用于焦炉煤气中氢气提纯补氮与LNG联产的液化系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于焦炉煤气中氢气提纯补氮与LNG联产的液化系统，设置有初步净化机构和深度净化机构，初步净化机构用作对焦炉煤气进行初步净化，脱除焦炉煤气中的微量水、二氧化碳、含有的微量汞和大颗粒粉尘，深度净化机构用作对初步净化后的焦炉煤气进一步处理，得到LNG产品和符合排放标准的水、气。本实用新型专利技术能够高效处理焦炉煤气，得到LNG产品以及符合排放标准的尾气、氮氢气、富氮气，同时设置有能够循环利用的再生结构、冷却结构，保证了再生气和冷剂的循环利用，减少能源浪费，提高能效利用率。提高能效利用率。提高能效利用率。

【技术实现步骤摘要】
用于焦炉煤气中氢气提纯补氮与LNG联产的液化系统


[0001]本技术属于焦炉煤气处理设备领域，具体涉及一种用于焦炉煤气中氢气提纯补氮与LNG联产的液化系统。

技术介绍

[0002]随着国家对环保要求的不断提高，煤炭资源的清洁利用已经成为新的发展方向。焦炉煤气在煤炭在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。现有的焦炉煤气处理设备在处理焦炉煤气的过程中会通过加氢对其进行甲烷化，将一氧化碳、二氧化碳转化成甲烷和水。甲烷化后的焦炉煤气仍然含有10~20ppm的微量CO、氢气和残留的甲烷，不仅对合成氨催化剂具有中毒影响，也无法直接排出。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，从而提供一种用于焦炉煤气中氢气提纯补氮与LNG联产的液化系统。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]用于焦炉煤气中氢气提纯补氮与LNG联产的液化系统，其特征在于：包括初步净化机构和深度净化机构，所述初步净化机构包括进气管道（51）、并联设置的吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）、脱汞塔（9）和粉尘过滤器（10），进气管道（51）分别与吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的进气口连接，吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的出气口通过连接管道五十三（53）与脱汞塔（9）的进气口连接，脱汞塔（9）的出气口与粉尘过滤器（10）的进气口连接；深度净化机构包括主换热器（11）、过冷换热器（12）、一级分离器（13）、二级分离器（14）、回流罐（15）、脱氢塔（16）、脱氮塔（17）、氮气压缩机（20）、氮气管道（78）、LNG储罐（98）、尾气管道（96）、氮氢管道（93），主换热器（11）内设置有换热管道十一A（11A）、换热管道十一B（11B）、换热管道十一C（11C）、换热管道十一D（11D）、换热管道十一E（11E）、换热管道十一H（11H），过冷换热器（12）内设置有过冷管道十二A（12A）、过冷管道十二B（12B）、过冷管道十二C（12C）、过冷管道十二D（12D）、过冷管道十二E（12E）、过冷管道十二F（12F），脱氮塔（17）内设置有冷凝换热器（99）和再沸器（999），粉尘过滤器（10）的出气口、换热管道十一E（11E）、一级分离器（13）的进气口依次连接，一级分离器（13）顶部出气口、过冷管道十二E（12E）、二级分离器（14）的进气口依次连接，二级分离器（14）顶部出气口连接脱氢塔（16）的进气口；氮气管道（78）、氮气压缩机（20）、换热管道十一D（11D）依次连接，换热管道十一D（11D）与过冷管道十二D（12D）通过连接管道八十一（81）连接，过冷管道
十二D（12D）与脱氢塔（16）的进气口通过连接管道八十四（84）连接；一级分离器（13）底部出液口、二级分离器（14）底部出液口、脱氢塔（16）底部出液口连接过冷管道十二F（12F）一端，过冷管道十二F（12F）另一端连接脱氮塔（17）的进口，脱氮塔（17）底部出液口、换热管道十一H（11H）、LNG储罐（98）依次连接；脱氮塔（17）顶部出气口、回流罐（15）、过冷管道十二A（12A）、换热管道十一A（11A）、尾气管道（96）依次连接；脱氢塔（16）顶部出气口、过冷管道十二C（12C）、换热管道十一C（11C）、氮氢管道（93）依次连接；连接管道八十四（84）通过连接管道八十六（86）连接冷凝换热器（99）一端，冷凝换热器（99）另一端、过冷管道十二B（12B）、换热管道十一B（11B）依次连接，换热管道十一B（11B）另一端通过连接管道八十九（89）与氮气管道（78）连通。
[0006]进一步的，初步净化机构还包括再生气加热器（4）、再生气冷却器（5）、再生气换热器（6）、冷气机组（7）、再生气分离器（8），进气管道（51）还通过管道五十六（56）分别与吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的进气口连接，吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的出气口还分别连接有管道五十七（57）和管道五十八（58），管道五十七（57）另一端连接再生气加热器（4）的入口，管道五十八（58）另一端连接再生气加热器（4）的出口；吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的进气口还连接有管道五十九（59），管道五十九（59）另一端连接再生气冷却器（5），再生气冷却器（5）、再生气换热器（6）其中一个换热管道、冷气机组（7）、再生气分离器（8）的进气口依次连接，再生气分离器（8）顶部出气口连接再生气换热器（6）另一换热管道，该换热管道通过管道六十五（65）连接进气管道（51）；再生气分离器（8）底部出液口连接污水管道（63）。
[0007]进一步的，深度净化机构还包括冷剂压缩机（19）、冷剂分离罐（18），主换热器（11）内还设置有换热管道十一F（11F）、换热管道十一G（11G）、换热管道十一I（11I），冷剂压缩机（19）的出剂口与冷剂分离罐（18）的入口连接，冷剂分离罐（18）顶部出气口、换热管道十一G（11G）、换热管道十一F（11F）、冷剂压缩机（19）的入剂口依次连接，冷剂分离罐（18）底部出液口、换热管道十一I（11I）、换热管道十一F（11F）依次连接。
[0008]进一步的，换热管道十一E（11E）中部连通有循环管道（70），循环管道（70）与再沸器（999）连接。
[0009]进一步的，连接管道八十一（81）与换热管道十一C（11C）之间通过连接管道八十二（82）连通，连接管道八十二（82）上设置有程控阀四十一（41）。
[0010]进一步的，进气管道（51）上设置有程控阀二十一（21），程控阀二十一（21）与吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的进气口之间分别设置有程控阀二十二（22）、程控阀二十三（23）、程控阀二十四（24），连接管道五十三（53）与吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的进气口之间分别设置有程控阀二十五（25）、程控阀二十六（26）、程控阀二十七（27），换热管道十一H（11H）与LNG储罐（98）之间设置有程控阀四十（40），一级分离器（13）与过冷管道十二F（12F）之间设置有程控阀三十七（37），二级分离器（14）与过冷管道十二F（12F）之间设置有程控阀三十八（38），脱氢塔（16）与过冷管道十二F（12F）之间设置有程控阀三十九（39），回流罐（15）与过冷管道十二A（12A）之间设置有程控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于焦炉煤气中氢气提纯补氮与LNG联产的液化系统，其特征在于：包括初步净化机构和深度净化机构，所述初步净化机构包括进气管道（51）、并联设置的吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）、脱汞塔（9）和粉尘过滤器（10），进气管道（51）分别与吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的进气口连接，吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的出气口通过连接管道五十三（53）与脱汞塔（9）的进气口连接，脱汞塔（9）的出气口与粉尘过滤器（10）的进气口连接；深度净化机构包括主换热器（11）、过冷换热器（12）、一级分离器（13）、二级分离器（14）、回流罐（15）、脱氢塔（16）、脱氮塔（17）、氮气压缩机（20）、氮气管道（78）、LNG储罐（98）、尾气管道（96）、氮氢管道（93），主换热器（11）内设置有换热管道十一A（11A）、换热管道十一B（11B）、换热管道十一C（11C）、换热管道十一D（11D）、换热管道十一E（11E）、换热管道十一H（11H），过冷换热器（12）内设置有过冷管道十二A（12A）、过冷管道十二B（12B）、过冷管道十二C（12C）、过冷管道十二D（12D）、过冷管道十二E（12E）、过冷管道十二F（12F），脱氮塔（17）内设置有冷凝换热器（99）和再沸器（999），粉尘过滤器（10）的出气口、换热管道十一E（11E）、一级分离器（13）的进气口依次连接，一级分离器（13）顶部出气口、过冷管道十二E（12E）、二级分离器（14）的进气口依次连接，二级分离器（14）顶部出气口连接脱氢塔（16）的进气口；氮气管道（78）、氮气压缩机（20）、换热管道十一D（11D）依次连接，换热管道十一D（11D）与过冷管道十二D（12D）通过连接管道八十一（81）连接，过冷管道十二D（12D）与脱氢塔（16）的进气口通过连接管道八十四（84）连接；一级分离器（13）底部出液口、二级分离器（14）底部出液口、脱氢塔（16）底部出液口连接过冷管道十二F（12F）一端，过冷管道十二F（12F）另一端连接脱氮塔（17）的进口，脱氮塔（17）底部出液口、换热管道十一H（11H）、LNG储罐（98）依次连接；脱氮塔（17）顶部出气口、回流罐（15）、过冷管道十二A（12A）、换热管道十一A（11A）、尾气管道（96）依次连接；脱氢塔（16）顶部出气口、过冷管道十二C（12C）、换热管道十一C（11C）、氮氢管道（93）依次连接；连接管道八十四（84）通过连接管道八十六（86）连接冷凝换热器（99）一端，冷凝换热器（99）另一端、过冷管道十二B（12B）、换热管道十一B（11B）依次连接，换热管道十一B（11B）另一端通过连接管道八十九（89）与氮气管道（78）连通。2.根据权利要求1所述用于焦炉煤气中氢气提纯补氮与LNG联产的液化系统，其特征在于：初步净化机构还包括再生气加热器（4）、再生气冷却器（5）、再生气换热器（6）、冷气机组（7）、再生气分离器（8），进气管道（51）还通过管道五十六（56）分别与吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的进气口连接，吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的出气口还分别连接有管道五十七（57）和管道五十八（58），管道五十七（57）另一端连接再生气加热器（4）的入口，管道五十八（58）另一端连接再生气加热器（4）的出口；吸附塔一（1）、吸附塔二（2）和吸附塔三（3）的进气口还连接有管道五十九（59），管道五十九（59）另一端连接再生气冷却器（5），再生气冷却器（5）、再生气换热器（6）其中一个换热管道、冷气机组（7）、再...

【专利技术属性】
技术研发人员：范庆虎，聂成鑫，范金龙，
申请(专利权)人：杭州冰冷科技有限公司，
类型：新型
国别省市：