一种bog提氦装置中提纯甲烷装置。


背景技术:

2.现有的bog气体增压后进入冷箱内部精馏塔,通过阀门控制进入塔的压力通过透平膨胀机给精馏塔预冷、降温,使得精馏塔上、中、下部温度分别降至-173℃、-160℃、-147℃左右时,将bog组分中的甲烷液化。由于温度越高,甲烷-氮混合液中氮含量越低;故我们在操作时将精馏塔上、中、下部温度分别控制在-165℃、-154℃、-155℃时,得到甲烷含量为93%,氮气为7%。距离达到99.999%的高纯甲烷还有距离。


技术实现要素:

3.本实用新型为了解决上述问题,提出了一种bog提氦装置中提纯甲烷装置,包括bog压缩存储系统,所述bog压缩存储系统连接有第一精馏塔,所述bog压缩存储系统与所述第一精馏塔连接处安装有压力控制阀,所述第一精馏塔包括塔顶换热器和塔底换热器,所述第一精馏塔连接有第一透平膨胀机,所述第一精馏塔连接有色谱化验仪;
4.所述色谱化验仪连接有第一导出管和第二导出管,所述第二导出管连接有第二精馏塔,所述第二精馏塔连接有第二透平膨胀机,所述第二精馏塔顶部设置有第一出口,所述第二精馏塔底部设置有第二出口,所述第一出口连接有小冷箱,所述小冷箱连接有大冷箱,所述第二出口连接有换热器,所述换热器连接有氦气缓冲罐。
5.进一步的,所述换热器为板翅式换热器。
6.进一步的,所述氦气缓冲罐连接有压缩机,所述压缩机连接有钢瓶。
7.进一步的,所述bog压缩存储系统将bog气体增压至13.5bara至 14.5bara。
8.进一步的,所述压缩机为隔膜压缩机。
9.进一步的,所述隔膜压缩机将所述氦气缓冲罐内的气体增加至15mpa至 20mpa。
10.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
11.本实用新型一种bog提氦装置中提纯甲烷装置,在现有第一精馏塔甲烷提纯基础上,再增加一套第二精馏塔肩负除去原料气中氮气轻组分物质的任务,经过精馏提纯,轻组分在精馏塔顶不断富集并通过塔顶排放,经过第二精馏塔,使第二精馏塔t8310底部排气中的氢气含量小于1ppm,氧气含量小于1ppm,氮气含量小于2ppm,达到高纯甲烷的指标;当塔内甲烷气体含量完全达到高纯甲烷指标时,从第二精馏塔低部出料,高纯甲烷在压力为0.1至 0.2mpa,使甲烷纯度达到99.999%,完成甲烷的提纯,达到标准,同时经过冷箱内部多级板翅式换热器将冷量回收,避免温室效应,避免资源浪费,节约了成本。
附图说明
12.为了更清楚的说明本实用新型的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简要的介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性的前提下,还
可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型整体结构图。
14.图中1-bog压缩存储系统、2-第一精馏塔、3-压力控制阀、4-塔顶换热器、5-塔底换热器、6-第一透平膨胀机、7-色谱化验仪、8-第一导出管、9-第二导出管、10-第二精馏塔、11-第二透平膨胀机、12-第一出口、13-第二出口、 14-小冷箱、15-大冷箱、16-换热器、17-氦气缓冲罐。
具体实施方式
15.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案,下面将结合附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。
16.如图1所示,本实用新型,一种bog提氦装置中提纯甲烷装置,包括 bog压缩存储系统1,bog压缩存储系统1连接有第一精馏塔2,bog压缩存储系统1与第一精馏塔2连接处安装有压力控制阀3,第一精馏塔2包括塔顶换热器164和塔底换热器165,第一精馏塔2连接有第一透平膨胀机6,第一精馏塔2连接有色谱化验仪7;
17.色谱化验仪7连接有第一导出管8和第二导出管9,第二导出管9连接有第二精馏塔10,第二精馏塔10连接有第二透平膨胀机11,第二精馏塔10顶部设置有第一出口12,第二精馏塔10底部设置有第二出口13,第一出口12 连接有小冷箱14,小冷箱14连接有大冷箱15,第二出口13连接有换热器16,换热器16连接有氦气缓冲罐17。
18.具体的,换热器16为板翅式换热器16。
19.具体的,氦气缓冲罐17连接有压缩机,压缩机连接有钢瓶。
20.具体的,bog压缩存储系统1将bog气体增压至13.5bara至14.5bara。
21.具体的,压缩机为隔膜压缩机。
22.具体的,隔膜压缩机将氦气缓冲罐17内的气体增加至15mpa至20mpa。
23.本实用新型工作原理:在现有第一精馏塔2甲烷提纯基础上,再增加一套第二精馏塔10肩负除去原料气中氮气轻组分物质的任务,第二精馏塔10 为t8310精馏塔,经过精馏提纯,轻组分在精馏塔顶不断富集并通过塔顶排放,经过第二精馏塔10,使第二精馏塔10t8310底部排气中的氢气含量小于1ppm,氧气含量小于1ppm,氮气含量小于2ppm,达到高纯甲烷的指标;当塔内甲烷气体含量完全达到高纯甲烷指标时,从第二精馏塔10低部出料,高纯甲烷在压力为0.1至0.2mpa,纯度为99.999%,经过冷箱内部多级板翅式换热器16将冷量回收,常温条件下进入产品缓冲罐,通过隔膜压缩机增压至15-20mpa充入钢瓶外销。
24.bog气体经bog压缩存储系统1增压至14bara,进入第一精馏塔2,通过压力控制阀3控制进入第一精馏塔2的压力为8.7bara,通过第一透平膨胀机6给精馏塔预冷、降温,使得第一精馏塔2上、中、下部温度分别降至-173℃、
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160℃、-147℃左右时,将bog组分中的甲烷液化。在现有压力和温度条件下,色谱化验测得甲烷含量为86%,氮气为14%。由于温度越高,甲烷-氮混合液中氮含量越低;故我们在操作时将第一精馏塔2上、中、下部温度分别控制在-165℃、-154℃、-155℃时,色谱分析测得甲烷含量为93%,氮气为7%。控制第二精馏塔10塔底的温度控制在-129℃左右,第二透平膨胀机11在第一精馏塔2负荷达到60%,当第二透平膨胀机11转速升至额定转速时,可以达到控制第二套精馏塔降温需求,使氮气彻底和甲烷分离,从第二套精馏塔塔顶出料汇在小冷箱14液氮复温后回大冷箱15的管线上放
空。液甲烷回通过板翅式换热器16将冷量回收,复温至常温存储在氦气缓冲罐17中,通过隔膜压缩机增压至15-20mpa打入钢瓶销售。
25.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本技术的其他实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包含本技术公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为实例性的,本技术的真正范围由权利要求指出。
26.应当理解的是,本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本技术实施方式并不构成对本技术保护范围的限定。
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