CN102701148B - 固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与sng联产方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法，其粗煤气经过CO变换步骤、低温甲醇洗步骤、液氮洗步骤后，送入合成氨步骤合成氨，其在液氮洗步骤副产SNG。该方法是通过液氮洗装置和低温分离技术，省去了传统合成气生产过程中工序复杂的甲烷转化工段，在除去合成气中惰性气的同时，将甲烷馏分分离为液态甲烷，最后复热出冷箱，可达到作为清洁能源的人工天然气(SNG)规格。而且原料气经净化和甲烷分离，既降低了合成回路惰性气的影响，减少了废气排放量，又没有增加额外的动设备，实现了合成氨与SNG联产，具有显著的经济和社会效益。本发明还公开了该方法所使用的装置。

Description

固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法与装置

技术领域

本发明涉及合成氨气体净化技术领域，尤其针对一种利用BGL(British Gas-Lurgi)碎煤熔渣加压气化炉和鲁奇(Lurgi)碎煤加压气化炉的合成气生产合成氨并副产SNG(Substitute Natural Gas)人工天然气技术领域，特别涉及一种用低温液氮作为吸收剂，脱除混合气体中CO、Ar、CH4，并在该处理过程中将分离出的甲烷馏分精制为SNG(SubstituteNatural Gas)人工天然气产品的固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法及装置，该方法及装置适用于合成气(含氢气、一氧化碳、氮气、甲烷、氩)净化制合成氨领域的低能耗新型低温液氮洗(气体脱除)和SNG联产技术。

背景技术

目前，不少煤化工企业的BGL或Lurgi煤气化后的原料气，基本组分除一氧化碳、氢气外还有部分甲烷。在合成氨产品生产过程中需要经过液氮洗工序去除甲烷等惰性气体或对催化剂有害的气体，再将富甲烷馏分送至甲烷转化等工段后又回到液氮洗工序，最终到合成工序生产氨。

这样基于BGL或Lurgi炉的合成氨流程在过程中构成了一个环链，该链如图1所示，其BGL或Lurgi炉过来的粗煤气经过低温甲醇洗和液氮洗工序去除甲烷等惰性气体或对催化剂有害的气体后送入到合成工序生产氨，液氮洗工序的富甲烷馏分送至甲烷转化等工段后又回到液氮洗工序。此流程存在如下不足：1、该过程能耗高，浪费资源；2、液氮洗工段来的CH4馏分的变化影响甲烷转化工段；3、流程长，耦合度高，影响工厂的稳定、安全、长周期可靠运行；4、甲烷回收率低、甲烷馏分中甲烷的浓度低、热值小；5、产品单一化。

为了打开环链，提高甲烷的热值和回收率，可将液氮洗过程中的甲烷馏分精制为SNG规格的产品，将有利于合成氨装置的稳定运行。

SNG是近年来迅速发展的清洁能源，具有无污染、热值高。随着社会的发展、科技的进步以及人类对环境保护的意识增强，近年来，SNG作为清洁能源备受关注，而且也有不少提到BGL或Lurgi气化炉来生产SNG的专利，这些专利仅只是生产SNG，并未打破BGL或Lurgi气化炉最终产品的单一化问题。

以BGL或Lurgi气化炉为气化工序的，可同时生产合成氨和SNG将是一项全新的课题，可以实现合成氨与SNG的联产，而这种联产的核心问题在于如何以较低的能耗实现气体的净化和分离。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有技术所存在的问题而提供一种固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法，该方法是通过液氮洗装置和低温分离技术，省去了传统合成气生产过程中工序复杂的甲烷转化工段，在除去合成气中惰性气的同时，将甲烷馏分分离为液态甲烷，最后复热出冷箱，可作为清洁能源的人工天然气(SNG)。而且原料气经净化和甲烷分离，既降低了合成回路惰性气的影响，减少了废气排放量，又没有增加额外的动设备，实现了合成氨与SNG联产，具有显著的经济和社会效益。

本发明所要解决的技术问题之二在于提提供上述固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法所使用的装置。

作为本发明第一方面的固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法，其粗煤气经过CO变换步骤、低温甲醇洗步骤、液氮洗步骤后，送入合成氨步骤合成氨，其特征在于，在所述液氮洗步骤分出SNG。

在本发明一个优选实施例中，所述液氮洗步骤包括冷却步骤、甲烷分离步骤、氮洗步骤、甲烷精馏步骤、气液分离步骤，由低温甲醇洗步骤过来的原料气经所述冷却步骤换热后，送入所述甲烷分离步骤进行甲烷馏分分离，所述甲烷分离步骤分离甲烷馏分后的原料气A送入氮洗步骤，甲烷分离步骤分离的甲烷馏分送入甲烷精馏步骤进行精馏；进入液氮洗步骤的中压氮气经所述冷却步骤换热后形成液氮送入氮洗步骤，与送入氮洗步骤的原料气A逆流接触，并进行传质、传热，原料气A中的CO、CH4、Ar杂质从气相冷凝溶解于液氮中，所述氮洗步骤净化后的含有少量氮气的氮洗气送入所述冷却步骤，所述氮洗步骤出来的馏分与由所述甲烷精馏步骤出来的气体B进入气液分离步骤进行气液分离，所述气液分离步骤分离的气体C和液体B分别送入所述冷却步骤，所述甲烷精馏步骤出来的液体A送入所述冷却步骤，送入所述冷却步骤的氮洗气、气体C、液体A、液体B与送入冷却步骤中的原料气、中压氮气进行换热，其中所述氮洗步骤净化后的含有少量氮气的氮洗气在所述冷却步骤中进行配氮后形成合成气送入合成氨步骤，所述甲烷精馏步骤出来的液体A经过换热后形成SNG送出，所述气液分离步骤分离的气体C和液体B在所述冷却步骤混合后经换热形成燃料气送出。

在本发明一个优选实施例中，所述冷却步骤分为第一冷却步骤、第二冷却步骤、第三冷却步骤，所述进入液氮洗步骤的中压氮气依次经过第一冷却步骤、第二冷却步骤、第三冷却步骤换热后形成液氮送入氮洗步骤，所述由低温甲醇洗步骤过来的原料气依次经过第二冷却步骤、第三冷却步骤换热后，送入所述甲烷分离步骤进行甲烷馏分分离；所述氮洗步骤净化后的含有少量氮气的氮洗气经过第一次配氮后送入第三冷却步骤进行换热，经过第三冷却步骤换热后的氮洗气再送入第二冷却步骤进行换热形成粗合成气，经第二冷却步骤换热后的粗合成气分成两股，其中第一股粗合成气送入第一冷却步骤进行换热，形成常温的粗合成气，第二股粗合成气送低温甲醇洗步骤交回由净化气体自低温甲醇洗步骤带来的冷量，返回后与第一冷却步骤出来的常温的粗合成气汇合经精调形成合成气送入合成氨步骤合成氨；所述甲烷精馏步骤出来的液体A依次经过第三冷却步骤、第二冷却步骤、第一冷却步骤换热后形成常温的SNG送出，所述气液分离步骤分离的气体C和液体B在第三冷却步骤中混合后，再依次经过第二冷却步骤、第一冷却步骤换热后形成常温的燃料气送出。

在本发明一个优选实施例中，经过第三冷却步骤换热后的氮洗气经过第二次配氮后再送入第二冷却步骤进行换热形成粗合成气。

在本发明的一个优选实施例中，所述氮洗步骤净化后的含有少量氮气的氮洗气第一次配氮的氮源来自经第三冷却步骤换热后出来的液氮，所述氮洗步骤净化后的含有少量氮气的氮洗气第二次配氮来自经第二冷却步骤换热后出来的中压氮气。

在本发明的一个优选实施例中，在所述气液分离步骤中还补充液氮。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一次配氮的氮源采用等焓节流方式配入所述氮洗步骤净化后的含有少量氮气的氮洗气中。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二次配氮的氮源采用等焓节流方式配入所述氮洗步骤净化后的含有少量氮气的氮洗气中。

作为本发明第二方面的固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法所使用的装置，包括CO变换装置、低温甲醇洗装置、液氮洗装置、合成氨装置，其粗煤气依次经过CO变换装置、低温甲醇洗装置、液氮洗装置、合成氨装置后送出氨，其特征在于，在所述液氮洗装置中设置有SNG出口。

在本发明一个优选实施例中，所述液氮洗装置包括第一原料气体冷却器、第二原料气体冷却器、第三原料气体冷却器、氮洗塔、分离罐、闪蒸罐、甲烷精馏塔、气液混合器、气气混合器；所述第一原料气体冷却器的中压氮气入口通过第一管线接空分的中压氮气，第一原料气体冷却器的中压氮气出口通过第二管线接所述第二原料气体冷却器的中压氮气入口，所述第二原料气体冷却器的中压氮气出口通过第三管线接所述第三原料气体冷却器的中压氮气入口，第三原料气体冷却器的液氮出口通过第四管线接至所述氮洗塔上部的液氮入口；所述第二原料气体冷却器的原料气入口通过第五管线接至所述低温甲醇洗装置的原料气出口，第二原料气体冷却器的原料气出口通过第六管线接至所述第三原料气体冷却器的原料气入口，第三原料气体冷却器的原料气出口通过第七管线接至分离罐侧壁上的原料气入口；所述分离罐的顶部设置有分离甲烷馏分后的原料气出口，分离罐的底部设置有甲烷馏分液体出口，所述分离甲烷馏分后的原料气出口通过第八管线接至所述氮洗塔下部的原料气入口，所述甲烷馏分液体出口通过第九管线接至所述甲烷精馏塔下部的甲烷馏分入口；所述氮洗塔的顶部设置有氮洗气出口，氮洗塔的底部设置有馏分液体出口；所述甲烷精馏塔的顶部设置有气体出口，甲烷精馏塔的底部设置有SNG液体出口；所述氮洗气出口通过第十管接至所述气液混合器的入口，所述气液混合器的出口接至第三原料气体冷却器的氮洗气入口，在所述气液混合器上设置有第一配氮口，所述第一配氮口通过第十一管线以及第一节流阀接至所述第四管线；第三原料气体冷却器的氮洗气出口接至所述气气混合器的入口，气气混合器的出口通过第十二管线接至所述第二原料气体冷却器的氮洗气入口，在所述气气混合器上设置有第二配氮口，所述第二配氮口通过第十三管线以及第二节流阀接至所述第三管线；所述第二原料气体冷却器的氮洗气出口一方面通过第十四管线接所述低温甲醇洗装置中的冷合成气入口，第二原料气体冷却器的氮洗气出口另一方面通过第十五管线接所述第一原料气体冷却器的合成气入口，第一原料气体冷却器的合成气出口通过第十六管线接合成氨装置的热合成气入口，所述低温甲醇洗装置中的热合成气出口接第十六管线；所述氮洗塔底部的馏分液体出口通过第十七管线接至所述闪蒸罐上的馏分液体入口，所述甲烷精馏塔顶部的气体出口通过第十八管线接所述闪蒸罐上的气体入口；所述闪蒸罐的顶部设置有气体出口，闪蒸罐的底部设置有液体出口，所述闪蒸罐顶部的气体出口通过第十九管线接至所述第三原料气体冷却器的燃料气入口，闪蒸罐底部的液体出口通过第二十管线接至所述第三原料气体冷却器的燃料气入口，所述第三原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十一管线接至所述第二原料气体冷却器的燃料气入口，第二原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十二管线接至所述第一原料气体冷却器的燃料气入口，第一原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十三管线接至燃料气储罐；所述甲烷精馏塔底部的SNG液体出口通过第二十四管线接至所述第三原料气体冷却器的SNG入口，第三原料气体冷却器的SNG出口通过第二十五管线接至所述第二原料气体冷却器的SNG入口，第二原料气体冷却器的SNG出口通过第二十六管线接至所述第一原料气体冷却器的SNG入口，第一原料气体冷却器的SNG出口构成所述液氮洗装置中的SNG出口，该第一原料气体冷却器的SNG出口通过第二十七管线接至SNG储罐。

在本发明一个优选实施例中，所述液氮洗装置包括第一原料气体冷却器、第二原料气体冷却器、第三原料气体冷却器、氮洗塔、分离罐、闪蒸罐、甲烷精馏塔、气液混合器；所述第一原料气体冷却器的中压氮气入口通过第一管线接空分的中压氮气，第一原料气体冷却器的中压氮气出口通过第二管线接所述第二原料气体冷却器的中压氮气入口，所述第二原料气体冷却器的中压氮气出口通过第三管线接所述第三原料气体冷却器的中压氮气入口，第三原料气体冷却器的液氮出口通过第四管线接至所述氮洗塔上部的液氮入口；所述第二原料气体冷却器的原料气入口通过第五管线接至所述低温甲醇洗装置的原料气出口，第二原料气体冷却器的原料气出口通过第六管线接至所述第三原料气体冷却器的原料气入口，第三原料气体冷却器的原料气出口通过第七管线接至分离罐侧壁上的原料气入口；所述分离罐的顶部设置有分离甲烷馏分后的原料气出口，分离罐的底部设置有甲烷馏分液体出口，所述分离甲烷馏分后的原料气出口通过第八管线接至所述氮洗塔下部的原料气入口，所述甲烷馏分液体出口通过第九管线接至所述甲烷精馏塔下部的甲烷馏分入口；所述氮洗塔的顶部设置有氮洗气出口，氮洗塔的底部设置有馏分液体出口；所述甲烷精馏塔的顶部设置有气体出口，甲烷精馏塔的底部设置有SNG液体出口；所述氮洗气出口通过第十管接至所述气液混合器的入口，所述气液混合器的出口接至第三原料气体冷却器的氮洗气入口，在所述气液混合器上还设置有第一配氮口，所述第一配氮口通过第十一管线以及第一节流阀接至所述第四管线；第三原料气体冷却器的氮洗气出口通过第十二管线接至所述第二原料气体冷却器的氮洗气入口；所述气气混合器的入口，气气混合器的出口，在所述气气混合器上还设置有第二配氮口，所述第二配氮口通过第十三管线以及第二节流阀接至所述第三管线；所述第二原料气体冷却器的氮洗气出口一方面通过第十四管线接所述低温甲醇洗装置中的冷合成气入口，第二原料气体冷却器的氮洗气出口另一方面通过第十五管线接所述第一原料气体冷却器的合成气入口，第一原料气体冷却器的合成气出口通过第十六管线接合成氨装置的热合成气入口，所述低温甲醇洗装置中的热合成气出口接第十六管线；所述氮洗塔底部的馏分液体出口通过第十七管线接至所述闪蒸罐上的馏分液体入口，所述甲烷精馏塔顶部的气体出口通过第十八管线接所述闪蒸罐上的气体入口；所述闪蒸罐的顶部设置有气体出口，闪蒸罐的底部设置有液体出口，闪蒸罐的侧部设置有液氮入口，所述闪蒸罐侧部的液氮入口通过第二十四管线接至第四管线，所述闪蒸罐顶部的气体出口通过第十九管线接至所述第三原料气体冷却器的燃料气入口，闪蒸罐底部的液体出口通过第二十管线接至所述第三原料气体冷却器的燃料气入口，所述第三原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十一管线接至所述第二原料气体冷却器的燃料气入口，第二原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十二管线接至所述第一原料气体冷却器的燃料气入口，第一原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十三管线接至燃料气储罐；所述甲烷精馏塔底部的SNG液体出口通过第二十四管线接至所述第三原料气体冷却器的SNG入口，第三原料气体冷却器的SNG出口通过第二十五管线接至所述第二原料气体冷却器的SNG入口，第二原料气体冷却器的SNG出口通过第二十六管线接至所述第一原料气体冷却器的SNG入口，第一原料气体冷却器的SNG出口构成所述液氮洗装置中的SNG出口，该第一原料气体冷却器的SNG出口通过第二十七管线接至SNG储罐。

在本发明一个优选实施例中，所述甲烷精馏塔的塔底设置有再沸器，所述再沸器的入口接第三或第六管线，再沸器的出口接回第三管线或第六管线。

由于采用了上述技术方案，本发明的液氮洗步骤主要由以下四个流线构成：

(a)净化气流线

从低温甲醇洗步骤分子筛出来的原料气通过第五管线进入液氮洗步骤，在第二原料气体冷却器及第三原料气体冷却器中与返流的合成气、燃料气和富甲烷馏分(SNG)进行换热，使出第三原料气体冷却器后的原料气温度降低后，通过第七管线进入分离罐对原料气中的甲烷馏分进行分离，分离甲烷馏分后的原料气由分离罐顶部的原料气出口出来，通过第八管线进入氮洗塔的下部。在氮洗塔中，上升的原料气与氮洗塔上部来的液氮成逆流接触，并进行传质、传热。CO、CH4、Ar等杂质从气相冷凝溶解于液氮中，净化后的含有少量氮气的氮洗气由氮洗塔的塔顶离开氮洗塔，通过第十管线进入气液混合器，与通过第十一管线送入气液混合器的一部分中压液氮混合，使H2/N2约达到3(体积比)后，形成粗合成气，再依次将粗合成气送入第三原料气体冷却器、第二原料气体冷却器，在第三原料气体冷却器和第二原料气体冷却器内，粗合成气与原料气、中压氮气等物流换热后，出第二原料气体冷却器后分为两股粗合成气，一股粗合成气通过第十五管线进入第一原料气体冷却器，与燃料气、SNG一起冷却中压氮气，出第一原料气体冷却器后，粗合成气、燃料气、SNG等均被复热至常温；另一股粗合成气送低温甲醇洗步骤交回由原料气自低温甲醇洗步骤带来的冷量，返回后与第一原料气体冷却器出来的粗合成气汇合，最后经精调，把H2/N2为3的合成气送入氨合成步骤合成氨。

或者通过第十管线进入气液混合器的净化后的含有少量氮气的氮洗气与通过第十一管线送入气液混合器的一部分中压液氮混合，并入一部分中压液氮，再送入第三原料气体冷却器换热，出第三原料气体冷却器后，送入气气混合器，与通过第十三管线送过来的中压氮气混合，使H2/N2约达到3(体积比)，配氮后的氮洗气称为粗合成气。粗合成气通过第十二管线送入第二原料气体冷却器，在第二原料气体冷却器内，粗合成气与原料气、中压氮气等物流换热后，出第二原料气体冷却器后分为两股粗合成气，一股粗合成气通过第十五管线进入第一原料气体冷却器，与燃料气、SNG一起冷却中压氮气，出第一原料气体冷却器后，粗合成气、燃料气、SNG等均被复热至常温；另一股粗合成气送低温甲醇洗步骤交回由原料气自低温甲醇洗步骤带来的冷量，返回后与第一原料气体冷却器出来的粗合成气汇合，最后经精调，把H2/N2为3的合成气送入氨合成步骤合成氨。

(b)中压氮气流线

进入液氮洗步骤的中压氮气，先在第一原料冷却器内，被部分粗合成气、燃料气和SNG冷却后，通过第二管线进入第二原料气体冷却器，被粗合成气、燃料气和SNG进一步冷却，出第二原料气体冷却器后，再通过第三管线送入第三原料气体冷却器中被合成气、燃料气和SNG再进一步冷却后形成中压液氮，中压液氮分成两部分，一部分中压液氮进入氮洗塔的上部作为洗涤液；另一部分中压液氮等焓节流通过第十一管线送入气液混合器，与通过第十管线送入气液混合器的净化后的含有少量氮气的氮洗气混合，成为H2/N2为3的粗合成气。由于中压液氮导入净化后的含有少量氮气的氮洗气后其分压降低产生J-T效应，提供了液氮洗步骤所需的冷量。

或者出第二原料气体冷却器后的中压氮气分成两部分，一部分中压氮气通过第三管线送入第三原料气体冷却器中被合成气、燃料气和SNG再进一步冷却形成中压液氮，另一部分中压氮气等焓节流通过第十三管线送入气气混合器，与出第三原料气体冷却器后进入气气混合器中的粗合成气混合。出第三原料气体冷却器的液氮分为两部分，一部分液氮进入氮洗塔的上部作为洗涤液；另一部分液氮等焓节流送入气液混合器，与通过第十管线送入气液混合器的净化后的含有少量氮气的氮洗气混合。由于中压液氮和中压气氮导入净化后的含有少量氮气的氮洗气后其分压降低产生J-T效应，提供了液氮洗步骤所需的冷量。

(c)燃料气流线

从氮洗塔塔底排出的馏份通过第十七管线送入闪蒸罐，甲烷精馏塔塔顶出来的气体经减压后通过第十八管线也送入闪蒸罐，经闪蒸罐进行气液分离后，闪蒸罐出来的气体和液体分别通过第十九管线和第二十管线进入第三原料气体冷却器冷却形成燃料气，由第三原料气体冷却器出来的燃料气通过第二十一管线送入第二原料气体冷却器进一步换热，再通过第二十二管线送入第一原料气体冷却器中进行复热，出第一原料气体冷却器后的燃料气送往燃料气系统中的燃气储罐。在闪蒸罐的气液分离过程中，可以补充液氮。

(d)SNG流线

由甲烷精馏塔塔底排出的液体，通过第二十四管线进入第三原料气体冷却器复热，第三原料气体冷却器出来的液体再通过第二十五管线送入第二原料气体冷却器进一步复热，第二原料气体冷却器出来的液体再通过第二十七管线送入第一原料气体冷却器复热至常温，出液氮洗步骤。该SNG再经压缩可管道输送到需要的城镇或SNG储罐。

本发明与现有技术相比，具有以下明显的特征：

1.设置甲烷精馏塔，使出液氮洗步骤的富甲烷组成达到SNG的规格。最大程度的回收了原料气中甲烷。

2.设置液体配氮和气体配氮两种粗配氮方式，充分发挥冷却器的效率。

3.设置甲烷精馏塔塔底再沸器热负荷可调的方式，保证SNG产品规格。

4.设置氮洗塔，使出液氮洗步骤的合成气规格合格。

5.设置燃料气流的减压，提供冷量。

6.设置富甲烷流的减压，提供冷量。

本发明在国内氨合成气净化领域开发出一种适用于固定床碎煤加压气化炉的合成气净化与深冷分离的结合流程，在该流程中不用增添任何动设备(如膨胀机或泵等)，即可实现合成氨与SNG的联产，低投资、低能耗的新型深冷分离和净化技术。改进流程配置，达到净化效果的同时副产SNG，从而达到低投资低能耗高热值高效益的效果。

与传统的液氮洗装置配甲烷转化相比，本发明装置具有以下优点：

(1)装置投资较低。仅增加一台精馏塔，其它设备如冷却器、氮洗塔的尺寸可保持不变。

(2)操作费用较低。无需增加净化气体所需冷量就能实现深冷分离SNG规格的产品，液氮洗步骤中冷量等级的合理分配和使用节省了换热过程的不可逆损失，减少了液氮洗步骤中的冷损，也就减少了空分供液氮的需求量。没有增加任何的动设备，也就没有增加电力消耗。

(3)合成气压缩机功耗不会增加。虽副产了SNG规格的产品，液氮洗步骤中的冷量进行了重新分配和利用，可保证液氮洗步骤中的合成气通道阻力降保持不变，因此不会增加压缩机的功耗。

(4)副产SNG规格的产品。可副产高热值的符合SNG规格的产品，甲烷回收率可提高到88％。改善城市居民生活环境及城市附近工业区的环境保护；解决远离天然气产地的工矿企业对于清洁燃料的要求；稳定天然气供应。

(5)严格保证合成气规格。虽副产了SNG规格的产品，又没有增加额外的冷量，阻力降又维持不变，但可保证合成气去合成回路的规格。

附图说明

图1为现有基于固定床碎煤加压气化炉的合成氨流程框图。

图2为本发明固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法流程框图。

图3为本发明实施例1液氮洗装置的流程示意图。

图4为本发明实施例2液氮洗装置的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

参见图2，固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法所使用的装置，包括CO变换装置100、低温甲醇洗装置200、液氮洗装置300、合成氨装置400，其粗煤气500依次经过CO变换装置100、低温甲醇洗装置200、液氮洗装置、合成氨装置后送出氨，本发明的特征就在于在液氮洗装置300中设置有SNG出口，副产SNG。其余部分与现有的基于固定床碎煤加压气化炉的合成氨流程基本相同。下面就液氮洗装置300副产SNG进行详细说明。

实施例1

实施例1采用如附图3所示的流程。从图中可以看出，整个液氮洗装置300液氮洗装置包括原料气体冷却器E-01、E-02、E-03、氮洗塔T-01、分离罐V-01、闪蒸罐V-02、甲烷精馏塔T-02、气液混合器M-02、气气混合器M-01。

原料气体冷却器E-01的中压氮气入口1通过管线2接空分的中压氮气，原料气体冷却器E-01的中压氮气出口3通过管线4接原料气体冷却器E-02的中压氮气入口5，原料气体冷却器E-02的中压氮气出口6通过管线7接原料气体冷却器E-03的中压氮气入口8，原料气体冷却器E-03的液氮出口9通过管线10接至氮洗塔T-01上部的液氮入口11。

原料气体冷却器E-02的原料气入口12通过管线13接至低温甲醇洗装置的原料气出口(图中未示出)，原料气体冷却器E-02的原料气出口14通过管线15接至原料气体冷却器E-03的原料气入口16，原料气体冷却器E-03的原料气出口17通过管线18接至分离罐V-01侧壁上的原料气入口19。

分离罐V-01的顶部设置有分离甲烷馏分后的原料气出口20，底部设置有甲烷馏分液体出口21，分离甲烷馏分后的原料气出口20通过管线22接至氮洗塔T-01下部的原料气入口23。

甲烷馏分液体出口21通过管线24接至甲烷精馏塔T-02下部的甲烷馏分入口25；氮洗塔T-01的顶部设置有氮洗气出口26，底部设置有馏分液体出口27；甲烷精馏塔T-02的顶部设置有气体出口28，底部设置有SNG液体出口29。

氮洗气出口26通过管线30接至气液混合器M-02的入口，气液混合器M-02的出口接至原料气体冷却器E-03的氮洗气入口31，在气液混合器M-02上还设置有配氮口32，配氮口32通过管线33以及节流阀(图中未示出)接至管线10；原料气体冷却器E-03的氮洗气出口34接至气气混合器M-01的入口，气气混合器M-01的出口通过管线35接至原料气体冷却器E-02的氮洗气入口36，在气气混合器M-01上还设置有配氮口37，配氮口37通过管线38以及节流阀(图中未示出)接至管线7。

原料气体冷却器E-02的氮洗气出口39一方面通过管线40接低温甲醇洗装置中的冷合成气入口(图中未示出)，另一方面通过管线41接原料气体冷却器E-01的合成气入口42，原料气体冷却器E-01的合成气出口43通过管线44接合成氨装置的热合成气入口(图中未示出)。

低温甲醇洗装置中的热合成气出口(图中未示出)接管线44；氮洗塔T-01底部的馏分液体出口27通过管线45接至闪蒸罐V-02上的馏分液体入口46，甲烷精馏塔T-02顶部的气体出口28通过管线47接闪蒸罐V-02上的气体入口48；闪蒸罐V-02的顶部设置有气体出口49，底部设置有液体出口50，闪蒸罐V-02顶部的气体出口49通过管线51接至原料气体冷却器E-03的燃料气入口52，闪蒸罐V-02底部的液体出口50通过管线53接至原料气体冷却器E-03的燃料气入口52。

原料气体冷却器E-03的燃料气出口54通过管线55接至原料气体冷却器E-02的燃料气入口56，原料气体冷却器E-02的燃料气出口57通过管线58接至原料气体冷却器E-01的燃料气入口59，原料气体冷却器E-01的燃料气出口60通过管线61接燃气储罐。

甲烷精馏塔T-02底部的SNG液体出口29通过管线62接至原料气体冷却器E-03的SNG入口63，原料气体冷却器E-03的SNG出口64通过管线65接至原料气体冷却器E-02的SNG入口66，原料气体冷却器E-02的SNG出口67通过管线68接至原料气体冷却器E-01的SNG入口69，原料气体冷却器E-01的SNG出口70构成液氮洗装置300中的SNG出口，该原料气体冷却器E-01的SNG出口通过管线71接至城镇SNG管网或SNG储罐。

该实施例的液氮洗装置300主要由以下四个流线构成：

(a)净化气流线

从低温甲醇洗步骤分子筛出来的原料气通过管线13进入液氮洗步骤，在原料气体冷却器E-02、E-03中与返流的合成气、燃料气和富甲烷馏分(SNG)进行换热，使出原料气体冷却器E-03后的原料气温度降低后，通过管线18进入分离罐V-01对原料气中的甲烷馏分进行分离，分离甲烷馏分后的原料气由分离罐V-01顶部的原料气出口20出来，通过管线22进入氮洗塔T-01的下部。在氮洗塔T-01中，上升的原料气与氮洗塔上部来的液氮在氮洗塔T-01塔板上逆流接触，并进行传质、传热。CO、CH4、Ar等杂质从气相冷凝溶解于液氮中，净化后的含有少量氮气的氮洗气由氮洗塔T-01的塔顶离开氮洗塔T-01，通过管线30进入气液混合器M-02，与通过33管线送入气液混合器M-02的一部分中压液氮混合，并入一部分中压液氮，再送入原料气体冷却器E-03复热，复热后出原料气体冷却器E-03，再送入气气混合器M-01，与通过管线38送过来的中压氮气混合，使H2/N2约达到3(体积比)，配氮后的氮洗气称为粗合成气。粗合成气通过管线35送入原料气体冷却器E-02进行复热，在原料气体冷却器E-02内，粗合成气与原料气、中压氮气等物流换热后，出原料气体冷却器E-02。出原料气体冷却器E-02后的粗合成气分为两股粗合成气，一股粗合成气通过管线41进入原料气体冷却器E-01，与燃料气、SNG一起冷却中压氮气进行复热，复热后的粗合成气出原料气体冷却器E-01；另一股粗合成气送低温甲醇洗装置200交回由原料气自低温甲醇洗装置200带来的冷量，返回后与原料气体冷却器E-01出来的粗合成气汇合，最后经精调，把H2/N2为3的合成气送入氨合成装置400合成氨。

(b)中压氮气流线

通过管线2进入液氮洗装置300的中压氮气，先在原料冷却器E-01内，被部分粗合成气、燃料气和SNG冷却后，通过管线4进入原料气体冷却器E-02，被粗合成气、燃料气和SNG进一步冷却，出原料气体冷却器E-02后的中压氮气分成两部分，一部分中压氮气通过管线7送入原料气体冷却器E-03中被合成气、燃料气和SNG再进一步冷却形成中压液氮，另一部分中压氮气等焓节流通过管线38送入气气混合器M-01，与出原料气体冷却器E-03后进入气气混合器M-01中的粗合成气混合。出原料气体冷却器E-03的液氮分为两部分，一部分液氮通过管线10进入氮洗塔T-01的上部作为洗涤液；另一部分液氮等焓节流通过管线33送入气液混合器M-02，与通过管线30送入气液混合器M-02的净化后的含有少量氮气的氮洗气混合。由于中压液氮和中压气氮导入净化后的含有少量氮气的氮洗气后其分压降低产生J-T效应，提供了液氮洗步骤所需的冷量。

(c)燃料气流线

从氮洗塔T-01塔底排出的馏份通过管线45送入闪蒸罐V-02，甲烷精馏塔T-02塔顶出来的气体经减压后通过管线47也送入闪蒸罐V-02，经闪蒸罐V-02进行气液分离后，闪蒸罐V-02出来的气体和液体分别通过管线51、53进入原料气体冷却器E-03复热后形成燃料气，由原料气体冷却器E-03出来的燃料气通过管线55送入原料气体冷却器E-02进一步复热，再通过管线58送入原料气体冷却器E-01中进行复热，出原料气体冷却器E-01后的燃料气送往燃料气系统中的燃气储罐。

(d)SNG流线

由甲烷精馏塔T-02塔底排出的液体，通过管线62进入原料气体冷却器E-03复热，原料气体冷却器E-03出来的液体再通过管线65送入原料气体冷却器E-02进一步复热，原料气体冷却器E-02出来的液体再通过管线68送入原料气体冷却器E-01复热至常温，出液氮洗装置300。出液氮洗装置300的甲烷含量为95％(mol)，CO＜1000ppmv，经加压后可作为SNG使用。

甲烷精馏塔T-02的塔底设置有再沸器72，再沸器72的入口接管线14或管线6，接入原料气或中压氮气，再沸器72的出口接管线15或管线7。甲烷精馏塔T-02塔底设置再沸器72热负荷可调的方式，保证SNG产品规格。

本实施例对于原料气流量为101490Nm3/h，压力4.7MPa(G)，合成氨产量为1050MTPD，副产SNG的量为5700万Nm3/y，甲烷含量为95％(mol)，CO＜1000ppmv，回收率约为88％。如作为城市燃气用，每年将有1.425亿人民币的效益。

实施例2

实施例2采用如附图4所示的流程。从图中可以看出，整个液氮洗装置300液氮洗装置包括原料气体冷却器E-01、E-02、E-03、氮洗塔T-01、分离罐V-01、闪蒸罐v-02、甲烷精馏塔T-02、气液混合器M-02。

原料气体冷却器E-01的中压氮气入口1通过管线2接空分的中压氮气，原料气体冷却器E-01的中压氮气出口3通过管线4接原料气体冷却器E-02的中压氮气入口5，原料气体冷却器E-02的中压氮气出口6通过管线7接原料气体冷却器E-03的中压氮气入口8，原料气体冷却器E-03的液氮出口9通过管线10接至氮洗塔T-01上部的液氮入口11。

原料气体冷却器E-02的原料气入口12通过管线13接至低温甲醇洗装置的原料气出口(图中未示出)，原料气体冷却器E-02的原料气出口14通过管线15接至原料气体冷却器E-03的原料气入口16，原料气体冷却器E-03的原料气出口17通过管线18接至分离罐V-01侧壁上的原料气入口19。

分离罐V-01的顶部设置有分离甲烷馏分后的原料气出口20，底部设置有甲烷馏分液体出口21，分离甲烷馏分后的原料气出口20通过管线22接至氮洗塔T-01下部的原料气入口23。

甲烷馏分液体出口21通过管线24接至甲烷精馏塔T-02下部的甲烷馏分入口25；氮洗塔T-01的顶部设置有氮洗气出口26，底部设置有馏分液体出口27；甲烷精馏塔T-02的顶部设置有气体出口28，底部设置有SNG液体出口29。

氮洗气出口26通过管线30接至气液混合器M-02的入口，气液混合器M-02的出口接至原料气体冷却器E-03的氮洗气入口31，在气液混合器M-02上还设置有配氮口32，配氮口32通过管线33以及节流阀(图中未示出)接至管线10；原料气体冷却器E-03的氮洗气出口34通过管线35接至原料气体冷却器E-02的氮洗气入口36。

原料气体冷却器E-02的氮洗气出口39一方面通过管线40接低温甲醇洗装置中的冷合成气入口(图中未示出)，另一方面通过管线41接原料气体冷却器E-01的合成气入口42，原料气体冷却器E-01的合成气出口43通过管线44接合成氨装置的热合成气入口(图中未示出)。

低温甲醇洗装置中的热合成气出口(图中未示出)接管线44；氮洗塔T-01底部的馏分液体出口27通过管线45接至闪蒸罐V-02上的馏分液体入口46，甲烷精馏塔T-02顶部的气体出口28通过管线47接闪蒸罐V-02上的气体入口48；闪蒸罐V-02的顶部设置有气体出口49，底部设置有液体出口50，侧壁设置有补氮口73。闪蒸罐V-02顶部的气体出口49通过管线51接至原料气体冷却器E-03的燃料气入口52，闪蒸罐V-02底部的液体出口50通过管线53接至原料气体冷却器E-03的燃料气入口52。补氮口73通过管线74接至管线44。

原料气体冷却器E-03的燃料气出口54通过管线55接至原料气体冷却器E-02的燃料气入口56，原料气体冷却器E-02的燃料气出口57通过管线58接至原料气体冷却器E-01的燃料气入口59，原料气体冷却器E-01的燃料气出口60通过管线61接燃气储罐。

甲烷精馏塔T-02底部的SNG液体出口29通过管线62接至原料气体冷却器E-03的SNG入口63，原料气体冷却器E-03的SNG出口64通过管线65接至原料气体冷却器E-02的SNG入口66，原料气体冷却器E-02的SNG出口67通过管线68接至原料气体冷却器E-01的SNG入口69，原料气体冷却器E-01的SNG出口70构成液氮洗装置300中的SNG出口，该原料气体冷却器E-01的SNG出口通过管线71接至城镇SNG管网或SNG储罐。

该实施例的液氮洗装置300主要由以下四个流线构成：

(a)净化气流线

从低温甲醇洗步骤分子筛出来的原料气通过管线13进入液氮洗步骤，在原料气体冷却器E-02、E-03中与返流的合成气、燃料气和富甲烷馏分(SNG)进行换热，使出原料气体冷却器E-03后的原料气温度降低后，通过管线18进入分离罐V-01对原料气中的甲烷馏分进行分离，分离甲烷馏分后的原料气由分离罐V-01顶部的原料气出口20出来，通过管线22进入氮洗塔T-01的下部。在氮洗塔T-01中，上升的原料气与氮洗塔上部来的液氮在氮洗塔T-01塔板上逆流接触，并进行传质、传热。CO、CH4、Ar等杂质从气相冷凝溶解于液氮中，净化后的含有少量氮气的氮洗气由氮洗塔T-01的塔顶离开氮洗塔T-01，通过管线30进入气液混合器M-02，与通过33管线送入气液混合器M-02的一部分中压液氮混合，并入一部分中压液氮，使H2/N2约达到3(体积比)，配氮后的氮洗气称为粗合成气。粗合成气通过管线35送入原料气体冷却器E-02进行复热，在原料气体冷却器E-02内，粗合成气与原料气、中压氮气等物流换热后，出原料气体冷却器E-02。出原料气体冷却器E-02后的粗合成气分为两股粗合成气，一股粗合成气通过管线41进入原料气体冷却器E-01，与燃料气、SNG一起冷却中压氮气进行复热，复热后的粗合成气出原料气体冷却器E-01；另一股粗合成气送低温甲醇洗装置200交回由原料气自低温甲醇洗装置200带来的冷量，返回后与原料气体冷却器E-01出来的粗合成气汇合，最后经精调，把H2/N2为3的合成气送入氨合成装置400合成氨。

(b)中压氮气流线

通过管线2进入液氮洗装置300的中压氮气，先在原料冷却器E-01内，被部分粗合成气、燃料气和SNG冷却后，通过管线4进入原料气体冷却器E-02，被粗合成气、燃料气和SNG进一步冷却，出原料气体冷却器E-02后的中压氮气通过管线7送入原料气体冷却器E-03中被合成气、燃料气和SNG再进一步冷却形成中压液氮。出原料气体冷却器E-03的液氮分为两部分，一部分液氮通过管线10进入氮洗塔T-01的上部作为洗涤液；另一部分液氮等焓节流通过管线33送入气液混合器M-02，与通过管线30送入气液混合器M-02的净化后的含有少量氮气的氮洗气混合。由于中压液氮导入净化后的含有少量氮气的氮洗气后其分压降低产生J-T效应，提供了液氮洗步骤所需的冷量。

(c)燃料气流线

从氮洗塔T-01塔底排出的馏份通过管线45送入闪蒸罐V-02，甲烷精馏塔T-02塔顶出来的气体经减压后通过管线47也送入闪蒸罐V-02，经闪蒸罐V-02进行气液分离后，闪蒸罐V-02出来的气体和液体分别通过管线51、53进入原料气体冷却器E-03复热后形成燃料气，由原料气体冷却器E-03出来的燃料气通过管线55送入原料气体冷却器E-02进一步复热，再通过管线58送入原料气体冷却器E-01中进行复热，出原料气体冷却器E-01后的燃料气送往燃料气系统中的燃气储罐。

(d)SNG流线

由甲烷精馏塔T-02塔底排出的液体，通过管线62进入原料气体冷却器E-03复热，原料气体冷却器E-03出来的液体再通过管线65送入原料气体冷却器E-02进一步复热，原料气体冷却器E-02出来的液体再通过管线68送入原料气体冷却器E-01复热至常温，出液氮洗装置300。出液氮洗装置300的甲烷含量为95％(mol)，CO＜1000ppmv，经加压后可作为SNG使用。

甲烷精馏塔T-02的塔底设置有再沸器72，再沸器72的入口接管线14或管线6，接入原料气或中压氮气，再沸器72的出口接管线15或管线7。甲烷精馏塔T-02塔底设置再沸器72热负荷可调的方式，保证SNG产品规格。

本实施例对于原料气流量为101289Nm3/h，压力3.2MPa(G)，合成氨产量为1050MTPD，副产SNG的量为5698万Nm3/y，甲烷含量为95％(mol)，CO＜1000ppmv，回收率约为88％。如作为城市燃气用，每年将有1.425亿人民币的效益。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法所使用的装置，所述的固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法其粗煤气经过CO变换步骤、低温甲醇洗步骤、液氮洗步骤后，送入合成氨步骤合成氨，在所述液氮洗步骤分出SNG；所述的装置包括CO变换装置、低温甲醇洗装置、液氮洗装置、合成氨装置，其粗煤气依次经过CO变换装置、低温甲醇洗装置、液氮洗装置、合成氨装置后送出氨，其特征在于，所述液氮洗装置包括第一原料气体冷却器、第二原料气体冷却器、第三原料气体冷却器、氮洗塔、分离罐、闪蒸罐、甲烷精馏塔、气液混合器、气气混合器；所述第一原料气体冷却器的中压氮气入口通过第一管线接空分的中压氮气，第一原料气体冷却器的中压氮气出口通过第二管线接所述第二原料气体冷却器的中压氮气入口，所述第二原料气体冷却器的中压氮气出口通过第三管线接所述第三原料气体冷却器的中压氮气入口，第三原料气体冷却器的液氮出口通过第四管线接至所述氮洗塔上部的液氮入口；所述第二原料气体冷却器的原料气入口通过第五管线接至所述低温甲醇洗装置的原料气出口，第二原料气体冷却器的原料气出口通过第六管线接至所述第三原料气体冷却器的原料气入口，第三原料气体冷却器的原料气出口通过第七管线接至分离罐侧壁上的原料气入口；所述分离罐的顶部设置有分离甲烷馏分后的原料气出口，分离罐的底部设置有甲烷馏分液体出口，所述分离甲烷馏分后的原料气出口通过第八管线接至所述氮洗塔下部的原料气入口，所述甲烷馏分液体出口通过第九管线接至所述甲烷精馏塔下部的甲烷馏分入口；所述氮洗塔的顶部设置有氮洗气出口，氮洗塔的底部设置有馏分液体出口；所述甲烷精馏塔的顶部设置有气体出口，甲烷精馏塔的底部设置有SNG液体出口；所述氮洗气出口通过第十管线接至所述气液混合器的入口，所述气液混合器的出口接至第三原料气体冷却器的氮洗气入口，在所述气液混合器上还设置有第一配氮口，所述第一配氮口通过第十一管线以及第一节流阀接至所述第四管线；第三原料气体冷却器的氮洗气出口接至所述气气混合器的入口，气气混合器的出口通过第十二管线接至所述第二原料气体冷却器的氮洗气入口，在所述气气混合器上还设置有第二配氮口，所述第二配氮口通过第十三管线以及第二节流阀接至所述第三管线；所述第二原料气体冷却器的氮洗气出口一方面通过第十四管线接所述低温甲醇洗装置中的冷合成气入口，第二原料气体冷却器的氮洗气出口另一方面通过第十五管线接所述第一原料气体冷却器的合成气入口，第一原料气体冷却器的合成气出口通过第十六管线接合成氨装置的热合成气入口，所述低温甲醇洗装置中的热合成气出口接第十六管线；所述氮洗塔底部的馏分液体出口通过第十七管线接至所述闪蒸罐上的馏分液体入口，所述甲烷精馏塔顶部的气体出口通过第十八管线接所述闪蒸罐上的气体入口；所述闪蒸罐的顶部设置有气体出口，闪蒸罐的底部设置有液体出口，所述闪蒸罐顶部的气体出口通过第十九管线接至所述第三原料气体冷却器的燃料气入口，闪蒸罐底部的液体出口通过第二十管线接至所述第三原料气体冷却器的燃料气入口，所述第三原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十一管线接至所述第二原料气体冷却器的燃料气入口，第二原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十二管线接至所述第一原料气体冷却器的燃料气入口，第一原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十三管线接至燃料气储罐；所述甲烷精馏塔底部的SNG液体出口通过第二十四管线接至所述第三原料气体冷却器的SNG入口，第三原料气体冷却器的SNG出口通过第二十五管线接至所述第二原料气体冷却器的SNG入口，第二原料气体冷却器的SNG出口通过第二十六管线接至所述第一原料气体冷却器的SNG入口，第一原料气体冷却器的SNG出口构成所述液氮洗装置中的SNG出口，该第一原料气体冷却器的SNG出口通过第二十七管线接至SNG储罐。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述甲烷精馏塔的塔底设置有再沸器，所述再沸器的入口接第三管线或第六管线，再沸器的出口接回第三管线或第六管线。

3.一种固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法所使用的装置，所述的固定床碎煤加压煤气化制氨合成气与SNG联产方法其粗煤气经过CO变换步骤、低温甲醇洗步骤、液氮洗步骤后，送入合成氨步骤合成氨，在所述液氮洗步骤分出SNG；所述的装置包括CO变换装置、低温甲醇洗装置、液氮洗装置、合成氨装置，其粗煤气依次经过CO变换装置、低温甲醇洗装置、液氮洗装置、合成氨装置后送出氨，其特征在于，所述液氮洗装置包括第一原料气体冷却器、第二原料气体冷却器、第三原料气体冷却器、氮洗塔、分离罐、闪蒸罐、甲烷精馏塔、气液混合器；所述第一原料气体冷却器的中压氮气入口通过第一管线接空分的中压氮气，第一原料气体冷却器的中压氮气出口通过第二管线接所述第二原料气体冷却器的中压氮气入口，所述第二原料气体冷却器的中压氮气出口通过第三管线接所述第三原料气体冷却器的中压氮气入口，第三原料气体冷却器的液氮出口通过第四管线接至所述氮洗塔上部的液氮入口；所述第二原料气体冷却器的原料气入口通过第五管线接至所述低温甲醇洗装置的原料气出口，第二原料气体冷却器的原料气出口通过第六管线接至所述第三原料气体冷却器的原料气入口，第三原料气体冷却器的原料气出口通过第七管线接至分离罐侧壁上的原料气入口；所述分离罐的顶部设置有分离甲烷馏分后的原料气出口，分离罐的底部设置有甲烷馏分液体出口，所述分离甲烷馏分后的原料气出口通过第八管线接至所述氮洗塔下部的原料气入口，所述甲烷馏分液体出口通过第九管线接至所述甲烷精馏塔下部的甲烷馏分入口；所述氮洗塔的顶部设置有氮洗气出口，氮洗塔的底部设置有馏分液体出口；所述甲烷精馏塔的顶部设置有气体出口，甲烷精馏塔的底部设置有SNG液体出口；所述氮洗气出口通过第十管线接至所述气液混合器的入口，所述气液混合器的出口接至第三原料气体冷却器的氮洗气入口，在所述气液混合器上还设置有第一配氮口，所述第一配氮口通过第十一管线以及第一节流阀接至所述第四管线；第三原料气体冷却器的氮洗气出口通过第十二管线接至所述第二原料气体冷却器的氮洗气入口；所述第二原料气体冷却器的氮洗气出口一方面通过第十四管线接所述低温甲醇洗装置中的冷合成气入口，第二原料气体冷却器的氮洗气出口另一方面通过第十五管线接所述第一原料气体冷却器的合成气入口，第一原料气体冷却器的合成气出口通过第十六管线接合成氨装置的热合成气入口，所述低温甲醇洗装置中的热合成气出口接第十六管线；所述氮洗塔底部的馏分液体出口通过第十七管线接至所述闪蒸罐上的馏分液体入口，所述甲烷精馏塔顶部的气体出口通过第十八管线接所述闪蒸罐上的气体入口；所述闪蒸罐的顶部设置有气体出口，闪蒸罐的底部设置有液体出口，闪蒸罐的侧部设置有液氮入口，所述闪蒸罐侧部的液氮入口通过第二十四管线接至第四管线，所述闪蒸罐顶部的气体出口通过第十九管线接至所述第三原料气体冷却器的燃料气入口，闪蒸罐底部的液体出口通过第二十管线接至所述第三原料气体冷却器的燃料气入口，所述第三原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十一管线接至所述第二原料气体冷却器的燃料气入口，第二原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十二管线接至所述第一原料气体冷却器的燃料气入口，第一原料气体冷却器的燃料气出口通过第二十三管线接至燃料气储罐；所述甲烷精馏塔底部的SNG液体出口通过第二十四管线接至所述第三原料气体冷却器的SNG入口，第三原料气体冷却器的SNG出口通过第二十五管线接至所述第二原料气体冷却器的SNG入口，第二原料气体冷却器的SNG出口通过第二十六管线接至所述第一原料气体冷却器的SNG入口，第一原料气体冷却器的SNG出口构成所述液氮洗装置中的SNG出口，该第一原料气体冷却器的SNG出口通过第二十七管线接至SNG储罐。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述甲烷精馏塔的塔底设置有再沸器，所述再沸器的入口接第三管线或第六管线，再沸器的出口接回第三管线或第六管线。

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