焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置，其組成包括:PSA脫氫裝置，其特征是：所述的PSA脫氫裝置與分子篩脫碳裝置相連，所述的分子篩脫碳裝置與冷箱相連，所述的冷箱外部安裝有氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)，所述的冷箱內(nèi)部安裝有主換熱器、脫氫精餾塔、脫氫塔頂冷凝器、脫甲烷塔回流液分離罐、過冷器A、過冷器B、脫氮精餾塔、脫氮塔回流液分離罐、脫氮精餾塔、脫甲烷精餾塔、脫甲烷回流液分離罐、脫甲烷塔頂冷凝器，所述的冷箱外部安裝有增壓機(jī)、1級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)、2級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)、膨脹機(jī)。本實(shí)用新型提取的產(chǎn)品氣收率高，壓力穩(wěn)定可滿足下游工序穩(wěn)產(chǎn)要求。
【專利說明】焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]焦?fàn)t煤氣又稱煉焦煤氣，其主要成分為含量55%左右的氫氣、含量約25%左右的甲燒(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(C02)和氮?dú)?N2)的含量約20%。由于焦?fàn)t氣富含氫氣、甲烷與一氧化碳，焦?fàn)t氣綜合利用有二種方法，其一是:可通過甲烷化反應(yīng)來提高熱值，使絕大部分一氧化碳、二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，可以得到甲烷體積分?jǐn)?shù)40-50%以上的合成天然氣，再經(jīng)液化得到液化天然氣(LNG)，再將多余氫氣配以氮?dú)馍a(chǎn)合成氨；其二是:將焦?fàn)t煤氣中甲烷提取后，聯(lián)產(chǎn)一氧化碳?xì)怏w，再將氫氣與一氧化碳合成甲醇，或利用一氧化碳生產(chǎn)乙二醇。由于我國(guó)甲醇產(chǎn)能過剩，目前用焦?fàn)t煤氣制取LNG聯(lián)產(chǎn)乙二醇及合成氨的方法漸成主流。常規(guī)方法是冷箱內(nèi)原料氣制取LNG后，富氫氣在冷箱外與氮?dú)獍凑找欢ū壤涑珊铣蓺庾鳛楹铣砂痹稀，F(xiàn)有的從焦?fàn)t氣中提取一氧化碳的方法是采用變壓吸附裝置提取一氧化碳，該方案出口壓力波動(dòng)明顯，系統(tǒng)收率低，裝置運(yùn)行穩(wěn)定性差導(dǎo)致開工率低，運(yùn)行成本高。
[0005]實(shí)用新型內(nèi)容:
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置。
[0007]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置，其組成包括:PSA脫氫裝置，所述的PSA脫氫裝置與分子篩脫碳裝置相連，所述的分子篩脫碳裝置與冷箱相連，所述的冷箱外部安裝有氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)，所述的冷箱內(nèi)部安裝有主換熱器、脫氫精餾塔、脫氫塔頂冷凝器、脫甲烷塔回流液分離罐、過冷器A、過冷器B、脫氮精餾塔、脫氮塔回流液分離罐、脫氮精餾塔、脫甲烷精餾塔、脫甲烷回流液分離罐、脫甲烷塔頂冷凝器，所述的冷箱外部安裝有增壓機(jī)、I級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)、2級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)、膨脹機(jī)。
[0009]所述的焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置，所述的PSA脫氫裝置與分子篩脫碳裝置之間通過原料氣增壓機(jī)連接。
[0010]有益效果:
[0011]1.本實(shí)用新型提取的產(chǎn)品氣收率高，壓力穩(wěn)定可滿足下游工序穩(wěn)產(chǎn)要求。
[0012]本實(shí)用新型可靠性好連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，安全性好。
[0013]本實(shí)用新型提供了 一種新的利用焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置。
[0014]本實(shí)用新型通過PSA脫氫裝置進(jìn)行脫氫，通過原料氣增壓機(jī)進(jìn)行增壓，通過冷箱進(jìn)行冷卻，通過分子篩脫碳裝置進(jìn)行脫碳處理，完成整個(gè)工作循環(huán)。
[0015]本實(shí)用新型的制取過程中能耗低，出口壓力穩(wěn)定，系統(tǒng)收率高。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為PSA脫氫裝置，2為原料氣增壓機(jī)，3為冷箱，4為膨脹機(jī)，5為分子篩脫碳裝置。
[0018]附圖2是本實(shí)用新型的工藝流程圖。圖中，6為脫氫流程，7為冷卻流程，8為脫碳流程。
[0019]附圖3是附圖2中脫氫流程的工藝流程圖。
[0020]附圖4是附圖2中脫碳流程的工藝流程圖。
[0021]附圖5是附圖2中冷箱流程的工藝流程圖。
[0022]【具體實(shí)施方式】:
[0023]實(shí)施例1:
[0024]一種焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置，其組成包括:PSA脫氫裝置I，所述的PSA脫氫裝置I與分子篩脫碳裝置5，所述的分子篩脫碳裝置5與冷箱3相連，所述的冷箱3外部安裝有氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)。
[0025]實(shí)施例2:
[0026]根據(jù)實(shí)施例1所述的焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置，所述的冷箱3內(nèi)部安裝有主換熱器、脫氫精餾塔、脫氫塔頂冷凝器、脫甲烷塔回流液分離罐、過冷器A、過冷器B、脫氮精餾塔、脫氮塔回流液分離罐、脫氮精餾塔、脫甲烷精餾塔、脫甲烷回流液分離罐、脫甲烷塔頂冷凝器，所述的冷箱外部安裝有增壓機(jī)、I級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)、2級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)、膨脹機(jī)4。
[0027]實(shí)施例3:
[0028]根據(jù)實(shí)施例1所述的焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置，所述的PSA脫氫裝置I與分子篩脫碳裝置5之間通過原料氣增壓機(jī)2連接。
[0029]實(shí)施例4:
[0030]一種實(shí)施例1-3之一所述的焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置進(jìn)行的制作方法，其制作過程為:所述的PSA制氫裝置I接受原料氣，將所含氫氣的大部分提出，提出的氫氣引出界外；經(jīng)過PSA脫氫裝置I的解析氣由原料氣壓縮機(jī)2增壓后進(jìn)入分子篩脫碳裝置5，之后進(jìn)入冷箱3。
[0031]實(shí)施例5:
[0032]根據(jù)實(shí)施例1或4所述的焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置進(jìn)行的制作方法，所述的解析氣經(jīng)增壓機(jī)壓縮后進(jìn)入脫碳裝置，所述的原料氣含有少量的二氧化碳是酸性氣體，經(jīng)過PSA制氫裝置后解析氣中二氧化碳會(huì)進(jìn)一步濃縮，所述的原料氣首先經(jīng)過脫碳裝置將所含的二氧化碳脫除，脫碳裝置采用分子篩吸附法脫除碳裝置；凈化氣進(jìn)入冷箱首先經(jīng)換熱器降溫后送入脫氫精餾塔進(jìn)行精餾，從脫氫精餾塔上部抽出的富氫氣經(jīng)換熱器復(fù)熱后送入膨脹機(jī)膨脹制冷，將能量回收并為裝置提供冷量后與從脫氮精餾塔頂部抽出的富氮?dú)鈪R合后，經(jīng)換熱器復(fù)熱后送入膨脹機(jī)增壓機(jī)增壓，作為分子篩脫碳裝置的再生氣；從脫氫精餾塔下部抽出的液體經(jīng)過冷器過冷后送入脫氮精餾塔精餾，從脫氮精餾塔中部抽出氣相部分，送入脫甲烷精餾塔進(jìn)行精餾，從脫甲烷精餾塔下部抽出液相部分，經(jīng)換熱器復(fù)熱后作為富甲烷氣送出界外；從脫甲烷精餾塔頂部抽出氣相部分，經(jīng)換熱器復(fù)熱后送入一氧化碳增壓機(jī)增壓后作為產(chǎn)品送出界外；冷箱中的氮循環(huán)裝置是閉式循環(huán)，是裝置冷量的主要提供者；氮?dú)饨?jīng)I級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)增壓后一部分直接進(jìn)入冷箱，經(jīng)換熱器降溫后進(jìn)入脫氮精餾塔底部的再沸器，為精餾塔提供熱量并降溫后經(jīng)過過冷器B過冷，分別經(jīng)節(jié)流液化后送入脫氮塔頂冷凝器和脫氫塔頂冷凝器，經(jīng)換熱汽化后與從脫甲烷塔頂冷凝器抽出的汽化氣匯合后，經(jīng)換熱器復(fù)熱后送入I級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)增壓；從I級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)增壓后的另一股氮?dú)?，在?jīng)過2級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)增壓后送入冷箱，經(jīng)換熱器降溫后進(jìn)入脫甲烷精餾塔底部的再沸器，為精餾塔提供熱量并降溫后，經(jīng)節(jié)流液化后送入脫甲烷塔頂冷凝器。
[0033]實(shí)施例6:
[0034]根據(jù)上述實(shí)施例所述的所述的焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置進(jìn)行的制作方法，原料氣進(jìn)入PSA制氫系統(tǒng),將所含氫氣的大部分提出，提出的氫氣引出界外。經(jīng)過PSA脫氫系統(tǒng)的解析氣由原料氣壓縮機(jī)增壓后進(jìn)入分子篩脫碳系統(tǒng)，之后進(jìn)入冷箱。采用PSA系統(tǒng)對(duì)原料氣進(jìn)行粗脫相對(duì)于全部采用低溫深冷法可有效降低系統(tǒng)能耗。解析氣經(jīng)增壓機(jī)壓縮后進(jìn)入脫碳系統(tǒng)。
[0035]原料氣含有少量的C02是酸性氣體，經(jīng)過PSA制氫系統(tǒng)后解析氣中二氧化碳會(huì)進(jìn)一步濃縮，它的存在會(huì)造成金屬腐蝕并污染環(huán)境。此外，C02會(huì)在低溫系統(tǒng)中變?yōu)楣腆w，造成系統(tǒng)堵塞，所以必須清除。本方案中原料氣首先經(jīng)過脫碳系統(tǒng)將所含的C02脫除，本裝置脫碳系統(tǒng)采用分子篩吸附法脫除C02系統(tǒng)。
[0036]凈化氣進(jìn)入冷箱首先經(jīng)換熱器降溫后送入脫氫精餾塔進(jìn)行精餾，從脫氫精餾塔上部抽出的富氫氣經(jīng)換熱器復(fù)熱后送入膨脹機(jī)膨脹制冷，將能量回收并為系統(tǒng)提供冷量后與從脫氮精餾塔頂部抽出的富氮?dú)鈪R合后，經(jīng)換熱器復(fù)熱后送入膨脹機(jī)增壓機(jī)增壓，作為分子篩脫碳系統(tǒng)的再生氣。從脫氫精餾塔下部抽出的液體經(jīng)過冷器過冷后送入脫氮精餾塔精餾，從脫氮精餾塔中部抽出氣相部分，送入脫甲烷精餾塔進(jìn)行精餾，從脫甲烷精餾塔下部抽出液相部分，經(jīng)換熱器復(fù)熱后作為富甲烷氣送出界外。從脫甲烷精餾塔頂部抽出氣相部分，經(jīng)換熱器復(fù)熱后送入CO增壓機(jī)增壓后作為產(chǎn)品送出界外。冷箱中的氮循環(huán)系統(tǒng)是閉式循環(huán)，是系統(tǒng)冷量的主要提供者。氮?dú)饨?jīng)I級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)增壓后一部分直接進(jìn)入冷箱，經(jīng)換熱器降溫后進(jìn)入脫氮精餾塔底部的再沸器，為精餾塔提供熱量并降溫后經(jīng)過過冷器II過冷，分別經(jīng)節(jié)流液化后送入脫氮塔頂冷凝器和脫氫塔頂冷凝器，經(jīng)換熱汽化后與從脫甲烷塔頂冷凝器抽出的汽化氣匯合后，經(jīng)換熱器復(fù)熱后送入I級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)增壓。從I級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)增壓后的另一股氮?dú)?，在?jīng)過2級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)增壓后送入冷箱，經(jīng)換熱器降溫后進(jìn)入脫甲烷精餾塔底部的再沸器，為精餾塔提供熱量并降溫后，經(jīng)節(jié)流液化后送入脫甲烷塔頂冷凝器。
【權(quán)利要求】
1.一種焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置，其組成包括:PSA脫氫裝置，其特征是:所述的PSA脫氫裝置與分子篩脫碳裝置相連，所述的分子篩脫碳裝置與冷箱相連，所述的冷箱外部安裝有氮?dú)庋h(huán)壓縮機(jī)，所述的冷箱內(nèi)部安裝有主換熱器、脫氫精餾塔、脫氫塔頂冷凝器、脫甲烷塔回流液分離罐、過冷器A、過冷器B、脫氮精餾塔、脫氮塔回流液分離罐、脫氮精餾塔、脫甲烷精餾塔、脫甲烷回流液分離罐、脫甲烷塔頂冷凝器，所述的冷箱外部安裝有增壓機(jī)、I級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)、2級(jí)循環(huán)氮壓機(jī)、膨脹機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煤氣制取一氧化碳的裝置，其特征是:所述的PSA脫氫裝置與分子篩脫碳裝置之間通過原料氣增壓機(jī)連接。
【文檔編號(hào)】C01B31/18GK203513285SQ201320579805
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】趙德泉, 孟繁宇 申請(qǐng)人:遼寧哈深冷氣體液化設(shè)備有限公司