化工尾气分离制乙烯和液化天然气的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型的化工尾气分离制乙烯和液化天然气的系统，包括一级换热器、乙烯精馏塔、二级换热器、甲烷精馏塔，甲烷精馏塔塔顶分离器的甲烷气体出口与第一管路连接；第一管路经过三级换热器后与第一节流阀的入口连通，以使第一管路中的甲烷通过三级换热器冷却降温后通过第一节流阀节流冷却降温。本实用新型的技术方案结构简单、效率较高。本实用新型的化工尾气分离制乙烯和液化天然气的系统可以将尾气中成分比较复杂的气体分离出C3+的副产品、乙烯产品和LNG产品，极大提高尾气的经济价值。
【专利说明】
化工尾气分离制乙稀和液化天然气的系统
技术领域
[0001] 本实用新型设及气体的液化与回收利用，特别是设及一种化工尾气分离制乙締和 液化天然气的系统。
【背景技术】
[0002] 在石油化工企业存在大量的化工尾气，如催化裂化后的干气、炼厂干气W及液态 控中闪蒸气，运些气体中含有大量可W回收利用的气体，如果直接排放或者去火炬燃烧，势 必会造成较大的浪费和环境污染。
[0003] 另外，有些化工尾气中乙締的含量较高，由于乙締是十分重要的化工原料，其大宗 下游产品包括聚乙締、环氧乙烧、乙二醇、聚氯乙締、苯乙締、醋酸乙締等，因此在回收含有 乙締的化工尾气时，能把乙締提取出来显得非常必要。化工尾气的回收利用一般采用膜分 离、PSA提取等方法，上述方法设备复杂，效率较低，不太适合小型化工厂的尾气回收利用。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、效率较高的化工尾气分离制 乙締和液化天然气的系统。
[0005] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，包括：
[0006] 用于对化工尾气进行冷却的一级换热器；
[0007] 用于对冷却后的化工尾气进行液化分离，使化工尾气分离出气相物料与C3+的乙 締精馈塔，与所述一级换热器通过管路连接；
[000引用于对气相物料进行冷却的二级换热器，与所述乙締精馈塔通过管路连接；
[0009] 用于对冷却后的气相物料进行液化分离，使气相物料分离出乙締与甲烧的甲烧精 馈塔，与所述二级换热器通过管路连接，甲烧精馈塔塔顶分离器的甲烧气体出口与第一管 路连接;第一管路经过Ξ级换热器后与第一节流阀的入口连通，W使第一管路中的甲烧通 过Ξ级换热器冷却降溫后通过第一节流阀节流冷却降溫。
[0010] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，其中，所述液化分离设 备还包括混合冷剂循环制冷系统，所述混合冷剂循环制冷系统沿混合冷剂流动方向依次包 括用于对混合冷剂压缩的第一混合冷剂压缩机、第一冷却器、第二混合冷剂压缩机、第二冷 却器、气液分离器，所述气液分离器的液相混合冷剂出口通过第二管路连通第二节流阀，所 述第二节流阀通过第一回流管路连接第一混合冷剂压缩机的入口，所述气液分离器的气相 混合冷剂出口通过第Ξ管路W及第四管路连通第Ξ节流阀，第Ξ节流阀通过第二回流管路 与第一回流管路连通，W使被所述第二节流阀、第Ξ节流阀分别节流降溫后的液相混合冷 剂、气相混合冷剂汇合后回流至第一混合冷剂压缩机，所述混合冷剂在第一混合冷剂压缩 机与气液分离器之间循环，第二管路经过一级换热器，第二管路中的混合冷剂在一级换热 器中冷却降溫，第Ξ管路依次经过一级换热器、乙締精馈塔塔底再沸器后与第四管路连接， 第四管路依次经过一级换热器、甲烧精馈塔塔底再沸器、二级换热器、Ξ级换热器，第Ξ管 路中的混合冷剂在一级换热器、乙締精馈塔塔底再沸器中冷却降溫，第四管路中的混合冷 剂在一级换热器中提供冷量，在乙締精馈塔塔底再沸器、二级换热器、Ξ级换热器中冷却降 溫，第一回流管路依次经过乙締精馈塔塔顶冷凝器、一级换热器，第一回流管路中的混合冷 剂在乙締精馈塔塔顶冷凝器W及一级换热器中提供冷量，第二回流管路经过Ξ级换热器、 甲烧精馈塔塔顶冷凝器、二级换热器，第二回流管路中的混合冷剂在Ξ级换热器、甲烧精馈 塔塔顶冷凝器W及二级换热器中提供冷量。
[0011] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，其中，所述甲烧精馈塔 的底部的乙締出口与乙締排出管连通，乙締排出管经过二级换热器后与第四节流阀的入口 连通，W使乙締排出管中的乙締通过二级换热器冷却降溫后通过第四节流阀节流冷却降 溫〇
[0012] 本实用新型的技术方案结构简单、效率较高。本实用新型的化工尾气分离制乙締 和液化天然气的系统可W将尾气中成分比较复杂的气体分离出C3+的副产品、乙締产品和 液化天然气产品，极大提高尾气的经济价值。
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统的结构示意图；
【具体实施方式】
[0014] 如图1所示，本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，包括：
[0015] 用于对化工尾气进行冷却的一级换热器E2;
[0016] 用于对冷却后的化工尾气进行液化分离，使化工尾气分离出气相物料与C3+的乙 締精馈塔T1，与一级换热器E2通过管路连接；
[0017] 用于对气相物料进行冷却的二级换热器E5,与乙締精馈塔T1通过管路连接；
[0018] 用于对冷却后的气相物料进行液化分离，使气相物料分离出乙締与甲烧的甲烧精 馈塔T2，与二级换热器E5通过管路连接，甲烧精馈塔塔顶分离器V30的甲烧气体出口与第一 管路11连接;第一管路11经过Ξ级换热器E8后与第一节流阀VI的入口连通，W使第一管路 11中的甲烧通过Ξ级换热器E8冷却降溫后通过第一节流阀节流冷却降溫。
[0019] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，其中，液化分离设备还 包括混合冷剂循环制冷系统，混合冷剂循环制冷系统沿混合冷剂流动方向依次包括用于对 混合冷剂压缩的第一混合冷剂压缩机C1、第一冷却器E1、第二混合冷剂压缩机C2、第二冷却 器E10、气液分离器V10,气液分离器V10的液相混合冷剂出口通过第二管路12连通第二节流 阀V2,第二节流阀通过第一回流管路21连接第一混合冷剂压缩机C1的入口，气液分离器的 气相混合冷剂出口通过第Ξ管路13 W及第四管路14连通第Ξ节流阀V3，第Ξ节流阀通过第 二回流管路22与第一回流管路21连通，W使被第二节流阀V2、第Ξ节流阀V3分别节流降溫 后的液相混合冷剂、气相混合冷剂汇合后回流至第一混合冷剂压缩机C1，混合冷剂在第一 混合冷剂压缩机C1与气液分离器V10之间循环，第二管路12经过一级换热器，第二管路12中 的混合冷剂在一级换热器中冷却降溫，第Ξ管路13依次经过一级换热器、乙締精馈塔塔底 再沸器E3后与第四管路连接，第四管路14依次经过一级换热器、甲烧精馈塔塔底再沸器E6、 二级换热器、Ξ级换热器，第Ξ管路中的混合冷剂在一级换热器、乙締精馈塔塔底再沸器中 冷却降溫，第四管路中的混合冷剂在一级换热器中提供冷量，在乙締精馈塔塔底再沸器、二 级换热器、Ξ级换热器中冷却降溫，第一回流管路依次经过乙締精馈塔塔顶冷凝器E4、一级 换热器，第一回流管路中的混合冷剂在乙締精馈塔塔顶冷凝器W及一级换热器中提供冷 量，第二回流管路经过Ξ级换热器E8、甲烧精馈塔塔顶冷凝器E7、二级换热器E5,第二回流 管路22中的混合冷剂在Ξ级换热器E8、甲烧精馈塔塔顶冷凝器E7W及二级换热器E5中提供 冷量。
[0020] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，其中，甲烧精馈塔T2的 底部的乙締出口与乙締排出管40连通，乙締排出管40经过二级换热器后与第四节流阀V4的 入口连通，W使乙締排出管40中的乙締通过二级换热器E5冷却降溫后通过第四节流阀V4节 流冷却降溫。
[0021] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统在使用中，化工尾气经混 合冷剂循环制冷系统降溫，进入乙締精馈塔，在塔底精馈出C3+产品，在塔顶精馈出C1WC2 为主的气体成分，此混合气体经进一步冷却降溫后，进入甲烧精馈塔，在塔底精馈出乙締， 乙締经过换热器进一步降溫，并通过节流阀降压，输出乙締产品，在塔顶精馈出甲烧气体， 甲烧气体进入换热器继续降溫，最后输出液化天然气产品，该系统将尾气中成分比较复杂 的气体分离出C3+的副产品、乙締产品和液化天然气产品，提高尾气的经济价值。
[0022] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统可W包括用于压缩化工 尾气的化工尾气压缩机，化工尾气压缩机用于将化工尾气压缩为10-4化ar。
[0023] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，其中，第一混合冷剂压 缩机与第二混合冷剂压缩机可W为往复压缩机或离屯、压缩机或螺杆压缩机。
[0024] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，其中，甲烧精馈塔W及 乙締精馈塔的塔顶连接了塔顶冷凝器和塔顶分离器，塔底连接了塔底再沸器。
[0025] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，其中，混合冷剂的成分 为氮气、甲烧、乙締、丙烷和异戊烧。
[0026] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，其中，精馈塔可W为板 式塔也可W为填料塔。
[0027] 本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统，其中，塔底再沸器可W 为蓋式重沸器或热虹吸式再沸器或强制循环再沸器。
[0028] 利用本实用新型的化工尾气分离制乙締和液化天然气的系统进行化工尾气分离 的实施例如下：
[00巧]化工尾气流量为1715Nm^h，压力13bar，成分如表1所示，进入一级换热器E2降溫 至-4(TC，进入乙締精馈塔T1，在乙締精馈塔T1塔底的液相物料经过乙締精馈塔塔底再沸器 E3加热，轻组分不断的蒸发，重组分不断的浓缩，最终从塔底分离出溫度2(TC、压力12bar、 流量1 〇9Nm3/h的C3+产品，组分如表2所示；在乙締精馈塔T1塔顶的气相物料经过乙締精馈 塔塔顶冷凝器E4冷凝，并经过乙締精馈塔塔顶分离器V20分离，重组分回流至乙締精馈塔 T1，轻组分进入二级换热器E5降溫至-105°C进入甲烧精馈塔T2;在甲烧精馈塔T2塔底的液 相物料经过甲烧精馈塔塔底再沸器E6加热，轻组分不断的蒸发，重组分不断的浓缩，最终从 塔底分离出溫度-54°C、压力9.2bar、流量1154NmVh的乙締，进入二级换热器E5降溫至-105 °C，经节流阀节流至l.lbar，输出乙締产品，产品组分如表3所示;在甲烧精馈塔T2塔顶的气 相物料经过甲烧精馈塔塔顶冷凝器E7冷凝，并经过甲烧精馈塔塔顶分离器V30分离，重组分 回流至精馈塔，轻组分进入Ξ级换热器E8降溫至-160°C，并经节流阀减压至1.05bar，最后 输出452Nm3A的液化天然气产品，成分如表4所示。
[0030] 表 1
[0031]
[0039] W上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可W作出若干改进和润饰，运些改进和润饰 也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种化工尾气分离制乙烯和液化天然气的系统，其特征在于，包括： 用于对化工尾气进行冷却的一级换热器； 用于对冷却后的化工尾气进行液化分离，使化工尾气分离出气相物料与C3+的乙烯精 馏塔，与所述一级换热器通过管路连接； 用于对气相物料进行冷却的二级换热器，与所述乙烯精馏塔通过管路连接； 用于对冷却后的气相物料进行液化分离，使气相物料分离出乙烯与甲烷的甲烷精馏 塔，与所述二级换热器通过管路连接，甲烷精馏塔塔顶分离器的甲烷气体出口与第一管路 连接;第一管路经过三级换热器后与第一节流阀的入口连通，以使第一管路中的甲烷通过 三级换热器冷却降温后通过第一节流阀节流冷却降温。2. 如权利要求1所述的化工尾气分离制乙烯和液化天然气的系统，其特征在于，所述液 化分离设备还包括混合冷剂循环制冷系统，所述混合冷剂循环制冷系统沿混合冷剂流动方 向依次包括用于对混合冷剂压缩的第一混合冷剂压缩机、第一冷却器、第二混合冷剂压缩 机、第二冷却器、气液分离器，所述气液分离器的液相混合冷剂出口通过第二管路连通第二 节流阀，所述第二节流阀通过第一回流管路连接第一混合冷剂压缩机的入口，所述气液分 离器的气相混合冷剂出口通过第三管路以及第四管路连通第三节流阀，第三节流阀通过第 二回流管路与第一回流管路连通，以使被所述第二节流阀、第三节流阀分别节流降温后的 液相混合冷剂、气相混合冷剂汇合后回流至第一混合冷剂压缩机，所述混合冷剂在第一混 合冷剂压缩机与气液分离器之间循环，第二管路经过一级换热器，第二管路中的混合冷剂 在一级换热器中冷却降温，第三管路依次经过一级换热器、乙烯精馏塔塔底再沸器后与第 四管路连接，第四管路依次经过一级换热器、甲烷精馏塔塔底再沸器、二级换热器、三级换 热器，第三管路中的混合冷剂在一级换热器、乙烯精馏塔塔底再沸器中冷却降温，第四管路 中的混合冷剂在一级换热器中提供冷量，在乙烯精馏塔塔底再沸器、二级换热器、三级换热 器中冷却降温，第一回流管路依次经过乙烯精馏塔塔顶冷凝器、一级换热器，第一回流管路 中的混合冷剂在乙烯精馏塔塔顶冷凝器以及一级换热器中提供冷量，第二回流管路经过三 级换热器、甲烷精馏塔塔顶冷凝器、二级换热器，第二回流管路中的混合冷剂在三级换热 器、甲烷精馏塔塔顶冷凝器以及二级换热器中提供冷量。3. 如权利要求2所述的化工尾气分离制乙烯和液化天然气的系统，其特征在于，所述甲 烷精馏塔的底部的乙烯出口与乙烯排出管连通，乙烯排出管经过二级换热器后与第四节流 阀的入口连通，以使乙烯排出管中的乙烯通过二级换热器冷却降温后通过第四节流阀节流 冷却降温。
【文档编号】F25J3/02GK205607019SQ201620336632
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】徐小勤
【申请人】中科瑞奥能源科技股份有限公司