一种提高液化天然气回收率的系统技术方案

本发明专利技术一种提高液化天然气中回收率的系统涉及液化天然气生产领域，包括原料气输送管、压缩机、甲烷化反应器、液化天然气提纯塔和管道，其特征在于：还设有变压吸附装置，变压吸附装置设有变压吸附塔；原料气输送管与压缩机相连，压缩机与甲烷化反应器相连，甲烷化反应器与液化天然气提纯塔相连，液化天然气提纯塔与变压吸附塔相连，变压吸附塔与原料气输送管或液化天然气提纯塔相连，以上各个装置之间的相连通过相应的管道连接。本发明专利技术操作简单，节省成本，降低能源消耗，液化天然气的回收率可达99.8%以上。

【技术实现步骤摘要】
一种提高液化天然气回收率的系统
本专利技术涉及液化天然气生产领域，特别是涉及一种提高液化天然气中回收率的系统。
技术介绍
在从富甲烷混合气制液化天然气（简称LNG）特别是在焦炉煤气等含有较多氢气和氮气等不凝气体的气源制液化天然气工艺中，为了减少液化天然气提纯塔塔顶不凝气体中夹带的甲烷，提高液化天然气的回收率，通常采用的方法是降低液化天然气提纯塔塔顶温度，甚至采用增加以液氮为冷剂的冷却器，尽管如此，液化天然气塔顶放空气中仍然会夹带少量甲烷，是影响液化天然气装置甲烷回收率的重要因素。并且随着液化天然气塔顶换热器效率的降低，塔顶放空气中甲烷会增加,降低了液化天然气装置甲烷的回收率，造成单位液化天然气生产能耗增加。中国专利申请公布号CN102079999A中一种以焦炉煤气为原料生产液化天然气和合成气的方法，公开了将干燥的富甲烷送入冷箱液化，得到液化天然气，不凝气送入变压吸附富集甲烷单元入口与净化煤气混合通过变压吸附将净化煤气中的H2，N2，CO与甲烷进行分离获得合成气和富甲烷气体的方法，由于液化天然气冷箱的不凝气体与甲烷含量数倍于不凝气体的煤气混合作为变压吸附富集甲烷单元的原料，使得经变压吸附装置得到的合成气中仍然会夹带一部分甲烷，未能起到提高液化天然气甲烷回收率，降低液化天然气能耗的作用。中国专利申请公布号CN102942972A中利用焦炉煤气生产液化天然气的方法，公开了不凝气体用PSA分子筛脱除其中N2，真空解吸被PSA分子筛吸附的甲烷，解吸中甲烷含量90%以上返回焦炉煤气循环利用的方法，由于解吸气中甲烷含量高达90%，会从吸附废气释放部分甲烷，从而降低甲烷回收率。同样未能解决提高液化天然气回收率的问题。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种提高液化天然气回收率的系统，从液化天然气提纯塔施入的不凝气体中回收甲烷，操作简单，节省成本，降低能源消耗，液化天然气的回收率可达99.8%以上。解决以上技术问题的本专利技术中的一种提高液化天然气回收率的系统，包括原料气输送管、压缩机、甲烷化反应器、脱水及杂质净化器、液化天然气提纯塔和管道，其特征在于：还设有变压吸附装置，变压吸附装置设有变压吸附塔，原料气输送管与压缩机相连，压缩机与甲烷化反应器相连，甲烷化反应器与液化天然气提纯塔相连，液化天然气提纯塔与变压吸附塔相连，变压吸附塔与原料气输送管或液化天然气提纯塔相连，以上各个装置之间的相连通过相应的管道连接；回收过程中原料气依次经过原料气输送管、压缩机和甲烷化反应器，然后进入液化天然气提纯塔反应，液化天然气提纯塔施放的不凝气再经过变压吸附塔后得富甲烷气体，富甲烷气体返回到原料气输送管或液化天然气提纯塔回收其中的甲烷。从而通过吸附时间的调整来控制变压吸附装置吸附废气中甲烷含量,达到提高液化天然气提纯塔甲烷回收率的目的。所述变压吸附装置还设有程控阀、PLC控制系统和真空泵，与变压吸附塔连接。所述变压吸附塔中设有吸附剂，吸附剂为活性炭、活性氧化铝、硅胶和分子筛中一种或多种。所述变压吸附塔≥2个。所述变压吸附塔和液化天然气提纯塔之间还设有压缩机。所述系统在原料气输送管和压缩机之间还设有原料气柜。所述系统在压缩机和甲烷化反应器之间设有脱硫净化塔。所述系统在甲烷化反应器和液化天然气提纯塔之间设有脱水及杂质净化器。本专利技术从液化天然气提纯塔塔顶不凝气体中采用变压吸附装置控制变压吸附吸附废气甲烷含量，回收不凝气体中甲烷的系统以提高液化天然气甲烷回收率，降低液化天然气单位能耗。上述变压吸附塔装置的吸附步骤压力大于0.15MPa，通常在液化天然气提纯塔不凝气体施放压力下操作。逆放步骤压力大于0.1Mpa，抽空步骤压力为0.001～0.06MPa。（压力均用绝压表示）本专利技术中的系统在变压吸附塔变压过程包括以下具体步骤：（1）吸附步骤：含甲烷的液化天然气提纯塔不凝气体从吸附塔进口进入吸附床，不凝气体气体中的甲烷被吸附塔中装填的吸附剂吸附，不易吸附的不凝气体从吸附塔出口排出被称为吸附废气。本步骤实现甲烷和其他不凝气体组分的分离。通常吸附废气中甲烷含量控制在0.05%～0.5%。（2）顺向放压步骤：顺放步骤是对吸附步骤完成的吸附塔或者时均压降步骤完成的吸附塔，通过管道和程控阀将吸附塔中的气体从吸附塔的出口端释放，降低吸附塔压力。（3）均压降步骤：均压降步骤是将吸附步骤完成的吸附塔或者顺放步骤完成的吸附塔，通过管道和程控阀与进入均压升步骤的吸附塔连通，降低均压降步骤吸附塔的压力回收均压降步骤中的甲烷组分。均压降步骤根据吸附压力可设置成1次，或多次如一均降E1D和二均降E2D。（4）逆放步骤：对吸附步骤完成或吸附步骤完成后又进行了均压降步骤或者顺放步骤的吸附塔，开启连接吸附塔原料气入口端的程控阀，排出吸附塔中的气体，降低吸附塔的压力，使吸附在吸附塔中的甲烷部分解吸出吸附剂，获得富甲烷产品，逆放步骤完成后吸附塔压力为0.1Mpa～0.15Mpa。（5）抽真空步骤：利用真空泵对逆放后的吸附塔进行抽空，进一步降低吸附塔的压力，使吸附在吸附剂中的甲烷进一步解吸出吸附剂，获得富甲烷产品，逆放步骤完成后吸附塔压力为0.001～0.06MPa。（6）均压升步骤：将抽空步骤完成后的吸附塔，通过管道和程控阀与处于均压降步骤的吸附塔连接，使压力较高的均压降步骤吸附塔中的气体进入均压升的吸附塔，以升高均压升吸附塔的压力，并回收部分均压降气体中的甲烷。均压升步骤根据吸附压力可设置成1次，或多次如二均升E2R和一均升E1R。（7）升压步骤：利用吸附废气对均压升步骤完成后的吸附塔进行升压，使之达到吸附压力，准备进入吸附步骤。本专利技术的提高液化天然气回收率的系统可适用于从煤制液化天然气、焦炉煤气制液化天然气、兰碳尾气制液化天然气等其他含有不凝气体的液化天然气。本专利技术中的系统甲烷回收率可以由94%~96%提高到99.8%以上，塔顶不凝富氢气中甲烷含量由3%~5%降低到0.2%以下。附图说明图1为本专利技术中实施例3的系统示意图图2为本专利技术中实施例5的系统示意图具体实施方式以下通过具体实施方式的实施例对本专利技术作进一步详细的说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均包括在本专利技术的范围内。实施例1一种提高液化天然气回收率的系统，包括原料气输送管、压缩机、甲烷化反应器、液化天然气提纯塔、管道和变压吸附装置，变压吸附装置设有变压吸附塔，原料气输送管与压缩机相连，压缩机与甲烷化反应器相连，甲烷化反应器与液化天然气提纯塔相连，液化天然气提纯塔与变压吸附塔相连，变压吸附塔与液化天然气提纯塔相连，以上各个装置之间的相连通过相应的管道连接；液化天然气生产过程中原料气依次经过原料气输送管、压缩机和甲烷化反应器，然后进入液化天然气提纯塔反应，液化天然气提纯塔施放的不凝气再经过变压吸附塔后得富甲烷气体，富甲烷气体返回到液化天然气提纯塔回收其中的甲烷，达到提高液化天然气甲烷回收率的目的。变压吸附装置还设有程控阀、PLC控制系统和真空泵，变压吸附塔中设有吸附剂，吸附剂为活性炭、活性氧化铝、硅胶和分子筛中一种或多种。变压吸附塔2个。变压吸附装置真空泵和液化天然气提纯塔之间还设有压缩机。实施例2一种提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高液化天然气回收率的系统，包括原料气输送管、压缩机、甲烷化反应器、脱水及杂质净化器、液化天然气提纯塔和管道，其特征在于：还设有变压吸附装置，变压吸附装置设有变压吸附塔；原料气输送管与压缩机相连，压缩机与甲烷化反应器相连，甲烷化反应器与液化天然气提纯塔相连，液化天然气提纯塔与变压吸附塔相连，变压吸附塔与原料气输送管或液化天然气提纯塔相连，以上各个装置之间的相连通过相应的管道连接；回收过程中原料气依次经过原料气输送管、压缩机和甲烷化反应器，然后进入液化天然气提纯塔反应，液化天然气提纯塔施放的不凝气再经过变压吸附塔后得富甲烷气体，富甲烷气体返回到原料气输送管或液化天然气提纯塔回收其中的甲烷。

【技术特征摘要】
1.一种提高液化天然气回收率的系统，包括原料气输送管、压缩机、甲烷化反应器、脱水及杂质净化器、液化天然气提纯塔和管道，其特征在于：还设有变压吸附装置，变压吸附装置设有变压吸附塔；原料气输送管与压缩机相连，压缩机与甲烷化反应器相连，甲烷化反应器与液化天然气提纯塔相连，液化天然气提纯塔与变压吸附塔相连，变压吸附塔与原料气输送管或液化天然气提纯塔相连，以上各个装置之间的相连通过相应的管道连接；回收过程中原料气依次经过原料气输送管、压缩机和甲烷化反应器，然后进入液化天然气提纯塔反应，液化天然气提纯塔施放的不凝气再经过变压吸附塔后得富甲烷气体，富甲烷气体返回到原料气输送管或液化天然气提纯塔回收其中的甲烷，所述变压吸附塔≥2个;所述变压吸附塔内不凝气经过吸附、顺向放压、均压降、逆放、抽真空、均压升和升压步骤得富甲烷气体。2.根据权利要求1所述的一种提高液化天然气回收率的系统，其特征在于：所述变压吸附装置还设有程控阀、PLC控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑锋，郜豫川，管英富，张汇霞，
申请(专利权)人：四川天一科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51