【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气加工，具体涉及一种采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置及其方法。
技术介绍
1、沼气主要由50％～80的甲烷，20％～40％的二氧化碳，0％～5％的氮气，0.1％～3％的h2s等组成，在沼气利用领域，现有技术主要包括直接燃烧发电、供热以及提纯制取生物天然气等。
2、在沼气利用方面，现有技术主要包括直接燃烧发电、供热等，未能充分提高沼气的利用率；在沼气分离方面，现有技术难以同时高效地分离出lng(液化天然气)和液态二氧化碳。这导致沼气资源未能得到最大化利用，且产品的附加值相对较低。
3、因此，为了提高沼气资源的利用，以及将沼气制成lng的同时，减少碳排放，同时将co2变成液态co2产品，亟需提供一种采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置及其方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置及其方法，以解决现有技术中沼气资源未能得到最大化利用的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术提供的采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置，包括：
4、沼气输入模块，所述沼气输入模块包括依次连通的沼气输入管道、沼气压缩机和mdea胺法系统；所述mdea胺法系统的输出端分别连通有输出管道一和输出管道二；
5、制冷模块，所述制冷模块包括混合冷剂压缩机和冷剂分离器；所述混合冷剂压缩机的输出端与所述冷剂分
6、lng生产模块，所述输出管道一和输出管道三分别于所述lng生产模块相连通；
7、co2生产模块，所述输出管道二和输出管道四分别于所述co2生产模块相连通。
8、可选的或优选的，所述lng生产模块包括分子筛一、脱氮塔和主换热器；
9、所述分子筛一的输入端与输出管道一相连通，所述分子筛一的输出端经所述主换热器进行换热后与所述脱氮塔相连通进行脱氮；经脱氮后的天然气经二次换热管道进入所述主换热器过冷并形成lng产品；所述二次换热管道与所述lng产品输出管道相连通，所述lng产品通过所述lng产品输出管道进行输出；
10、所述脱氮塔顶部与所述污氮放空管道相连通。
11、可选的或优选的，所述输出管道三分别经所述主换热器和脱氮塔顶部后，返回至所述混合冷剂压缩机的输入端。
12、可选的或优选的，所述co2生产模块包括co2压缩机、干法脱硫装置、分子筛二、气气换热器、co2预冷器和co2精馏塔；
13、所述输出管道二与所述co2压缩机的输入端相连通，所述co2压缩机与所述干法脱硫装置的输入端相连通；所述干法脱硫装置的输出端与所述分子筛二相连通；所述分子筛二的输出端分别经气气换热器和所述co2精馏塔底部换热后与所述co2预冷器的输入端相连通；所述co2预冷器的输出端与所述co2精馏塔相连通。
14、可选的或优选的，所述co2精馏塔顶部连通有塔顶冷凝器，所述塔顶冷凝器的输出端连通有塔顶分离器；
15、所述塔顶分离器的输出端分别连通有输出管道五和输出管道六；所述塔顶分离器用于将来自所述co2精馏塔顶部的气体分离为气相和液相；其中气相通过输出管道五依次经塔顶冷凝器和气气换热器后与残气放空管道相连通；其中液相通过输出管道六回流至所述co2精馏塔中；
16、所述co2精馏塔底部连通有co2过冷器，所述co2过冷器的输出端连通有co2产品输出管道。
17、可选的或优选的，所述输出管道四包括多个支管，多个支管分别经co2预冷器、co2过冷器和塔顶冷凝器后，返回至所述混合冷剂压缩机的输入端。
18、可选的或优选的，所述制冷模块采用的冷剂为mrc制冷剂。
19、一种采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的方法，包括lng生产流程、液体co2生产流程和冷剂循环流程；
20、所述lng生产流程为：沼气通过沼气压缩机进入mdea胺法系统，经mdea胺法系统脱除co2和h2s的沼气通过输出管道一进入分子筛一进行干燥、脱汞及粉尘过滤；经分子筛一的沼气进入主换热器进行冷却后通入脱氮塔脱氮，脱氮后的沼气经二次换热管道进入所述主换热器过冷并形成lng产品，最终通过lng产品输出管道输出；脱氮塔顶部的污氮经主换热器复温后进入污氮放空管道放空。
21、可选的或优选的，所述液体co2生产流程为：经mdea胺法系统脱除co2和h2s进入co2压缩机增压后，通入干法脱硫装置中进行脱硫，经脱硫后的气体进入分子筛二进行干燥脱水及粉尘过滤，经分子筛二后的气相经气气换热器与残气进行换热并回收冷量，而后进入co2精馏塔底部作为co2精馏塔的再沸器热源，出co2精馏塔底部后进入co2预冷器冷却，冷却后进入co2精馏塔；co2精馏塔顶部的气体经塔顶冷凝器冷却后通入塔顶分离器进行分离；通过塔顶分离器分离得到气相和液相，其中气相通过输出管道五经塔顶冷凝器以及气气换热器复温后经残气放空管道排出；液相通过输出管道六回流至所述co2精馏塔中；co2精馏塔底部的液体经co2过冷器后通过co2产品输出管道输出。
22、可选的或优选的，所述冷剂循环流程为：来自混合冷剂压缩机的高压制冷剂经冷剂分离器分离；一部分冷剂通过输出管道三进入主换热器并为主换热器提供冷量；经主换热器的低压制冷剂在经脱氮塔顶部换热后返回至混合冷剂压缩机压缩；
23、另一部分高压冷剂通过输出管道四的多个支管分别进入co2预冷器、co2过冷器和塔顶冷凝器并提供冷量后，返回至混合冷剂压缩机压缩。
24、基于上述技术方案，本专利技术至少可以产生如下技术效果：
25、本专利技术提供的一种采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置，通过独立的lng生产模块、co2生产模块以及混合制冷模块，能够有效的从沼气中分离lng和液体co2，提高了沼气的利用率，提高了经济效益；且装置中各个模块相对独立，操作人员可以根据实际需求进行灵活调整和控制。
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1.一种采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的装置，其特征在于，所述LNG生产模块(30)包括分子筛一(31)、脱氮塔(32)和主换热器(33)；
3.根据权利要求2所述的采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的装置，其特征在于，所述输出管道三(221)分别经所述主换热器(33)和脱氮塔(32)顶部后，返回至所述混合冷剂压缩机(21)的输入端。
4.根据权利要求1所述的采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的装置，其特征在于，所述CO2生产模块(40)包括CO2压缩机(42)、干法脱硫装置(43)、分子筛二(44)、气气换热器(45)、CO2预冷器(410)和CO2精馏塔(411)；
5.根据权利要求4所述的采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的装置，其特征在于，所述CO2精馏塔(411)顶部连通有塔顶冷凝器(47)，所述塔顶冷凝器(47)的输出端连通有塔顶分离器(48)；
6.根据权利要求5所述的采用混合制冷的沼气联
7.根据权利要求1所述的采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的装置，其特征在于，所述制冷模块(20)采用的冷剂为MRC制冷剂。
8.一种采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的方法，其特征在于，基于权利要求1-7中任意一项所述的采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的装置进行LNG和液体CO2的方法，包括LNG生产流程、液体CO2生产流程和冷剂循环流程；
9.根据权利要求8所述的采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的方法，其特征在于，所述液体CO2生产流程为：经MDEA胺法系统(13)脱除CO2和H2S进入CO2压缩机(42)增压后，通入干法脱硫装置(43)中进行脱硫，经脱硫后的气体进入分子筛二(44)进行干燥脱水及粉尘过滤，经分子筛二(44)后的气相经气气换热器(45)与残气进行换热并回收冷量，而后进入CO2精馏塔(411)底部作为CO2精馏塔(411)的再沸器热源，出CO2精馏塔(411)底部后进入CO2预冷器(410)冷却，冷却后进入CO2精馏塔(411)；CO2精馏塔(411)顶部的气体经塔顶冷凝器(47)冷却后通入塔顶分离器(48)进行分离；通过塔顶分离器(48)分离得到气相和液相，其中气相通过输出管道五(481)经塔顶冷凝器(47)以及气气换热器(45)复温后经残气放空管道(46)排出；液相通过输出管道六(482)回流至所述CO2精馏塔(411)中；CO2精馏塔(411)底部的液体经CO2过冷器(41)后通过CO2产品输出管道(49)输出。
10.根据权利要求9所述的采用混合制冷的沼气联产LNG和液体CO2的方法，其特征在于，所述冷剂循环流程为：来自混合冷剂压缩机(21)的高压制冷剂经冷剂分离器(22)分离；一部分冷剂通过输出管道三(221)进入主换热器(33)并为主换热器(33)提供冷量；经主换热器(33)的低压制冷剂在经脱氮塔(32)顶部换热后返回至混合冷剂压缩机(21)压缩；
...【技术特征摘要】
1.一种采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置，其特征在于，所述lng生产模块(30)包括分子筛一(31)、脱氮塔(32)和主换热器(33)；
3.根据权利要求2所述的采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置，其特征在于，所述输出管道三(221)分别经所述主换热器(33)和脱氮塔(32)顶部后，返回至所述混合冷剂压缩机(21)的输入端。
4.根据权利要求1所述的采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置，其特征在于，所述co2生产模块(40)包括co2压缩机(42)、干法脱硫装置(43)、分子筛二(44)、气气换热器(45)、co2预冷器(410)和co2精馏塔(411)；
5.根据权利要求4所述的采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置，其特征在于，所述co2精馏塔(411)顶部连通有塔顶冷凝器(47)，所述塔顶冷凝器(47)的输出端连通有塔顶分离器(48)；
6.根据权利要求5所述的采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置，其特征在于，所述输出管道四(222)包括多个支管，多个支管分别经co2预冷器(410)、co2过冷器(41)和塔顶冷凝器(47)后，返回至所述混合冷剂压缩机(21)的输入端。
7.根据权利要求1所述的采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的装置，其特征在于，所述制冷模块(20)采用的冷剂为mrc制冷剂。
8.一种采用混合制冷的沼气联产lng和液体co2的方法，其特征在于，基于权利要求1-7...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨文波，王小林，张久志，胡文礼，陈超，唐益华，陈百川，
申请(专利权)人：四川金星恒重工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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