焦?fàn)t煤氣深冷分離制取液化天然氣的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦?fàn)t煤氣利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焦?fàn)t煤氣深冷分離制取液化天然氣的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前焦化及冶金行業(yè)富余的焦?fàn)t煤氣多用于發(fā)電，其經(jīng)濟(jì)性不高。為提高經(jīng)濟(jì)性，人們開始利用焦?fàn)t煤氣制取天然氣；目前焦?fàn)t煤氣制取天然氣存在兩種方法，第一種是變壓吸附法，第二種是甲烷化法。變壓吸附法具有流程簡(jiǎn)單、操作方便、投資小等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在產(chǎn)量小、單位能耗高等缺點(diǎn)；甲烷化法具有產(chǎn)量高、單位能耗低等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在投資高、運(yùn)行復(fù)雜等缺點(diǎn)。而且這兩種方法制得的天然氣存在儲(chǔ)存成本高、外銷不便利的問題，一般需進(jìn)一步深冷成液化天然氣(簡(jiǎn)稱LNG)，儲(chǔ)存于低溫儲(chǔ)罐中，利用LNG槽車輸送給用戶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例提供一種焦?fàn)t煤氣深冷分離制取液化天然氣的方法及系統(tǒng)，至少可解決現(xiàn)有技術(shù)的部分缺陷。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例涉及一種焦?fàn)t煤氣深冷分離制取液化天然氣的方法，包括以下步驟:
[0005]ST1:對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行凈化，以脫除部分水、焦油及萘；
[0006]ST2:對(duì)凈化后的煤氣進(jìn)行加壓；
[0007]ST3:對(duì)加壓后的煤氣冷卻后，氣液分離出水、焦油及苯，并得到第一級(jí)分離煤氣；
[0008]ST4:對(duì)所述第一級(jí)分離煤氣冷卻后，氣液分離出液態(tài)NH3、液態(tài)H2S及液態(tài)C02，并得到第二級(jí)分離煤氣；
[0009]ST5:對(duì)所述第二級(jí)分離煤氣冷卻后，氣液分離出液態(tài)C2H4及液態(tài)C2H6，并得到第三級(jí)分離煤氣；
[0010]ST6:對(duì)所述第三級(jí)分離煤氣冷卻后，氣液分離出液態(tài)CH4，并得到第四級(jí)分離煤氣;
[0011 ] ST7:將ST5中得到的液態(tài)C2H4及液態(tài)C 2H6冷卻后，與ST6中得到的液態(tài)CH 4混合，制得液化天然氣。
[0012]作為實(shí)施例之一，ST3中的冷卻過(guò)程在第一級(jí)換熱器中進(jìn)行，ST4中的冷卻過(guò)程在第二級(jí)換熱器中進(jìn)行，ST5中的冷卻過(guò)程在第三級(jí)換熱器中進(jìn)行，ST6中的冷卻過(guò)程在第四級(jí)換熱器中進(jìn)行，ST7中的冷卻過(guò)程在第五級(jí)換熱器中進(jìn)行；所述第四級(jí)換熱器內(nèi)的冷卻介質(zhì)與所述第五級(jí)換熱器內(nèi)的冷卻介質(zhì)經(jīng)換熱后，作為冷卻介質(zhì)依次通過(guò)所述第三級(jí)換熱器、所述第二級(jí)換熱器及所述第一級(jí)換熱器。
[0013]作為實(shí)施例之一，所述第四級(jí)分離煤氣作為輔助冷卻介質(zhì)依次通過(guò)所述第三級(jí)換熱器、所述第二級(jí)換熱器及所述第一級(jí)換熱器。
[0014]作為實(shí)施例之一，所述第一級(jí)換熱器、所述第二級(jí)換熱器及所述第三級(jí)換熱器內(nèi)出現(xiàn)結(jié)冰時(shí)，進(jìn)行再生處理。
[0015]作為實(shí)施例之一，各所述換熱器的再生處理步驟為:切斷需再生處理的換熱器與鄰接于其后的氣液分離器之間的氣流通道，并切斷該換熱器的冷卻介質(zhì)流出通道；焦?fàn)t煤氣依次經(jīng)過(guò)該換熱器之前的處理流程后進(jìn)入該換熱器對(duì)其加熱，換熱后的煤氣通過(guò)設(shè)于該換熱器上的尾氣排出管排出；待該換熱器內(nèi)的溫度達(dá)到平衡后，切斷所述尾氣排出管，打開該換熱器與鄰接于其后的氣液分離器之間的氣流通道，及該換熱器的冷卻介質(zhì)流出通道。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例涉及一種焦?fàn)t煤氣深冷分離制取液化天然氣的系統(tǒng)，包括沿煤氣氣流方向通過(guò)煤氣管道依次連接的凈化器、煤氣加壓機(jī)、第一級(jí)冷卻分離機(jī)構(gòu)、第二級(jí)冷卻分離機(jī)構(gòu)、第三級(jí)冷卻分離機(jī)構(gòu)及第四級(jí)冷卻分離機(jī)構(gòu)，各所述冷卻分離機(jī)構(gòu)均包括沿氣流方向依次設(shè)置的換熱器和氣液分離器，第三級(jí)氣液分離器的液體出口連接有第五級(jí)換熱器，所述第五級(jí)換熱器的換熱介質(zhì)出口管與第四級(jí)氣液分離器的液體出口管匯合形成液化天然氣提取管；各換熱器均連接有冷卻介質(zhì)供應(yīng)機(jī)構(gòu)。
[0017]作為實(shí)施例之一，該制取液化天然氣的系統(tǒng)配置有氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)，所述氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)包括沿氮?dú)鈿饬鞣较蛞来芜B接的壓縮機(jī)、冷卻器及膨脹機(jī)，所述壓縮機(jī)連接氮?dú)庠矗坏谒募?jí)換熱器及所述第五級(jí)換熱器的冷卻介質(zhì)入口均與所述膨脹機(jī)出口連通，該兩換熱器的冷卻介質(zhì)出口管匯合形成氮?dú)饣亓鞴?；第三?jí)換熱器的冷卻介質(zhì)入口管與所述氮?dú)饣亓鞴苓B通，第二級(jí)換熱器的冷卻介質(zhì)入口管與第三級(jí)換熱器的冷卻介質(zhì)出口管連通，第一級(jí)換熱器的冷卻介質(zhì)入口管與第二級(jí)換熱器的冷卻介質(zhì)出口管連通。
[0018]作為實(shí)施例之一，所述氮?dú)饣亓鞴苓B接至所述壓縮機(jī)；前三級(jí)換熱器中，各冷卻介質(zhì)入口管及各冷卻介質(zhì)出口管均連接至所述氮?dú)饣亓鞴埽骼鋮s介質(zhì)入口管均連接有供氮支管，各所述供氮支管均與所述膨脹機(jī)出口連通，各冷卻介質(zhì)入口管及各供氮支管上均設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，各換熱器的冷卻介質(zhì)入口管與冷卻介質(zhì)出口管之間的氮?dú)饣亓鞴苌暇O(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。
[0019]作為實(shí)施例之一，第四級(jí)氣液分離器的氣體出口管依次穿過(guò)第三級(jí)換熱器、第二級(jí)換熱器及第一級(jí)換熱器。
[0020]作為實(shí)施例之一，前三級(jí)冷卻分離機(jī)構(gòu)中，各換熱器與鄰接于其后的氣液分離器之間的煤氣管道上均設(shè)有截止閥且于截止閥之前連接有尾氣支管，各所述尾氣支管上及各換熱器的冷卻介質(zhì)出口管上均設(shè)有截止閥。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例至少實(shí)現(xiàn)了如下有益效果:本發(fā)明通過(guò)焦?fàn)t煤氣中各組分的沸點(diǎn)不同，通過(guò)逐級(jí)冷卻分離出各組分，直接制得液化天然氣，流程簡(jiǎn)單、操作方便，投資小、能耗低，經(jīng)濟(jì)效益較高。
【附圖說(shuō)明】
[0022]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的焦?fàn)t煤氣深冷分離制取液化天然氣的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]實(shí)施例一
[0026]本發(fā)明實(shí)施例提供一種焦?fàn)t煤氣深冷分離制取液化天然氣的方法，包括以下步驟:
[0027]ST1:對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行凈化，以脫除部分水、焦油及萘；
[0028]ST2:對(duì)凈化后的煤氣進(jìn)行加壓；
[0029]ST3:對(duì)加壓后的煤氣冷卻后，氣液分離出水、焦油及苯，并得到第一級(jí)分離煤氣；
[0030]ST4:對(duì)所述第一級(jí)分離煤氣冷卻后，氣液分離出液態(tài)NH3、液態(tài)H2S及液態(tài)C02，并得到第二級(jí)分離煤氣；
[0031 ] ST5:對(duì)所述第二級(jí)分離煤氣冷卻后，氣液分離出液態(tài)C2H4及液態(tài)C 2H6，并得到第三級(jí)分離煤氣；
[0032]ST6:對(duì)所述第三級(jí)分離煤氣冷卻后，氣液分離出液態(tài)CH4，并得到第四級(jí)分離煤氣;
[0033]ST7:將ST5中得到的液態(tài)C2H4及液態(tài)C 2H6冷卻后，與ST6中得到的液態(tài)CH 4混合，制得液化天然氣。
[0034]上述方法中，ST2中加壓后的煤氣溫度在313?353K范圍內(nèi)；ST3中煤氣經(jīng)冷卻后的溫度優(yōu)選為控制在280K左右，可控制在270?290K范圍內(nèi)；ST4中第一級(jí)分離煤氣經(jīng)冷卻后的溫度優(yōu)選為控制在200K左右，