技术特征：
1.一种双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，包括：一级精馏装置、二级精馏装置、预冷器（16）和主换热器（20）；其中，所述一级精馏装置包括一级精馏塔（1）、冷凝器一（2）和回流罐一（3），所述一级精馏塔（1）具有顶部出气口一、回流入口一、原料进口一和底部出液口一，所述顶部出气口一通过管道连通有冷凝器一（2），所述冷凝器一（2）的出气口通过管道连通有回流罐一（3），所述回流罐一（3）的出液口与所述回流入口一之间通过回流管一（4）连通，所述回流罐一（3）还具有轻组分排出管一（5），所述底部出液口一连通有重组分排放管一（6）；所述二级精馏装置包括二级精馏塔（7）、冷凝器二（8）、回流罐二（9）和再沸器（10），所述二级精馏塔（7）具有顶部出气口二、回流入口二、原料进口二和底部出液口二，所述顶部出气口二通过管道连通有冷凝器二（8），所述冷凝器二（8）的出气口通过管道连通有回流罐二（9），所述回流罐二（9）的出液口与所述回流入口二之间通过回流管二（11）连通，所述回流罐二（9）的顶部连通有轻组分排出管二（12），所述轻组分排出管二（12）连同所述重组分排放管一（6）采用三通一（13）与废料管（14）连通，所述底部出液口二连通有重组分排放管二（15），所述再沸器（10）设置于所述二级精馏塔（7）底部，内部具有换热通道；预冷器（16），内部具有通道四和通道五，所述通道四的进口端与所述废料管（14）连通、出口端与尾气处理装置（17）连通，所述通道五的进口端通过管道连通有三通二（18）、出口端通过管道与所述再沸器（10）内的换热通道进口端连通，所述三通二（18）还分别连通有天然气原料端和三通三（19），所述再沸器（10）内的换热通道出口端与所述三通三（19）连通，所述三通三（19）还通过管道与所述原料进口一连通；主换热器（20），内部至少具有通道一、通道二和通道三，所述通道一的进口端与所述轻组分排出管一（5）连通、出口端通过管道与所述原料进口二连通，所述通道二的进口端与所述重组分排放管二（15）连通、出口端通过管道将产品输送出去；制冷剂通过管道依次进入到所述冷凝器二（8）、所述主换热器（20）和所述冷凝器一（2）中换热后流出。2.根据权利要求1所述的双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，所述制冷剂通过制冷循环系统（21）进行循环制冷，所述制冷循环系统（21）包括压缩机（22）、膨胀模块（23）和回热器（24），所述回热器（24）至少具有通道六和通道七，所述通道六的进口端与所述压缩机（22）出气口连通、出口端与所述膨胀模块（23）的进口端连通，所述通道七的进口端与所述冷凝器一（2）之间采用冷媒通道连通、出口端与所述压缩机（22）进气口连通，所述膨胀模块（23）的出口端与所述冷凝器二（8）之间采用冷媒通道连通。3.根据权利要求2所述的双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，所述回热器（24）还具有通道八，所述天然气原料端为液态天然气原料端（25），所述通道八通过管道连通于所述液态天然气原料端（25）和所述三通二（18）之间。4.根据权利要求3所述的双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，所述主换热器（20）还具有通道九，所述天然气原料端为气态天然气原料端（26），所述通道九进口端通过管道与所述气态天然气原料端（26）连通、出口端通过管道连通有三通四（27），所述三通四（27）设置于所述三通二（18）和所述通道八之间的管道上。5.根据权利要求2所述的双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，所述膨胀模块（23）包括膨胀机（28）和节流阀（29）中的一个或多个。
6.根据权利要求3所述的双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，所述液态天然气原料端（25）采用原料供应系统一进行供应，所述原料供应系统一包括若干个储罐一（30）、供应管一（31）和尾气排出管（32），每个所述储罐一（30）液相出口端均通过汇流排管一（33）与所述供应管一（31）连通、气相出口端均通过汇流排管二（34）与所述尾气排出管（32）连通。7.根据权利要求4所述的双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，所述气态天然气原料端（26）采用原料供应系统二进行供应，所述原料供应系统二包括若干个天然气瓶（35）、汇流排管三（36）和气体压缩机（37），所有所述天然气瓶（35）均通过所述汇流排管三（36）与所述气体压缩机（37）连通，所述气体压缩机（37）的出气口连通有供应管二（38）。8.根据权利要求1所述的双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，还包括产品储存充装系统，所述产品储存充装系统包括储罐二（39）、缓冲罐（40）、加压汽化模块（41）和充装排架（42），所述储罐二（39）和所述缓冲罐（40）并联设置，所述加压汽化模块（41）的两端分别与所述缓冲罐（40）和所述充装排架（42）相连，所述充装排架（42）连通有若干个产品气瓶（43）。9.根据权利要求8所述的双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，所述加压汽化模块（41）包括汽化器（44）和充瓶压缩机（45）。10.根据权利要求8所述的双塔精馏制取高纯甲烷的装置，其特征在于，所述加压汽化模块（41）包括液体加压泵（46）和汽化器（44）。
技术总结
本发明涉及气体提纯技术领域，尤其涉及一种双塔精馏制取高纯甲烷的装置，包括：一级精馏装置、二级精馏装置、预冷器和主换热器，其中，一级精馏装置包括一级精馏塔、冷凝器一和回流罐一，二级精馏装置包括二级精馏塔、冷凝器二、回流罐二和再沸器，未经提纯的天然气先后通过预冷器与一级精馏装置和二级精馏装置进行精馏提纯处理，生成高纯度的甲烷，而预冷器和主换热器是对精馏过程中的流体进行热交换，本发明中的预冷器以及主换热器可根据需要设置成二通道数或三通道数的换热器，实现温度相匹配的流体之间的换热，各换热器的能量利用率高，同时设计制造难度低。同时设计制造难度低。同时设计制造难度低。
技术研发人员：姜思敏 孙方军
受保护的技术使用者：江苏克劳特低温技术有限公司
技术研发日：2022.10.18
技术公布日：2022/12/22