一種提高液化天然氣回收率的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液化天然氣回收領(lǐng)域，特別是涉及一種利用變壓吸附方法從液化天然氣提純塔不凝氣體中回收甲烷提高液化天然氣中甲烷回收率的方法。包括原料氣輸送管、液化天然氣提純塔、液化天然氣提純塔施放的不凝氣、吸附塔，其特征在于：所述不凝氣依次經(jīng)過吸附、抽真空、升壓步驟后得富甲烷氣體，富甲烷氣體再返回到原料氣輸送管或液化天然氣提純塔中回收利用，并且通過吸附時間的調(diào)整而控制變壓吸附裝置吸附廢氣中甲烷含量,達到提高液化天然氣提純塔甲烷回收率的目的。本發(fā)明操作簡單，節(jié)省成本，降低能源消耗，液化天然氣的回收率可達99.8%以上。
【專利說明】-種提高液化天然氣回收率的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液化天然氣回收領(lǐng)域，特別是涉及一種利用變壓吸附方法從液化天然 氣提純培不凝氣體中回收甲焼提高液化天然氣中甲焼回收率的方法。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003] 在從富甲焼混合氣制液化天然氣(簡稱LNG)特別是在焦?fàn)t煤氣等含有較多氨氣和 氮氣等不凝氣體的氣源制液化天然氣工藝中，為了減少液化天然氣提純培培頂不凝氣體中 夾帶的甲焼，提高液化天然氣的回收率，通常采用的方法是降低液化天然氣提純培培頂溫 度，甚至采用增加W液氮為冷劑的冷卻器，盡管如此，液化天然氣培頂放空氣中仍然會夾帶 少量甲焼，是影響液化天然氣裝置甲焼回收率的重要因素。并且隨著液化天然氣培頂換熱 器效率的降低，培頂放空氣中甲焼會增加，降低了液化天然氣裝置甲焼的回收率，造成單 位液化天然氣生產(chǎn)能耗增加。
[0004] 中國專利申請公布號CN102079999A中一種W焦?fàn)t煤氣為原料生產(chǎn)液化天然氣和 合成氣的方法，公開了將干燥的富甲焼送入冷箱液化，得到液化天然氣，不凝氣送入變壓吸 附富集甲焼單元入口與凈化煤氣混合通過變壓吸附將凈化煤氣中的肥，N2, CO與甲焼進行 分離獲得合成氣和富甲焼氣體的方法，由于液化天然氣冷箱的不凝氣體與甲焼含量數(shù)倍于 不凝氣體的煤氣混合作為變壓吸附富集甲焼單元的原料，使得經(jīng)變壓吸附裝置得到的合成 氣中仍然會夾帶一部分甲焼，未能起到提高液化天然氣甲焼回收率，降低液化天然氣能耗 的作用。
[0005] 中國專利申請公布號CN102942972A中利用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)液化天然氣的方法，公 開了不凝氣體用PSA分子篩脫除其中N2,真空解吸被PSA分子篩吸附的甲焼，解吸中甲焼含 量90% W上返回焦?fàn)t煤氣循環(huán)利用的方法，由于解吸氣中甲焼含量高達90%，會從吸附廢氣 釋放部分甲焼，從而降低甲焼回收率。同樣未能解決提高液化天然氣回收率的問題。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決W上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種提高液化天然氣回收率的方法，從液化 天然氣提純培施放的不凝氣體中回收甲焼，操作簡單，節(jié)省成本，降低能源消耗，液化天然 氣的回收率可達99. 8% W上。
[000引解決W上技術(shù)問題的本發(fā)明中的一種提高液化天然氣回收率的方法，包括原料氣 輸送管、液化天然氣提純培、液化天然氣提純培施放的不凝氣、吸附培，其特征在于；所述不 凝氣依次經(jīng)過吸附、抽真空、升壓步驟后得富甲焼氣體，富甲焼氣體再返回到原料氣輸送管 或液化天然氣提純培中回收利用，并且通過吸附時間的調(diào)整而控制變壓吸附裝置吸附廢氣 中甲焼含量，達到提高液化天然氣提純培甲焼回收率的目的。
[0009] 本發(fā)明中優(yōu)化方案可為所述吸附和抽真空步驟間設(shè)有均壓降和逆放步驟，抽真空 和升壓步驟間設(shè)有均壓升步驟。
[0010] 進一步優(yōu)化，所述吸附步驟和逆放步驟間設(shè)有順向放壓步驟。
[0011] 其中，所述均壓降步驟> 1次，均壓升步驟> 1次。
[0012] 所述順向放壓步驟> 1次。
[0013] 所述吸附培中裝有吸附劑，吸附劑為活性炭、活性氧化鉛、娃膠和分子篩中一種或 多種。
[0014] 所述吸附培>2個。
[0015] 所述吸附步驟壓力大于0. 15MPa，逆放步驟壓力大于0. IMpa,抽空步驟壓力為 0. OOl ?0. 06MPa。
[0016] 所述方法中在原料氣輸送到其它裝置之前還設(shè)有原料氣靜置步驟，比如用原料氣 柜來靜置氣體，使原料氣體在接下來的各步驟中反應(yīng)更穩(wěn)定。
[0017] 上述變壓吸附方法中變壓吸附裝置的吸附步驟壓力大于0. 15MPa，通常在液化 天然氣提純培不凝氣體施放壓力下操作。逆放步驟壓力大于0. IMpa,抽空步驟壓力為 0. OOl?0. OSMPa。（壓力均用絕壓表示） 本發(fā)明中是從液化天然氣提純培培頂不凝氣體中采用變壓吸附技術(shù)裝置控制變壓吸 附吸附廢氣甲焼含量，回收不凝氣體中甲焼的方法W提高液化天然氣甲焼回收率，降低液 化天然氣單位能耗的方法。
[0018] 本發(fā)明中具體步驟詳細(xì)過程如下： (1)吸附步驟；含甲焼的液化天然氣提純培不凝氣體從吸附培進口進入吸附床，不凝氣 體中的甲焼被吸附培中裝填的吸附劑吸附，不易吸附的不凝氣體從吸附培出口排出被稱為 吸附廢氣。本步驟實現(xiàn)甲焼和其他不凝氣體組分的分離。通常吸附廢氣中甲焼含量控制在 0. 05% ?0. 5%。
[0019] (2)順向放壓步驟：順放步驟是對吸附步驟完成的吸附培或者均壓降步驟完成的 吸附培，通過管道和程控閥將吸附培中的氣體從吸附培的出口端釋放，降低吸附培壓力。
[0020] (3)均壓降步驟；均壓降步驟是將吸附步驟完成的吸附培或者順放步驟完成的吸 附培，通過管道和程控閥與進入均壓升步驟的吸附培連通，降低均壓降步驟吸附培的壓力 回收均壓降步驟中的甲焼組分。均壓降步驟根據(jù)吸附壓力可設(shè)置成1次，或多次如一均降 ElD和二均降E2D。
[0021] (4)逆放步驟：對吸附步驟完成或吸附步驟完成后又進行了均壓降步驟或者順放 步驟的吸附培，開啟連接吸附培原料氣入口端的程控閥，排出吸附培中的氣體，降低吸附培 的壓力，使吸附在吸附培中的甲焼部分解吸出吸附劑，獲得富甲焼產(chǎn)品，逆放步驟完成后吸 附培壓力為0. IMpa?0. IS Mpa。
[0022] (5)抽真空步驟；利用真空粟對逆放后的吸附培進行抽空，進一步降低吸附培的壓 力，使吸附在吸附劑中的甲焼進一步解吸出吸附劑，獲得富甲焼產(chǎn)品，逆放步驟完成后吸附 培壓力為0. OOl?0. 06MPa〇
[0023] (6)均壓升步驟： 將抽空步驟完成后的吸附培，通過管道和程控閥與處于均壓降步驟的吸附培連接，使 壓力較高的均壓降步驟吸附培中的氣體進入均壓升的吸附培，W升高均壓升吸附培的壓 力，并回收部分均壓降氣體中的甲焼。均壓升步驟根據(jù)吸附壓力可設(shè)置成1次，或多次如二 均升E2R和一均升EIR。
[0024] (7)升壓步驟；利用吸附廢氣對均壓升步驟完成后的吸附培進行升壓，使之達到吸 附壓力，準(zhǔn)備進入吸附步驟。
[0025] 本發(fā)明的提高液化天然氣回收率的方法可適用于從煤制液化天然氣、焦?fàn)t煤氣制 液化天然氣、蘭碳尾氣制液化天然氣等其他含有不凝氣體的液化天然氣裝置。
[0026] 針對現(xiàn)有的天然氣液化裝置，甲焼回收率可W由94%?96%提高到99. 8% W上，培 頂不凝富氨氣中甲焼含量由39T5%降低到0. 2% W下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明中實施例1的工藝流程圖 圖2為本發(fā)明中實施例2的工藝流程圖

【具體實施方式】 W下通過【具體實施方式】的實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。但不應(yīng)將此理解為 本發(fā)明上述主題的范圍僅限于W下的實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù) 本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0028] 實施例1 本實施例為W焦?fàn)t煤氣為原料經(jīng)甲焼化后制液化天然氣的裝置，液化天然氣產(chǎn)量為 10萬噸/年。在實施例中，焦?fàn)t煤氣經(jīng)脫硫凈化后進入甲焼化轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，在甲焼化反應(yīng)器 中，一氧化碳、二氧化碳與氨氣反應(yīng)生成甲焼，甲焼化反應(yīng)后的氣體經(jīng)凈化脫除水、微量二 氧化碳和隸等雜質(zhì)后進入液化天然氣低溫提純培，低溫提純培采用MRC冷劑循環(huán)制冷和液 氮冷劑的雙冷劑循環(huán)制冷，W降低提純培頂溫度提高甲焼回收率，在該種情況下甲焼回收 率為98. 5%，培頂富氨氣壓力1. 3Mpa，富氮氣體中甲焼含量約1. 5%，壓力0. 6Mpa，為了進一 步提高甲焼回收率，將液化天然氣低溫提純培頂施放的氣體富氨氣體與富氮氣體混合，混 合后甲焼含量為1. 74%，引入由5臺吸附器、程控閥、PLC控制系統(tǒng)和真空粟組成的變壓吸附 回收甲焼單元即吸附培。不凝氣體中的甲焼被吸附培中裝填的吸附劑吸附，從吸附培出口 獲得甲焼含量低于0. 12%的富氨和富氮氣體排出裝置用于燃料或者其他用途。從逆放和抽 空氣體中獲得、％的富甲焼解吸氣返回焦?fàn)t煤氣柜與焦?fàn)t煤氣混合作為焦?fàn)t煤氣甲焼化 制液化天然氣裝置的原料回收其中的甲焼增加整個裝置的甲焼回收率，甲焼回收率99. 9%。 每年可增產(chǎn)液化天然氣1400噸。
[0029] 液化天然氣低溫提純培頂不凝氣體混合后壓力化6Mpa流量14868NmVh組成見表1 表1提純培頂不凝氣體組成

【權(quán)利要求】
1. 一種提高液化天然氣回收率的方法，包括原料氣輸送管、液化天然氣提純塔、液化天 然氣提純塔施放的不凝氣、吸附塔，其特征在于：所述不凝氣依次經(jīng)過吸附、抽真空、升壓步 驟后得富甲烷氣體，富甲烷氣體再返回到原料輸送管或液化天然氣提純塔中回收其中的甲 燒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高液化天然氣回收率的方法，其特征在于：所述吸附 和抽真空步驟間設(shè)有均壓降和逆放步驟，抽真空和升壓步驟間設(shè)有均壓升步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高液化天然氣回收率的方法，其特征在于：所述吸附 步驟和逆放步驟間設(shè)有順向放壓步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高液化天然氣回收率的方法，其特征在于：所述均壓 降步驟彡1次，均壓升步驟彡1次。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高液化天然氣回收率的方法，其特征在于：所述順向 放壓步驟彡1次。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種提高液化天然氣回收率的方法，其特征在 于：所述吸附塔中裝有吸附劑，吸附劑為活性炭、活性氧化鋁、硅膠和分子篩中一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種提高液化天然氣回收率的方法，其特征在 于：所述吸附塔彡2個。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種提高液化天然氣回收率的方法，其特征在 于：所述變壓吸附的吸附步驟壓力大于〇? 15MPa，逆放步驟壓力大于0? IMpa，抽空步驟壓力 為 0? 001 ?0? 06MPa。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高液化天然氣回收率的方法，其特征在于：所述方法 中還設(shè)有原料氣靜置步驟。
【文檔編號】C10L3/10GK104357118SQ201410585254
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】張劍鋒, 郜豫川, 管英富, 張匯霞 申請人:四川天一科技股份有限公司