帶壓尾氣甲烷回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種化工尾氣回收裝置，具體是一種帶壓尾氣甲烷回收裝置，屬于甲烷氣回收裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工生產(chǎn)中排出的帶壓化工尾氣含有35%左右的甲烷氣體，其它氣體為氮?dú)?、氫氣、氬氣，壓力約9MPa左右，一般送到鍋爐燃燒，由于甲烷是清潔能源，所以造成大量浪費(fèi)。
[0003]為了充分利用該部分尾氣，人們對(duì)這部分尾氣采取了如下方式處理:一種采用傳統(tǒng)的辦法燃燒混合尾氣生產(chǎn)蒸汽，但這種做法極不經(jīng)濟(jì)。另一種是利用甲烷回收裝置回收甲烷，但在實(shí)際操作時(shí)，由于其中的氣液分離器氣相出口沒(méi)有設(shè)置分離壓力控制閥，液相沒(méi)有設(shè)置節(jié)流閥，使得該回收裝置的甲烷回收率較低，分離難度加大，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中也較難實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶壓尾氣甲烷回收裝置，該裝置不但甲烷回收率較高，而且操作應(yīng)用方便。
[0005]本實(shí)用新型技術(shù)方案按照下述方法實(shí)現(xiàn):
[0006]一種帶壓尾氣甲烷回收裝置，該裝置包括化工尾氣管道，所述化工尾氣管道連接預(yù)冷換熱器，所述預(yù)冷換熱器連接精餾塔內(nèi)的次換熱器，所述次換熱器連接深冷換熱器，所述深冷換熱器連接氫氣分離器的進(jìn)料口，所述氫氣分離器的排氣口通過(guò)壓力控制閥依次連接所述深冷換熱器、預(yù)冷換熱器和氫氣管道，氫氣分離器的排液口連接所述深冷換熱器后，通過(guò)第一節(jié)流閥連接精餾塔，所述精餾塔的排氣口通過(guò)冷凝器連接冷凝分離器的進(jìn)料口，所述冷凝分離器的排液口連接所述精餾塔的次進(jìn)液口，冷凝分離器的排氣口通過(guò)所述深冷換熱器連接膨脹機(jī)，所述膨脹機(jī)依次連接所述冷凝器、深冷換熱器、預(yù)冷換熱器和氮?dú)夤艿?，所述精餾塔的排液口通過(guò)第二節(jié)流閥依次連接深冷換熱器、預(yù)冷換熱器和甲烷管道。
[0007]所述氫氣分尚器上部設(shè)有排氣口、側(cè)部設(shè)有進(jìn)料口、底部設(shè)有排液口。
[0008]所述冷凝分離器側(cè)部設(shè)有進(jìn)料口、上部設(shè)有排氣口、底部設(shè)有排液口。
[0009]所述精餾塔上部設(shè)有排氣口、側(cè)部設(shè)有進(jìn)液口與次進(jìn)液口、底部設(shè)有排液口。
[0010]所述次換熱器固定在精餾塔的底部空間內(nèi)。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型設(shè)置了壓力控制閥、第一節(jié)流閥，被冷卻液化的帶壓化工尾氣能在高壓狀態(tài)下分離，從而使甲烷的液化率提高；同時(shí)能使液化與精餾在不同壓力的狀態(tài)下進(jìn)行操作，使氣體分離變得更加容易。同時(shí)設(shè)置第二節(jié)流閥利用甲烷液體節(jié)流膨脹獲得低溫氣體，為裝置提供冷量。提高了裝置的制冷效果。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]1、化工尾氣管道，2、氫氣管道，3、甲烷管道，4、氮?dú)夤艿溃?、預(yù)冷換熱器，6、深冷換熱器，7、膨脹機(jī)，8、冷凝器，9、冷凝分離器，10、精餾塔，11、次換熱器，12、第一節(jié)流閥，13、第二節(jié)流閥，14、氫氣分離器，15、壓力控制閥。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，一種帶壓尾氣甲烷回收裝置，包括化工尾氣管道1、氫氣管道2、甲烷管道3、氮?dú)夤艿?、預(yù)冷換熱器5、深冷換熱器6、膨脹機(jī)7、冷凝器8、冷凝分離器9、精餾塔10、次換熱器11、第一節(jié)流閥12、第二節(jié)流閥13、氫氣分離器14、壓力控制閥15。預(yù)冷換熱器5內(nèi)設(shè)有換熱通道A5、換熱通道B5、換熱通道C5、換熱通道D5，深冷換熱器6內(nèi)設(shè)有換熱通道A6、換熱通道B6、換熱通道C6、換熱通道D6、換熱通道E6、換熱通道F6，冷凝換熱器8內(nèi)設(shè)有換熱通道AS、換熱通道B8，冷凝分離器9側(cè)部設(shè)有進(jìn)料口、上部設(shè)有排氣口、底部設(shè)有排液口，精餾塔10上部設(shè)有排氣口、側(cè)部設(shè)有進(jìn)液口與次進(jìn)液口、底部設(shè)有排液口，氫氣分離器14上部設(shè)有排氣口、側(cè)部設(shè)有進(jìn)料口、底部設(shè)有排液口，次換熱器11內(nèi)設(shè)有換熱通道All，換熱通道B11、其中次換熱器11固定在精餾塔10的底部空間內(nèi)，次換熱器11的換熱通道Bll直接與精餾塔10下部空間聯(lián)通。預(yù)冷換熱器5換熱通道A5進(jìn)口通過(guò)管道與化工尾氣管道I連接，預(yù)冷換熱器5換熱通道A5出口通過(guò)管道與次換熱器11換熱通道All進(jìn)口連接，次換熱器11換熱通道Al I出口通過(guò)管道與深冷換熱器6換熱通道A6進(jìn)口連接，深冷換熱器6換熱通道A6出口通過(guò)管道與氫氣分離器14進(jìn)料口連接，氫氣分離器14排氣口通過(guò)管道與壓力控制閥15連接，壓力控制閥15通過(guò)管道與深冷換熱器6換熱通道B6進(jìn)口連接，深冷換熱器6換熱通道B6出口通過(guò)管道與預(yù)冷換熱器5換熱通道B5進(jìn)口連接，預(yù)冷換熱器5換熱通道B5出口與氫氣管道2連接；所述的氫氣分離器14的排液口通過(guò)管道與深冷換熱器6換熱通道C6進(jìn)口連接，深冷換熱器6換熱通道C6出口通過(guò)管道與第一節(jié)流閥12連接，第一節(jié)流閥12通過(guò)管道與精餾塔10進(jìn)液口連接。精餾塔10排液口通過(guò)管道與第二節(jié)流閥13連接，第二節(jié)流閥13通過(guò)管道與深冷換熱器6換熱通道D6進(jìn)口連接，深冷換熱器6換熱通道D6出口通過(guò)管道與預(yù)冷換熱器5換熱通道C5進(jìn)口連接，預(yù)冷換熱器5換熱通道C5出口與甲烷管道3連接。精餾塔10排氣口通過(guò)管道與冷凝器8換熱通道B8進(jìn)口連接。冷凝器8換熱通道B8出口通過(guò)管道與冷凝分離器9進(jìn)料口連接，冷凝分離器9排液口通過(guò)管道與精餾塔10次進(jìn)液口連接。冷凝分離器9排氣口通過(guò)管道與深冷換熱器6換熱通道F6進(jìn)口連接，深冷換熱器6換熱通道F6出口通過(guò)管道與膨脹機(jī)7連接，膨脹機(jī)7通過(guò)管道與冷凝器8換熱通道AS進(jìn)口連接，冷凝器8換熱通道AS出口通過(guò)管道與深冷換熱器6換熱通道E6進(jìn)口連接，深冷換熱器6換熱通道E6出口通過(guò)管道與預(yù)冷換熱器5換熱通道D5進(jìn)口連接，預(yù)冷換熱器5換熱通道D5出口通過(guò)管道與氮?dú)夤艿?連接。
[0017]實(shí)例方案如下:
[0018]壓力為9MPa，含甲烷35%左右的帶壓化工尾氣首先進(jìn)入預(yù)冷換熱器5預(yù)冷至一100°C左右，然后進(jìn)入精餾塔10內(nèi)的次換熱器11繼續(xù)冷卻降溫，同時(shí)為精餾塔10提供精餾所需的熱量。氣體被冷卻至一 125°C左右，然后進(jìn)入深冷換熱器6繼續(xù)降溫至一 165°C，然后進(jìn)入氫氣分離器14，在9MPa壓力狀態(tài)下進(jìn)行氣液分離，分離后的氫氣通過(guò)壓力控制閥15減壓后為深冷換熱器6、預(yù)冷換熱器5提供冷量后出裝置；從氫氣分離器14下部排液口排出的液體甲烷、液氮與液氬的混合液體通過(guò)第一節(jié)流閥12節(jié)流至1.3MPa進(jìn)入精餾塔10進(jìn)行氣體分離，沸點(diǎn)較低的氮?dú)?、氬氣首先在精餾塔10內(nèi)汽化，然后從精餾塔10排氣口排出，進(jìn)入冷凝器8冷凝，部分被冷凝的氣體通過(guò)精餾塔10的次進(jìn)液口進(jìn)入精餾塔10作為回流液，沒(méi)有被冷凝的氣體進(jìn)入深冷換熱器6復(fù)熱后進(jìn)入膨脹機(jī)7進(jìn)行膨脹制冷，獲得的低溫氣體進(jìn)入冷凝器8，為冷凝器8提供冷量后依次進(jìn)入深冷換熱器6、預(yù)冷換熱器5提供冷量、氣體變?yōu)槌赝ㄟ^(guò)管道排出裝置。精餾塔10底部排出的液體甲烷通過(guò)第二節(jié)流閥13節(jié)流膨脹后，液體蒸發(fā)制冷為深冷換熱器6、預(yù)冷換熱器5提供主要的冷量后，甲烷變?yōu)槌貧鈶B(tài)形式，然后通過(guò)管道出裝置。
[0019]本裝置利用了帶壓化工尾氣的靜壓能，同時(shí)根據(jù)氮?dú)狻⒓淄?、氬氣、氫氣沸點(diǎn)的不同在沒(méi)有任何能耗的狀態(tài)下、實(shí)現(xiàn)了甲烷的回收功能，回收效率高，實(shí)施方便。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶壓尾氣甲烷回收裝置，其特征在于:該裝置包括化工尾氣管道(1)，所述化工尾氣管道(I)連接預(yù)冷換熱器(5)，所述預(yù)冷換熱器(5)連接精餾塔(10)內(nèi)的次換熱器(11)，所述次換熱器(11)連接深冷換熱器(6)，所述深冷換熱器(6)連接氫氣分離器(14)的進(jìn)料口，所述氫氣分離器(14)的排氣口通過(guò)壓力控制閥(15)依次連接所述深冷換熱器(6)、預(yù)冷換熱器(5)和氫氣管道(2)，氫氣分離器(14)的排液口連接所述深冷換熱器(6)后，通過(guò)第一節(jié)流閥(12 )連接精餾塔(10 )，所述精餾塔(10 )的排氣口通過(guò)冷凝器(8 )連接冷凝分離器(9 )的進(jìn)料口，所述冷凝分離器(9 )的排液口連接所述精餾塔(10 )的次進(jìn)液口，冷凝分離器(9 )的排氣口通過(guò)所述深冷換熱器(6 )連接膨脹機(jī)(7 )，所述膨脹機(jī)(7 )依次連接所述冷凝器(8)、深冷換熱器(6)、預(yù)冷換熱器(5)和氮?dú)夤艿?4)，所述精餾塔(10)的排液口通過(guò)第二節(jié)流閥(13)依次連接深冷換熱器(6)、預(yù)冷換熱器(5)和甲烷管道(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲烷回收裝置，其特征在于:所述氫氣分離器(14)上部設(shè)有排氣口、側(cè)部設(shè)有進(jìn)料口、底部設(shè)有排液口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述甲烷回收裝置，其特征在于:所述冷凝分離器(9)側(cè)部設(shè)有進(jìn)料口、上部設(shè)有排氣口、底部設(shè)有排液口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述甲烷回收裝置，其特征在于:所述精餾塔(10)上部設(shè)有排氣口、側(cè)部設(shè)有進(jìn)液口與次進(jìn)液口、底部設(shè)有排液口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述甲烷回收裝置，其特征在于:所述次換熱器(11)固定在精餾塔(10)的底部空間內(nèi)。
【專利摘要】一種帶壓尾氣甲烷回收裝置，該裝置包括化工尾氣管道，化工尾氣管道連接預(yù)冷換熱器，預(yù)冷換熱器連接精餾塔內(nèi)的次換熱器，次換熱器連接深冷換熱器，深冷換熱器連接氫氣分離器的進(jìn)料口，氫氣分離器的排氣口通過(guò)壓力控制閥依次連接深冷換熱器、預(yù)冷換熱器和氫氣管道，氫氣分離器的排液口連接深冷換熱器后，通過(guò)第一節(jié)流閥連接精餾塔，精餾塔的排氣口通過(guò)冷凝器連接冷凝分離器的進(jìn)料口，冷凝分離器的排液口連接精餾塔的次進(jìn)液口，冷凝分離器的排氣口通過(guò)深冷換熱器連接膨脹機(jī)，膨脹機(jī)依次連接冷凝器、深冷換熱器、預(yù)冷換熱器和氮?dú)夤艿?，精餾塔的排液口通過(guò)第二節(jié)流閥依次連接深冷換熱器、預(yù)冷換熱器和甲烷管道。本裝置回收甲烷效率高，實(shí)施方便。
【IPC分類】F25J3-02
【公開號(hào)】CN204555551
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520150488
【發(fā)明人】吳啟
【申請(qǐng)人】吳啟
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日