CN201692683U - 从膜提氢尾气中回收气态甲烷的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种从煤制合成氨的膜提氢尾气中回收气态甲烷的装置，混合尾气管通过减压阀、干燥器与主换热器密封相通，主换热器通过次换热器与液化器密封相通，液化器与气液分离器密封相通，气液分离器的顶部出口与主换热器密封相通；气液分离器的底部出口与精馏塔的进口密封相通，精馏塔的顶部出口与液化器的进口密封相通；精馏塔的顶部出口与冷凝器的进口密封相通，与冷凝器进口相通的出口与精馏塔的顶部出口密封相通；精馏塔的底部出口与主换热器的进口密封相通，与主换热器进口相通出口与甲烷储气管密封相通。它结构简单，效率高，废物利用，节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及一种从煤制合成氨的膜提氢尾气中回收气态甲烷的装置。
背景技术
在合成氨的生产过程中，不参与反应的惰性气体随合成放空气排出氨合成塔，通过膜提氢装置后，作为尾气，一般送到锅炉燃掉，由于尾气中甲烷含量约为33％(V/V)左右，造成大量的浪费。
发明内容：
为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种从膜提氢尾气中回收甲烷的装置，它结构简单，效率高，废物利用，节能减排。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：减压阀的一端与合成氨提氢后的混合尾气管密封相通，另一端与干燥器的一端密封相通，干燥器的另一端与的主换热器的进口a密封相通，与主换热器进口a相通的出口a′通过固定在精馏塔底部的次换热器与液化器的进口w密封相通，与液化器进口w相通的液化器出口w′与气液分离器的进口密封相通，气液分离器的顶部出口与主换热器的进口c密封相通，与主换热器进口c相通的出口c′与氢气管密封相通；气液分离器的底部出口与精馏塔的进口密封相通，精馏塔的顶部出口m与液化器的进口v密封相通，与液化器进口v相通的出口v′与主换热器的进口e相通，与主换热器进口e相通的出口e′通过低压膨胀机与冷凝器的进口x密封相通，与冷凝器进口x相通的出口x′与液化器的进口u密封相通，与液化器进口u相通的出口u′与主换热器的进口d密封相通，与主换热器进口d相通的出口d′接氮气和氩气排空管；精馏塔的顶部出口n与冷凝器的进口y密封相通，与冷凝器进口y相通的出口y′与精馏塔的顶部出口m密封相通；精馏塔的底部出口与主换热器的进口b密封相通，与主换热器进口b相通出口b′与甲烷储气管密封相通。
为了增加更多的冷量，与所述的主换热器进口a相通的出口a″通过高压膨胀机与液化器的进口w密封相通。
所述的主换热器、次换热器、高压膨胀机、低压膨胀机、液化器、气液分离器、冷凝器和精馏塔固定在低温冷箱内。
本发明结构简单，效率高。废物利用，节能减排。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图为本发明示意图。
具体实施方式
如附图所示，减压阀1的一端与合成氨提氢后的混合尾气管15密封相通，另一端与干燥器3的一端密封相通，干燥器3的另一端与的主换热器7的进口a密封相通，与主换热器7进口a相通的出口a′通过固定在精馏塔13底部的次换热器14与液化器10的进口w密封相通，与所述的主换热器进口a相通的出口a″通过高压膨胀机2与液化器的进口w密封相通。与液化器进口w相通的液化器出口w′与气液分离器11的进口密封相通，气液分离器11的顶部出口与主换热器7的进口c密封相通，与主换热器7进口c相通的出口c′与氢气管5密封相通。气液分离器11的底部出口与精馏塔13的进口密封相通，精馏塔13的顶部出口m与液化器10的进口v密封相通，与液化器10进口v相通的出口v′与主换热器7的进口e相通，与主换热器7进口e相通的出口e′通过低压膨胀机8与冷凝器12的进口x密封相通，与冷凝器12进口x相通的出口x′与液化器10的进口u密封相通，与液化器10进口u相通的出口u′与主换热器7的进口d密封相通，与主换热器7进口d相通的出口d′接氮气和氩气排空管6。精馏塔13的顶部出口n与冷凝器12的进口y密封相通，与冷凝器12进口y相通的出口y′与精馏塔13的顶部出口m密封相通。精馏塔13的底部出口与主换热器7的进口b密封相通，与主换热器7进口b相通出口b′与甲烷储气管4密封相通。所述的主换热器7、次换热器14、高压膨胀机2、低压膨胀机8、液化器10、气液分离器11、冷凝器12和精馏塔13固定在低温冷箱9内。
合成氨提氢后的混合尾气经减压阀1减至25MPa，在干燥器3中脱除微量的水份，使其达到露点-65℃，然后进入低温冷箱9的主换热器7，混合尾气在低温冷箱9中通过主换热器7与返流的气体进行换热，不断被冷却和部分冷凝，当其温度达到-160℃时，进入液化器10内液化，进入气液分离器11内分离，氢气在气液分离器11顶部排放并通过主换热器7复热出低温冷箱9。气体液化后经节流至0.5MPa，进入精馏塔13内进行精馏分离，在精馏塔13底部得到纯度较高的甲烷气体，经主换热器7复热回收冷量后送入甲烷储气柜。精馏塔13顶部的氮气和氩气(N2、Ar)，一部分通过冷凝器12冷凝作为精馏塔13顶的回流液，另一部分经液化器10和主换热器7复热至-140℃，进入低压膨胀机8膨胀制冷，为混合尾气的液化、精馏、分离提供冷量。如需更多的冷量，可在中温区增设一台高压膨胀机2，以保证供给更多的冷量。膨胀后的气体(氮气、氩气)经换热后复热至常温排出冷箱。
气态甲烷送入储气柜中储存。通过压缩机增压至25MPa，充装到来购气的拖管车中。供给压缩天然气(CNG)加气站使用。
Claims (3)
1.一种从膜提氢尾气中回收气态甲烷的装置，其特征在于：减压阀(1)的一端与合成氨提氢后的混合尾气管(15)密封相通，另一端与干燥器(3)的一端密封相通，干燥器(3)的另一端与的主换热器(7)的进口a密封相通，与主换热器(7)进口a相通的出口a′通过固定在精馏塔(13)底部的次换热器(14)与液化器(10)的进口w密封相通，与液化器进口w相通的液化器出口w′与气液分离器(11)的进口密封相通，气液分离器(11)的顶部出口与主换热器(7)的进口c密封相通，与主换热器(7)进口c相通的出口c′与氢气管(5)密封相通；气液分离器(11)的底部出口与精馏塔(13)的进口密封相通，精馏塔(13)的顶部出口m与液化器(10)的进口v密封相通，与液化器(10)进口v相通的出口v′与主换热器(7)的进口e相通，与主换热器(7)进口e相通的出口e′通过低压膨胀机(8)与冷凝器(12)的进口x密封相通，与冷凝器(12)进口x相通的出口x′与液化器(10)的进口u密封相通，与液化器(10)进口u相通的出口u′与主换热器(7)的进口d密封相通，与主换热器(7)进口d相通的出口d′接氮气和氩气排空管(6)；精馏塔(13)的顶部出口n与冷凝器(12)的进口y密封相通，与冷凝器(12)进口y相通的出口y′与精馏塔(13)的顶部出口m密封相通；精馏塔(13)的底部出口与主换热器(7)的进口b密封相通，与主换热器(7)进口b相通出口b′与甲烷储气管(4)密封相通。
2.根据权利要求1所述的从膜提氢尾气中回收气态甲烷的装置，其特征在于：与所述的主换热器进口a相通的出口a″通过高压膨胀机(2)与液化器(10)的进口w密封相通。
3.根据权利要求1所述的从膜提氢尾气中回收气态甲烷的装置，其特征在于：所述的主换热器(7)、次换热器(14)、高压膨胀机(2)、低压膨胀机(8)、液化器(10)、气液分离器(11)、冷凝器(12)和精馏塔(13)固定在低温冷箱(9)内。
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