CN105727687A - 变压吸附装置解析气回收利用装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变压吸附装置解析气回收利用装置及方法，该装置包括：天然气缓冲罐、吸收塔，吸收塔的底部通过管道连接有解析气缓冲罐，吸收塔的底部通过真空泵连接有冷凝器，所述解析气缓冲罐的出口与冷凝器的出口汇集后与解析气混合罐的入口连接，解析气混合罐的出口与解析气压缩机的入口连接，解析气压缩机的出口与解析气冷凝器的入口连接，解析气冷凝器的出口与压缩机后缓冲罐的入口连接，压缩机后缓冲罐的出口与天然气缓冲罐的另一个出口汇集后通入合成反应系统。本发明使得天然气的利用率达到100％，降低能源消耗和生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种变压吸附装置解析气回收利用装置及方法。
背景技术
图1为现有技术变压吸附装置解析气利用装置结构示意图，如图1所示，该装置包括天然气缓冲罐1、吸收塔2、成品气缓冲罐3、合成反应炉4、真空泵5、冷凝器6、解析气缓冲罐7、解析气混合罐8、装置应急火炬9。其中，合成反应炉4是天然气和硫磺反应生成二硫化碳的反应炉，由于该反应需要具有一定压力的燃料气体作为反应炉的热量来源，而从解析气混合罐8收集的气体由于压力过低，不能用于以天然气和硫磺为原料的二硫化碳生产过程中，不符合生产工艺中燃料气的压力参数要求，所以直接排放到装置应急火炬9燃烧，从而浪费掉大量的原材料。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种能够提高天然气原料利用率的变压吸附装置解析气回收利用装置及方法。
一种变压吸附装置解析气回收利用装置，包括：天然气缓冲罐、吸收塔，吸收塔的底部通过管道连接有解析气缓冲罐，吸收塔的底部通过真空泵连接有冷凝器，所述解析气缓冲罐的出口与冷凝器的出口汇集后与解析气混合罐的入口连接，解析气混合罐的出口与解析气压缩机的入口连接，解析气压缩机的出口与解析气冷凝器的入口连接，解析气冷凝器的出口与压缩机后缓冲罐的入口连接，压缩机后缓冲罐的出口通入合成反应系统的燃料装置。
进一步地，如上所述的变压吸附装置解析气回收利用装置，压缩机后缓冲罐的出口与天然气缓冲罐的另一个出口汇集后一起通入合成反应系统的燃料装置。
进一步地，如上所述的变压吸附装置解析气回收利用装置，，吸收塔的出口与成品气缓冲罐的入口连接，成品气缓冲罐的出口与合成反应炉的入口连接。
一种变压吸附装置解析气回收利用方法，包括以下步骤：
步骤1：利用吸收塔将天然气缓冲罐内除甲烷以外的C3+以上烃类和水进行吸附分离；
步骤2：通过解析气缓冲罐收集从吸收塔吸附分离的C3+以上烃类；同时利用真空泵抽取残留在吸收塔上的天然气组分，并通过冷凝器将其降温；
步骤3：利用解析气混合罐收集从解析气缓冲罐和冷凝器内输送过来的C3+以上烃类以及部分天然气；
步骤4：利用解析气压缩机将解析气混合罐内的气体进行压缩以提高压力；
步骤5：将升压以后的气体利用解析气冷凝器进行冷却；
步骤6：利用压缩机后缓冲罐对冷凝后的气体进行收集；
步骤7：将压缩机后缓冲罐内收起的气体通入合成反应系统的燃料装置，为甲烷与硫磺反应提供热量。
如上所述的一种变压吸附装置解析气回收利用方法，当压缩机后缓冲罐内气体不能满足的正常燃烧所需要的气量时，从天然气缓冲罐抽取一分部气体作为补充和压缩机后缓冲罐内的气体一起被输送至合成反应系统的燃料装置，为甲烷与硫磺反应提供热量。
有益效果：
为了节省天然气原料，通过添加解吸气压缩机设备，对解吸气进行压缩增压，来达到生产工艺中燃料气的压力参数要求，冷却后再通过压缩机后缓冲罐使解吸气压力平稳后再提供给装置燃烧，使得天然气的利用率达到100％，降低能源消耗和生产成本。
附图说明
图1为现有技术变压吸附装置解析气利用装置结构示意图；
图2位本发明变压吸附装置解析气回收利用装置结构示意图。
附图说明：
1-天然气缓冲罐、2-吸收塔、3-成品气缓冲罐、4-合成反应炉、5-真空泵、6-冷凝器、7-解析气缓冲罐、8-解析气混合罐、9-解析气压缩机、10-高温解析气冷凝器、11-压缩机后缓冲罐。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2位本发明变压吸附装置解析气回收利用装置结构示意图，如图2所示，本发明提供的变压吸附装置解析气回收利用装置，包括：天然气缓冲罐1、吸收塔2，吸收塔2的出口与成品气缓冲罐3的入口连接，成品气缓冲罐3的出口与合成反应炉4的入口连接。吸收塔2的底部通过管道连接有解析气缓冲罐7，吸收塔2的底部通过真空泵5连接有冷凝器6，所述解析气缓冲罐7的出口与冷凝器6的出口汇集后与解析气混合罐8的入口连接，解析气混合罐8的出口与解析气压缩机9的入口连接，解析气压缩机9的出口与解析气冷凝器10的入口连接，解析气冷凝器10的出口与压缩机后缓冲罐11的入口连接，压缩机后缓冲罐11的出口通入合成反应系统的燃料装置。当当压缩机后缓冲罐11内气体不能满足的正常燃烧所需要的气量时，压缩机后缓冲罐11的出口与天然气缓冲罐1的另一个出口汇集后一起通入合成反应系统的燃料装置。
其中，天然气缓冲罐1用于外界管道输送来的天然气通过天然气缓冲罐1使压力平稳，然后进入变压吸附系统，便于变压吸附装置操作系统压力平稳。吸附塔2载有不同的吸附剂，用于利用不同的压力吸附天然气缓冲罐1内不同的组份，以除去天然气中的水和C3+以上烃类，达到天然气净化之目的。
成品气缓冲罐3用于存储通过吸附塔2吸附的纯度较高的天然气成品，成品气通过成品气缓冲罐3使压力平稳，然后进入合成反应生产系统，便于合成反应操作系统压力平稳；合成反应炉4用于二硫化碳生成的反应装置；真空泵5用于当吸附塔2逆放结束后，吸附剂上会残留一部分天然气组份，影响下一次吸附效果，所以需要用真空泵去抽真空，使吸附剂更好的解吸。冷却器6用于冷却抽真空的解吸气，将其温度降低，减小气体压力；解吸气缓冲罐7用于将逆放过来的高压解析气通过解吸气缓冲罐使压力平稳，便于下一个操作。解吸气混合罐8用于混合来自解吸气缓冲罐7的高压解吸气和经过冷却器6的低压解吸气。解析气压缩机9用于利用压缩机提高来自于解吸气混合罐8压力过低的的解吸气压力，达到符合生产工艺中燃料气的压力参数要求。冷凝器10用于利用循环水定压下吸收高温解吸气的热量，降低解吸气温度。压缩机后缓冲罐11用于将通过压缩机后缓冲罐的解析气压力平稳，然后作为燃料气的大部分和天然气缓冲罐补充一小部分天然气混合成为燃料气进入合成反应生产系统燃烧。
本发明还提供一种变压吸附装置解析气回收利用方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：利用吸收塔将天然气缓冲罐内除甲烷以外的C3+以上烃类和水进行吸附分离；
具体对，由于C3+以上烃类无法作为二硫化碳的反应原料，因此，为了提高合成反应炉4中反应物天然气的纯度，首先通过吸收塔2将天然气缓冲罐1内的天然气除去天然气中的水和C3+以上烃类，达到天然气净化之目的。
步骤2：通过解析气缓冲罐2收集从吸收塔2吸附分离的C3+以上烃类；同时利用真空泵抽取残留在吸收塔上的天然气组分，并通过冷凝器将其降温；
步骤3：利用解析气混合罐收集从解析气缓冲罐和冷凝器内输送过来的C3+以上烃类以及部分天然气；
步骤4：利用解析气压缩机9将解析气混合罐8内的气体进行压缩以提高压力；
步骤5：将升压以后的气体利用解析气冷凝器进行冷却；
具体的，由于气体被压缩后，温度会升高，因此，通过解析气冷凝器10将经过压缩后的气体进行冷凝。
步骤6：利用压缩机后缓冲罐对冷凝后的气体进行收集；
步骤7：将压缩机后缓冲罐内收起的气体通入合成反应系统的燃料装置，为甲烷与硫磺反应提供热量。
具体地，将冷凝后的解析气通过压缩机后缓冲罐使其内部的气体压力平稳，然后作为补充燃料气进入合成反应生产系统，供合成反应炉4所需的热量。当压缩机后缓冲罐11内的解析气压力不能达到生产工艺中燃料气的压力参数要求时，从天然气缓冲罐1抽取一分部气体作为补充和压缩机后缓冲罐1内的气体一起被输送至合成反应系统的燃料装置，为甲烷与硫磺反应提供热量。
本发明主要是利用压缩机把天然气变压吸附剩余的重组份C3+升压，升压后进行冷却，压力平稳后，作为燃料气提供给装置进行燃烧。
这个步骤的目的是当解析气压缩机后的解吸气量不足时，不能保证燃烧所需的正常供气压力，需要通过天然气缓冲罐补充一小部分天然气到燃料气中，保证正常燃烧所需要的气量。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种变压吸附装置解析气回收利用装置，包括：天然气缓冲罐(1)、吸收塔(2)，其特征在于，吸收塔(2)的底部通过管道连接有解析气缓冲罐(7)，吸收塔(2)的底部通过真空泵(5)连接有冷凝器(6)，所述解析气缓冲罐(7)的出口与冷凝器(6)的出口汇集后与解析气混合罐(8)的入口连接，解析气混合罐(8)的出口与解析气压缩机(9)的入口连接，解析气压缩机(9)的出口与解析气冷凝器(10)的入口连接，解析气冷凝器(10)的出口与压缩机后缓冲罐(11)的入口连接，压缩机后缓冲罐(11)的出口通入合成反应系统的燃料装置。
2.根据权利要求1所述的变压吸附装置解析气回收利用装置，其特征在于，压缩机后缓冲罐(11)的出口与天然气缓冲罐(1)的另一个出口汇集后一起通入合成反应系统的燃料装置。
3.根据权利要求1所述的变压吸附装置解析气回收利用装置，其特征在于，吸收塔(2)的出口与成品气缓冲罐(3)的入口连接，成品气缓冲罐(3)的出口与合成反应炉(4)的入口连接。
4.一种变压吸附装置解析气回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：利用吸收塔(2)将天然气缓冲罐(1)内除甲烷以外的C3+以上烃类和水进行吸附分离；
步骤2：通过解析气缓冲罐(7)收集从吸收塔(2)吸附分离的C3+以上烃类；同时利用真空泵(5)抽取残留在吸收塔(2)上的天然气组分，并通过冷凝器(6)将其降温；
步骤3：利用解析气混合罐(8)收集从解析气缓冲罐(7)和冷凝器(6)内输送过来的C3+以上烃类以及部分天然气；
步骤4：利用解析气压缩机(9)将解析气混合罐(8)内的气体进行压缩以提高压力；
步骤5：将升压以后的气体利用解析气冷凝器(10)进行冷却；
步骤6：利用压缩机后缓冲罐(11)对冷凝后的气体进行收集；
步骤7：将压缩机后缓冲罐(11)内收起的气体通入合成反应系统的燃料装置，为甲烷与硫磺反应提供热量。
5.根据权利要求4所述的一种变压吸附装置解析气回收利用方法，其特征在于，当压缩机后缓冲罐(11)内气体不能满足的正常燃烧所需要的气量时，从天然气缓冲罐(1)抽取一分部气体作为补充和压缩机后缓冲罐(11)内的气体一起被输送至合成反应系统的燃料装置，为甲烷与硫磺反应提供热量。
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