CN114739118A - 一种lng冷能利用的合成气深冷分离系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统及方法，系统包括LNG储存系统、LNG增压系统、合成气深冷分离冷箱系统、第一换热器、LNG蒸汽重整系统、MDEA脱碳系统、预冷净化系统、氮加压循环系统、冷冻水利用装置和冷冻水稳压增压系统。合成气深冷分离冷箱系统包括主换热器、第二换热器、脱甲烷塔冷凝器、脱甲烷精馏塔和脱甲烷塔再沸器。本发明利用了LNG冷能作为冷箱的冷源补充，大幅度减少了制冷用循环氮气量，显著降低了循环氮气压缩机的能量消耗，可以提升国内煤化工相关企业生产效能，降低生产成本，为合成气深冷分离提供了更优选择，更好地满足煤化工生产多样性、可持续性，支持煤化工行业发展，同时改善了现有工艺能耗大、污染大的状况。
Description
技术领域
本发明属于LNG冷能利用方法领域，具体涉及一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统及方法。
背景技术
合成气，英文名称Synthetic Gas，其主要成分包括氢气、一氧化碳，还包括二氧化碳、水蒸气、氮气、甲烷等，合成气主要是由各种不同的气体相互组合而成。合成气是煤气转化或者是经过天然气转化之后，所产生出来的产物，同时，其自身也是在各种化工过程中的原料气，比如在甲醇合成、合成氨、乙二醇合成、醋酸合成、聚乙醇酸、二甲基甲酰胺等。在合成气进入到各种装置前，需要对其进行分离处理，根据不同情况，对其采用的分离手段和技术也大不相同。
深冷分离作为一种合成气分离的主要技术手段，具有可大型化、占地小、单位能耗小，操作简单，系统成熟稳定等优点，利用深冷分离技术，根据原料气的实际组成来进行具体的操作，能够取得良好的分离效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统及方法，该系统具有突出的高效、节能、环保特征，特别适用于大型工厂的多样化、全厂节能减排的重点配置装置。
本发明所采用的具体技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统，包括LNG储存系统、LNG增压系统、合成气深冷分离冷箱系统、第一换热器、LNG蒸汽重整系统、MDEA脱碳系统、预冷净化系统、氮加压循环系统、冷冻水利用装置和冷冻水稳压增压系统；
所述LNG储存系统、LNG增压系统和合成气深冷分离冷箱系统顺次连通，用于将储存的LNG增压后送入合成气深冷分离冷箱系统进行冷能利用；所述合成气深冷分离冷箱系统上设有氮加压循环系统；所述合成气深冷分离冷箱系统与第一换热器相连，用于将经冷能利用后汽化的LNG送入第一换热器中进行复温；第一换热器的出口分别与LNG蒸汽重整系统和预冷净化系统的进口相连，预冷净化系统的出口与LNG蒸汽重整系统的进口相连，使复温后的一部分LNG直接进入LNG蒸汽重整系统进行第一合成气的制取，另一部分LNG经预冷净化系统处理后作为再生气进入LNG蒸汽重整系统进行第一合成气的制取；所述LNG蒸汽重整系统的出口经MDEA脱碳系统后与预冷净化系统相连，用于将制取的第一合成气进行净化处理得到净化气；预冷净化系统与合成气深冷分离冷箱系统相连，用于将净化气进行深冷分离制取第二合成气和第一富甲烷气；
所述冷冻水稳压增压系统与第一换热器相连，用于为汽化的LNG提供冷量并制取新的冷冻水；新制取的冷冻水一部分通过管路经预冷净化系统复温后返回冷冻水稳压增压系统，另一部分通过管路进入冷冻水利用装置复温后返回冷冻水稳压增压系统。
作为优选，所述合成气深冷分离冷箱系统包括主换热器、第二换热器、脱甲烷塔冷凝器、脱甲烷精馏塔和脱甲烷塔再沸器；
所述预冷净化系统通过管路依次与主换热器、第二换热器和脱甲烷精馏塔相连，用于将净化气降温分离后产生第三合成气和第二富甲烷气；脱甲烷精馏塔通过管路与主换热器相连，用于将第二富甲烷气复温至常温后得到第一富甲烷气；脱甲烷精馏塔通过管路依次与第二换热器和主换热器相连，用于将第三合成气复温至常温后得到第二合成气；
所述氮加压循环系统通过管路依次与主换热器、第二换热器和脱甲烷塔冷凝器相连并构成循环回路，用于将循环氮气降温汽化后复温并返回氮加压循环系统；
所述LNG增压系统通过管路与第二换热器相连，用于将增压后的LNG汽化处理；第二换热器的出口通过管路分别与第一换热器和脱甲烷塔再沸器相连，且脱甲烷塔再沸器与第一换热器相连，使汽化后的LNG一部分作为热源进入脱甲烷塔再沸器液化后再与其余部分共同进入第一换热器。
进一步的，所述脱甲烷精馏塔的顶部通过管路与脱甲烷塔冷凝器相连并构成循环回路，用于将脱甲烷精馏塔产生的气相冷凝后作为塔精馏液体返回；脱甲烷精馏塔的底部通过管路与脱甲烷塔再沸器相连并构成循环回路，用于将脱甲烷精馏塔产生的液相再沸后作为塔精馏气体返回。
作为优选，所述氮加压循环系统包括第一管路、第二管路和氮气压缩机，氮气压缩机通过第一管路与合成气深冷分离冷箱系统相连通，合成气深冷分离冷箱系统通过第二管路与氮气压缩机相连；通过氮气压缩机压缩后的中压氮气进入合成气深冷分离冷箱系统，能经过降温节流供冷并复温后返回氮气压缩机重新进行加压循环处理。
作为优选，所述预冷净化系统包括预冷水分离器、分子筛吸附器、再生气加热器、粉尘精密过滤器和再生冷却器。
第二方面，本发明提供了一种利用如第一方面任一所述合成气深冷分离系统的合成气深冷分离方法，具体如下：
LNG储存系统内储存的LNG经过LNG增压系统加压后，送入合成气深冷分离冷箱系统进行冷能利用；经冷能利用后汽化的LNG送入第一换热器中进行复温，复温后的LNG分为两路流动，一路直接进入LNG蒸汽重整系统进行第一合成气的制取，另一路经预冷净化系统处理后作为再生气进入LNG蒸汽重整系统进行第一合成气的制取；制取的第一合成气经MDEA脱碳系统脱除大量CO2后送至预冷净化系统，在预冷净化系统预冷水分离后进行分子筛吸附以得到净化气；净化气回到合成气深冷分离冷箱系统中进行深冷分离以制取第二合成气和第一富甲烷气；
经过冷冻水稳压增压系统复温增压后的冷冻水进入第一换热器中，为汽化的LNG提供冷量并制取新的冷冻水；新制取的冷冻水分为两路，一路作为预冷净化系统的冷源去预冷水分离使自身复温后返回冷冻水稳压增压系统增压后继续循环，另一路为全厂其余的冷冻水利用装置供冷使自身复温后返回冷冻水稳压增压系统增压后继续循环。
作为优选，所述净化气的CO2浓度在1ppm以下、水含量在0.5ppm以下。
作为优选，所述合成气深冷分离冷箱系统进行冷能利用的过程具体如下：
由预冷净化系统净化后得到的净化气经过主换热器降温至-80℃后进入第二换热器，经过第二换热器降温至-150℃后进入脱甲烷精馏塔，随后在脱甲烷精馏塔中进行分离并产生-158℃的第三合成气和-104℃的第二富甲烷气；第二富甲烷气经过主换热器复温至常温后得到第一富甲烷气，第三合成气先经过第二换热器复温至-90℃再经过主换热器复温至常温后得到第二合成气；
氮加压循环系统中的循环氮气经主换热器降温至-80℃后进入第二换热器，经过第二换热器降温至-150℃后经节流为-162℃送至脱甲烷塔冷能器进行汽化，汽化后的循环氮气经第二换热器复温至-90℃再经过主换热器复温至常温后重新进入氮加压循环系统；
经LNG增压系统增压后的LNG进入第二换热器进行汽化处理，汽化后的LNG一部分进入作为热源进入脱甲烷塔再沸器，自身液化后再与其余的汽化LNG共同进入第一换热器中。
作为优选，所述脱甲烷精馏塔产生的气相进入脱甲烷塔冷凝器中进行冷凝，冷凝后的产物作为塔精馏液体返回脱甲烷精馏塔。
作为优选，所述脱甲烷精馏塔产生的液相进入脱甲烷塔再沸器中进行再沸，再沸后的产物作为塔精馏气体返回脱甲烷精馏塔。
本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
本工艺采用先将LNG送至合成气深冷分离冷箱系统利用高品位冷源工艺路线，给合成气深冷分离冷箱系统提供冷量的同时LNG自身汽化，一方面减少了合成气深冷分离冷箱系统制冷消耗，另一方面代替LNG汽化所需要的蒸汽等类热源的消耗。汽化后的LNG一部分送至脱甲烷精馏塔提供塔底热源，代替了循环氮气提供塔底热源时较高压力的氮气需求，使得氮压机出口压力降低，一方面降低了氮气压缩机电能消耗，另一方面供热后冷凝的LNG还可以送至第一换热器制取冷冻水而增加了冷冻水制取量；汽化后的另一部分LNG至第一换热器将冷箱未利用完的冷源提供给冷冻水给冷冻水降温从而产出了冷冻水，降低了全厂冷冻水的制冷消耗。
附图说明
图1是LNG冷能利用的合成气深冷分离系统的流程示意图；
图2是合成气深冷分离冷箱系统的内部流程示意图；
图中附图标记为：1、LNG储存系统；2、LNG增压系统；3、合成气深冷分离冷箱系统；4、第一换热器；5、LNG蒸汽重整系统；6、MDEA脱碳系统；7、预冷净化系统；8、氮加压循环系统；9、冷冻水利用装置；10、冷冻水稳压增压系统；11、主换热器；12、第二换热器；13、脱甲烷塔冷凝器；14、脱甲烷精馏塔；15、脱甲烷塔再沸器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
如图1所示，为本发明提供的一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统，该合成气深冷分离系统主要包括LNG储存系统1、LNG增压系统2、合成气深冷分离冷箱系统3、第一换热器4、LNG蒸汽重整系统5、MDEA脱碳系统6、预冷净化系统7、氮加压循环系统8、冷冻水利用装置9和冷冻水稳压增压系统10，下面将对各系统的连接方式进行具体说明。
LNG储存系统1、LNG增压系统2和合成气深冷分离冷箱系统3顺次连通，用于将储存的LNG增压后送入合成气深冷分离冷箱系统3进行冷能利用。合成气深冷分离冷箱系统3上设有氮加压循环系统8。合成气深冷分离冷箱系统3与第一换热器4相连，用于将经冷能利用后汽化的LNG送入第一换热器4中进行复温。第一换热器4的出口分别与LNG蒸汽重整系统5和预冷净化系统7的进口相连，预冷净化系统7的出口与LNG蒸汽重整系统5的进口相连，使复温后的一部分LNG直接进入LNG蒸汽重整系统5进行第一合成气的制取，另一部分LNG经预冷净化系统7处理后作为再生气进入LNG蒸汽重整系统5进行第一合成气的制取。LNG蒸汽重整系统5的出口经MDEA脱碳系统6后与预冷净化系统7相连，用于将制取的第一合成气进行净化处理得到净化气。预冷净化系统7与合成气深冷分离冷箱系统3相连，用于将净化气进行深冷分离制取第二合成气和第一富甲烷气。
冷冻水稳压增压系统10与第一换热器4相连，用于为汽化的LNG提供冷量并制取新的冷冻水。新制取的冷冻水一部分通过管路经预冷净化系统7复温后返回冷冻水稳压增压系统10，另一部分通过管路进入冷冻水利用装置9复温后返回冷冻水稳压增压系统10。
在实际应用时，预冷净化系统7应当包括预冷水分离器、分子筛吸附器、再生气加热器、粉尘精密过滤器和再生冷却器。
如图2所示，为实际应用时合成气深冷分离冷箱系统3可以采用的一种结构，其包括主换热器11、第二换热器12、脱甲烷塔冷凝器13、脱甲烷精馏塔14和脱甲烷塔再沸器15。预冷净化系统7通过管路依次与主换热器11、第二换热器12和脱甲烷精馏塔14相连，用于将净化气降温分离后产生第三合成气和第二富甲烷气。脱甲烷精馏塔14通过管路与主换热器11相连，用于将第二富甲烷气复温至常温后得到第一富甲烷气。脱甲烷精馏塔14通过管路依次与第二换热器12和主换热器11相连，用于将第三合成气复温至常温后得到第二合成气。氮加压循环系统8通过管路依次与主换热器11、第二换热器12和脱甲烷塔冷凝器13相连并构成循环回路，用于将循环氮气降温汽化后复温并返回氮加压循环系统8。LNG增压系统2通过管路与第二换热器12相连，用于将增压后的LNG汽化处理。第二换热器12的出口通过管路分别与第一换热器4和脱甲烷塔再沸器15相连，且脱甲烷塔再沸器15与第一换热器4相连，使汽化后的LNG一部分作为热源进入脱甲烷塔再沸器15液化后再与其余部分共同进入第一换热器4。
在实际应用时，还可以再脱甲烷精馏塔14的顶部通过管路与脱甲烷塔冷凝器13相连并构成循环回路，用于将脱甲烷精馏塔14产生的气相冷凝后作为塔精馏液体返回。脱甲烷精馏塔14的底部通过管路与脱甲烷塔再沸器15相连并构成循环回路，用于将脱甲烷精馏塔14产生的液相再沸后作为塔精馏气体返回。
也就是说，合成气深冷分离冷箱系统3主要分为三部分：
第一部分，经过预冷净化系统7净化后的合成气在主换热器中降温至一定温度后送至第二换热器12进一步降温并使得被降温的LNG汽化，后送至脱甲烷精馏塔去精馏，塔顶产出合成气，塔底产出富甲烷气；
第二部分，接受来自LNG增压系统增压后3MPaG左右的LNG进行冷能利用至LNG汽化后约-90℃，气化后一部分部分去第一换热器4制取冷冻水并将LNG复温至常温，另一部分去甲烷精馏塔底部作为热源并自身冷凝后送至第一换热器4；
第三部分为氮循环系统，经过氮气压缩机增压后的中压氮气依次经过主换热器和第二换热器12降温后节流去脱甲烷精馏塔顶部作为冷源，自身被汽化后依次经过第二换热器12和主换热器复温后送至压缩机增压。
其中，第二换热器12利用了LNG低温段冷量来给合成气深冷分离冷箱系统3高品位低温冷量，有效减少了氮压机功耗。预冷净化系统7利用装置所产生的冷冻水作为预冷物料，实现了综合利用、节能减排的有益效果。脱甲烷塔再沸器15利用了汽化后的LNG作为热源，在很大程度上减小了压缩机出口压力，减小了装置电能消耗。第一换热器4在解决合成气深冷分离冷箱系统3和主换热器11温差的同时，生产冷冻水，用于给预冷净化系统7和全厂其余冷冻水利用装置9提供冷冻水，从而降低全厂能源损耗。
在实际应用时，氮加压循环系统8可以采用如下结构：氮加压循环系统8包括第一管路、第二管路和氮气压缩机，氮气压缩机通过第一管路与合成气深冷分离冷箱系统3相连通，合成气深冷分离冷箱系统3通过第二管路与氮气压缩机相连。通过氮气压缩机压缩后的中压氮气进入合成气深冷分离冷箱系统3，能经过降温节流供冷并复温后返回氮气压缩机重新进行加压循环处理。
本发明的第一换热器4利用合成气深冷分离冷箱系统3未利用完的冷量进行冷冻水制取，制取的冷冻水一部分作为预冷净化系统的冷源对经过MDEA脱碳的合成气进行预冷，使得进分子筛吸附系统的水含量减少；另一部分送至全厂其余工段，用于提供冷源。
利用上述合成气深冷分离系统的合成气深冷分离方法，具体如下：
LNG储存系统1内储存的LNG经过LNG增压系统2加压后，送入合成气深冷分离冷箱系统3进行冷能利用。经冷能利用后汽化的LNG送入第一换热器4中进行复温，复温后的LNG分为两路流动，一路直接进入LNG蒸汽重整系统5进行第一合成气的制取，另一路经预冷净化系统7处理后作为再生气进入LNG蒸汽重整系统5进行第一合成气的制取。制取的第一合成气经MDEA脱碳系统6脱除大量CO2后送至预冷净化系统7，在预冷净化系统7预冷水分离后进行分子筛吸附以得到净化气。净化气回到合成气深冷分离冷箱系统3中进行深冷分离以制取第二合成气和第一富甲烷气。
这里的第一合成气是由化学反应直接产生，但伴随生成副产物；第二合成气是由物理精馏手段分离产生的，目的是将第一合成气中不需要的组分剔除。
经过冷冻水稳压增压系统10复温增压后的冷冻水进入第一换热器4中，为汽化的LNG提供冷量并制取新的冷冻水。新制取的冷冻水分为两路，一路作为预冷净化系统7的冷源去预冷水分离使自身复温后返回冷冻水稳压增压系统10增压后继续循环，另一路为全厂其余的冷冻水利用装置9供冷使自身复温后返回冷冻水稳压增压系统10增压后继续循环。
其中，合成气深冷分离冷箱系统3进行冷能利用的过程具体如下：
由预冷净化系统7净化后得到的净化气经过主换热器11降温至-80℃后进入第二换热器12，经过第二换热器12降温至-150℃后进入脱甲烷精馏塔14，随后在脱甲烷精馏塔14中进行分离并产生-158℃的第三合成气和-104℃的第二富甲烷气。第二富甲烷气经过主换热器11复温至常温后得到第一富甲烷气，第三合成气先经过第二换热器12复温至-90℃再经过主换热器11复温至常温后得到第二合成气。氮加压循环系统8中的循环氮气经主换热器11降温至-80℃后进入第二换热器12，经过第二换热器12降温至-150℃后经节流为-162℃送至脱甲烷塔冷能器13进行汽化，汽化后的循环氮气经第二换热器12复温至-90℃再经过主换热器11复温至常温后重新进入氮加压循环系统8。经LNG增压系统2增压后的LNG进入第二换热器12进行汽化处理，汽化后的LNG一部分进入作为热源进入脱甲烷塔再沸器15，自身液化后再与其余的汽化LNG共同进入第一换热器4中。
在实际应用时，为了保证净化气在合成气深冷分离冷箱系统3中进行深冷分离的效果，应当使净化气的CO2浓度在1ppm以下、水含量在0.5ppm以下。脱甲烷精馏塔14产生的气相进入脱甲烷塔冷凝器13中进行冷凝，冷凝后的产物作为塔精馏液体返回脱甲烷精馏塔14。脱甲烷精馏塔14产生的液相进入脱甲烷塔再沸器15中进行再沸，再沸后的产物作为塔精馏气体返回脱甲烷精馏塔14。
本发明利用了LNG冷能作为冷箱的冷源补充，大幅度减少了制冷用循环氮气量，显著降低了循环氮气压缩机的能量消耗，可以提升国内煤化工相关企业生产效能，降低生产成本，为合成气深冷分离提供了更优选择，更好地满足煤化工生产多样性、可持续性，支持煤化工行业发展，同时改善了现有工艺能耗大、污染大的状况。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统，其特征在于，包括LNG储存系统(1)、LNG增压系统(2)、合成气深冷分离冷箱系统(3)、第一换热器(4)、LNG蒸汽重整系统(5)、MDEA脱碳系统(6)、预冷净化系统(7)、氮加压循环系统(8)、冷冻水利用装置(9)和冷冻水稳压增压系统(10)；
所述LNG储存系统(1)、LNG增压系统(2)和合成气深冷分离冷箱系统(3)顺次连通，用于将储存的LNG增压后送入合成气深冷分离冷箱系统(3)进行冷能利用；所述合成气深冷分离冷箱系统(3)上设有氮加压循环系统(8)；所述合成气深冷分离冷箱系统(3)与第一换热器(4)相连，用于将经冷能利用后汽化的LNG送入第一换热器(4)中进行复温；第一换热器(4)的出口分别与LNG蒸汽重整系统(5)和预冷净化系统(7)的进口相连，预冷净化系统(7)的出口与LNG蒸汽重整系统(5)的进口相连，使复温后的一部分LNG直接进入LNG蒸汽重整系统(5)进行第一合成气的制取，另一部分LNG经预冷净化系统(7)处理后作为再生气进入LNG蒸汽重整系统(5)进行第一合成气的制取；所述LNG蒸汽重整系统(5)的出口经MDEA脱碳系统(6)后与预冷净化系统(7)相连，用于将制取的第一合成气进行净化处理得到净化气；预冷净化系统(7)与合成气深冷分离冷箱系统(3)相连，用于将净化气进行深冷分离制取第二合成气和第一富甲烷气；
所述冷冻水稳压增压系统(10)与第一换热器(4)相连，用于为汽化的LNG提供冷量并制取新的冷冻水；新制取的冷冻水一部分通过管路经预冷净化系统(7)复温后返回冷冻水稳压增压系统(10)，另一部分通过管路进入冷冻水利用装置(9)复温后返回冷冻水稳压增压系统(10)。
2.根据权利要求1所述的一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统，其特征在于，所述合成气深冷分离冷箱系统(3)包括主换热器(11)、第二换热器(12)、脱甲烷塔冷凝器(13)、脱甲烷精馏塔(14)和脱甲烷塔再沸器(15)；
所述预冷净化系统(7)通过管路依次与主换热器(11)、第二换热器(12)和脱甲烷精馏塔(14)相连，用于将净化气降温分离后产生第三合成气和第二富甲烷气；脱甲烷精馏塔(14)通过管路与主换热器(11)相连，用于将第二富甲烷气复温至常温后得到第一富甲烷气；脱甲烷精馏塔(14)通过管路依次与第二换热器(12)和主换热器(11)相连，用于将第三合成气复温至常温后得到第二合成气；
所述氮加压循环系统(8)通过管路依次与主换热器(11)、第二换热器(12)和脱甲烷塔冷凝器(13)相连并构成循环回路，用于将循环氮气降温汽化后复温并返回氮加压循环系统(8)；
所述LNG增压系统(2)通过管路与第二换热器(12)相连，用于将增压后的LNG汽化处理；第二换热器(12)的出口通过管路分别与第一换热器(4)和脱甲烷塔再沸器(15)相连，且脱甲烷塔再沸器(15)与第一换热器(4)相连，使汽化后的LNG一部分作为热源进入脱甲烷塔再沸器(15)液化后再与其余部分共同进入第一换热器(4)。
3.根据权利要求2所述的一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统，其特征在于，所述脱甲烷精馏塔(14)的顶部通过管路与脱甲烷塔冷凝器(13)相连并构成循环回路，用于将脱甲烷精馏塔(14)产生的气相冷凝后作为塔精馏液体返回；脱甲烷精馏塔(14)的底部通过管路与脱甲烷塔再沸器(15)相连并构成循环回路，用于将脱甲烷精馏塔(14)产生的液相再沸后作为塔精馏气体返回。
4.根据权利要求1所述的一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统，其特征在于，所述氮加压循环系统(8)包括第一管路、第二管路和氮气压缩机，氮气压缩机通过第一管路与合成气深冷分离冷箱系统(3)相连通，合成气深冷分离冷箱系统(3)通过第二管路与氮气压缩机相连；通过氮气压缩机压缩后的中压氮气进入合成气深冷分离冷箱系统(3)，能经过降温节流供冷并复温后返回氮气压缩机重新进行加压循环处理。
5.根据权利要求1所述的一种LNG冷能利用的合成气深冷分离系统，其特征在于，所述预冷净化系统(7)包括预冷水分离器、分子筛吸附器、再生气加热器、粉尘精密过滤器和再生冷却器。
6.一种利用如权利要求2所述合成气深冷分离系统的合成气深冷分离方法，其特征在于，具体如下：
LNG储存系统(1)内储存的LNG经过LNG增压系统(2)加压后，送入合成气深冷分离冷箱系统(3)进行冷能利用；经冷能利用后汽化的LNG送入第一换热器(4)中进行复温，复温后的LNG分为两路流动，一路直接进入LNG蒸汽重整系统(5)进行第一合成气的制取，另一路经预冷净化系统(7)处理后作为再生气进入LNG蒸汽重整系统(5)进行第一合成气的制取；制取的第一合成气经MDEA脱碳系统(6)脱除大量CO2后送至预冷净化系统(7)，在预冷净化系统(7)预冷水分离后进行分子筛吸附以得到净化气；净化气回到合成气深冷分离冷箱系统(3)中进行深冷分离以制取第二合成气和第一富甲烷气；
经过冷冻水稳压增压系统(10)复温增压后的冷冻水进入第一换热器(4)中，为汽化的LNG提供冷量并制取新的冷冻水；新制取的冷冻水分为两路，一路作为预冷净化系统(7)的冷源去预冷水分离使自身复温后返回冷冻水稳压增压系统(10)增压后继续循环，另一路为全厂其余的冷冻水利用装置(9)供冷使自身复温后返回冷冻水稳压增压系统(10)增压后继续循环。
7.根据权利要求6所述的合成气深冷分离方法，其特征在于，所述净化气的CO2浓度在1ppm以下、水含量在0.5ppm以下。
8.根据权利要求6所述的合成气深冷分离方法，其特征在于，所述合成气深冷分离冷箱系统(3)进行冷能利用的过程具体如下：
由预冷净化系统(7)净化后得到的净化气经过主换热器(11)降温至-80℃后进入第二换热器(12)，经过第二换热器(12)降温至-150℃后进入脱甲烷精馏塔(14)，随后在脱甲烷精馏塔(14)中进行分离并产生-158℃的第三合成气和-104℃的第二富甲烷气；第二富甲烷气经过主换热器(11)复温至常温后得到第一富甲烷气，第三合成气先经过第二换热器(12)复温至-90℃再经过主换热器(11)复温至常温后得到第二合成气；
氮加压循环系统(8)中的循环氮气经主换热器(11)降温至-80℃后进入第二换热器(12)，经过第二换热器(12)降温至-150℃后经节流为-162℃送至脱甲烷塔冷能器(13)进行汽化，汽化后的循环氮气经第二换热器(12)复温至-90℃再经过主换热器(11)复温至常温后重新进入氮加压循环系统(8)；
经LNG增压系统(2)增压后的LNG进入第二换热器(12)进行汽化处理，汽化后的LNG一部分进入作为热源进入脱甲烷塔再沸器(15)，自身液化后再与其余的汽化LNG共同进入第一换热器(4)中。
9.根据权利要求6所述的合成气深冷分离方法，其特征在于，所述脱甲烷精馏塔(14)产生的气相进入脱甲烷塔冷凝器(13)中进行冷凝，冷凝后的产物作为塔精馏液体返回脱甲烷精馏塔(14)。
10.根据权利要求6所述的合成气深冷分离方法，其特征在于，所述脱甲烷精馏塔(14)产生的液相进入脱甲烷塔再沸器(15)中进行再沸，再沸后的产物作为塔精馏气体返回脱甲烷精馏塔(14)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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