CN204550489U - 一种带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制lng装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置，包括：原料气压缩机、脱硫塔、反应器、循环水冷却器、分离器、液化器和LNG罐，反应器包括第一反应器、第二反应器和第三反应器，第三反应器包括上层进气孔、上层出气孔、下层进气孔和下层出气孔，第一反应器与第二反应器相连接，第二反应器与第三反应器的上层进气孔相连接，第三反应器的上层出气孔与下层进气孔相连通，第三反应器的下层出气孔与冷却器相连接，第一反应器上还连接有喷射器，该新型的结构简单，设计合理，操作方便，设备成本低，检修工作小，维护费用少，能够避免气量调节，换热效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及甲烷合成反应装置，具体涉及一种带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置。
背景技术
我国世界上最大的焦炭生产国，且产量一直呈增长趋势，如果按照生产1t焦炭可生产430m3，焦炉煤气计算，2008年我国全年焦炉煤气发生量可达1384.6亿m3，其中有70%左右的焦炉煤气用于企业自用、商用及城市居民用气，还有400多亿 m3，剩余的焦炉煤气由于没有外供对象，全部直接燃烧排放，这样不仅造成了大量的能源浪费，而且污染了周边环境。
随着人们环保意识的不断加强及国家节能减排政策的提出，焦炉煤气的综合利用早已被提上日程，一些大型的焦炉企业建设了焦炉煤气制甲醇项目，焦炉煤气成分比较复杂，其中CH4、CO、CO2、 CnHn 体积分数近40％，氢含量高54％～59％，此外还含有少量N2O2，首先必须将焦炉煤气加以净化，其次，CO2、H2O体积分数必须满足后续制冷工艺不发生冰堵，焦炉煤气中CH4的体积分数约为30％，可直接通过变压吸附技术将CH4，但由于CH4浓度低，CO2又比CH4容易吸附，使用产品中，CO2浓度依然很高，这就需要再增加一个脱碳装置或使用较多的吸附塔，这样使得CH4的收率很低，投资成本也很大，不经济，为了达到LNG的技术标准，可将焦炉煤气进行甲烷化处理，这样既能可以提高焦炉煤气中CH4的含量，同时也降低CO、CO2的含量。
如图4所示的焦炉煤气合成甲烷的流程设备中，一般情况下焦炉煤气的生产过程中将原料气放进原料气压缩机内压缩后进入脱硫塔内进行脱硫处理，然后再进入甲烷的合成反应器内进行甲烷的合成，脱硫器内出来的气体先进入第一反应反应后进入第二反应器，然后从第二反应器内进入第三反应器，从第三反应器中出来的合成气体再进入冷却器进行降温冷却处理，之后的合成气体会进入到循环压缩机内进行气体循环，并且进入过气体循环压缩机的循环合成气体会再进入循环气换热器进行散热处理，然后将气体重新返回至第一反应器、第二反应器和第三反应器中进行再次合成反应，但是在将焦炉煤气进行甲烷化处理，合成甲烷的反应过程中，需要使用循环压缩机和循环气换热器，这样，使用循环气换热器进行换热，热能利用率不高；循环压缩机属于动设备，易损部件较多，故障率高，设备检修任务量大，维护成本较高，动设备操作较复杂，操作成本较高。
因此，生产一种结构简单，设计合理，操作方便，设备成本低，检修工作小，维护费用少，能够避免气量调节，换热效率高的带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置，具有广泛的市场前景。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单，设计合理，操作方便，设备成本低，检修工作小，维护费用少，能够避免气量调节，换热效率高的带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置，包括：原料气压缩机、脱硫塔、反应器、循环水冷却器、分离器、液化器和LNG罐，其特征在于：所述的反应器包括第一反应器、第二反应器和第三反应器，所述的第三反应器包括上层进气孔、上层出气孔、下层进气孔和下层出气孔，所述的第一反应器与第二反应器相连接，第二反应器与第三反应器的上层进气孔相连接，所述的第三反应器的上层出气孔与下层进气孔相连通，所述的第三反应器的下层出气孔与循环水冷却器相连接，所述的循环水冷却器与分离器相连接。所述的第一反应器上还连接有喷射器。
所述的喷射器包括第一喷射器、第二喷射器和第三喷射器三种不同型号的喷射器。
所述的喷射器为无针调节的喷射器。
所述的喷射器采用进入喷射器的原料气做为动力气的来源。
本实用新型具有如下的积极效果：一种带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置，包括：原料气压缩机、脱硫塔、反应器、循环水冷却器、分离器、液化器和LNG罐，反应器包括第一反应器、第二反应器和第三反应器，第三反应器包括上层进气孔、上层出气孔、下层进气孔和下层出气孔，第一反应器与第二反应器相连接，第二反应器与第三反应器的上层进气孔相连接，第三反应器的上层出气孔与下层进气孔相连通，第三反应器的下层出气孔与循环水冷却器相连接，循环水冷却器与分离器相连接，第一反应器上还连接有喷射器，设置有喷射器能够使合成气与工艺气直接接触换热，换热效率高，省去换热器投资，喷射器包括第一喷射器、第二喷射器和第三喷射器三种不同型号的喷射器，采用三款不同型号的喷射器连接使用能够更高效率的对合成气能够高效的进行热交换和循环，喷射器为无针调节的喷射器，喷射器采用进入喷射器的原料气做为动力气的来源，无需外加其他高压气体做动力气来源，因此，该新型是结构简单，设计合理，操作方便，设备成本低，检修工作小，维护费用少，能够避免气量调节，换热效率高的带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置。
附图说明
图1为本实用新型的主结构示意图。
图2为本实用新型喷射器的结构示意图。
图3为本实用新型喷射器的连接结构示意图。
图4为本实用新型的原技术的结构示意图。
图中：如图1、第一反应器2、第二反应器3、第三反应器4、循环水冷却器5、循环压缩机6、循环换热器7、喷射器71、第一喷射器72、第二喷射器73、第三喷射器8、分离器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图1、2、3所示，一种带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置，包括：原料气压缩机、脱硫塔、反应器、循环水冷却器4、分离器8、液化器和LNG罐，所述的反应器包括第一反应器1、第二反应器2和第三反应器3，所述的第三反应器3包括上层进气孔、上层出气孔、下层进气孔和下层出气孔，所述的第一反应器1与第二反应器2相连接，第二反应器2与第三反应器3的上层进气孔相连接，所述的第三反应器3的上层出气孔与下层进气孔相连通，所述的第三反应器3的下层出气孔与循环水冷却器4相连接，所述的循环水冷却器4与分离器8相连接，所述的第一反应器1上还连接有喷射器7。所述的喷射器包括第一喷射器71、第二喷射器72和第三喷射器73三种不同型号的喷射器。所述的喷射器7为无针调节的喷射器。所述的喷射器7采用进入喷射器7的原料气做为动力气的来源。
本实用新型在使用时，将各种机械设备连接完成，并检测设备的功能性，然后将设备投入运行，将原料气进入原料气压缩机压缩后，进入脱硫塔脱硫，当来自精脱硫段的净化气压力约为2.5MPaG，温度393℃，流量27700Nm3/h，其中CO、CO2含量分别为9.5%、3.5%，首先进入起保护作用的精脱硫塔（T0301），然后净化气经喷射器7抽射后进入第一反应器1的废锅出口部分气体（抽射量：22000Nm3/h）混合后，混合后压力为2.2MPaG进入第一反应器1合成反应，反应后进入第二反应器1，这样出第一反应器1的气体温度约为650℃并进入第一废锅中，出来的气体降温至280℃，进入第二反应器2中，出第一反应器1后的气体一部分经喷射器7抽射后再次进入第一反应器1的进口处，另一部分气体进入第二反应器2，第二反应器2的出口气体温度约为550℃反应后进入第二废锅，出来的气体温度降至280℃后进入第三反应器3，第三反应器3的上层出口的气体温度为315℃并进入第三废锅，进入第三废锅的气体温度降至280℃后进入第三反应器3的下层；第三反应器3的下层出口的气体进入循环水冷却器4，经过冷却后的气体温度降到40℃后进分离器8，分离后的合成气体进入液化器内进行提纯、冷却生产出产品LNG，LNG（-161.5℃）进入LNG储罐，该实用新型的结构简单，设计合理，操作方便，设备成本低，检修工作小，维护费用少，能够避免气量调节，换热效率高。
Claims (4)
1.一种带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置，包括：原料气压缩机、脱硫塔、反应器、循环水冷却器、分离器、液化器和LNG罐，其特征在于：所述的反应器包括第一反应器、第二反应器和第三反应器，所述的第三反应器包括上层进气孔、上层出气孔、下层进气孔和下层出气孔，所述的第一反应器与第二反应器相连接，第二反应器与第三反应器的上层进气孔相连接，所述的第三反应器的上层出气孔与下层进气孔相连通，所述的第三反应器的下层出气孔与循环水冷却器相连接，所述的循环水冷却器与分离器相连接，所述的第一反应器上还连接有喷射器。
2.根据权利要求1所述的带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置，其特征在于：所述的喷射器包括第一喷射器、第二喷射器和第三喷射器三种不同型号的喷射器。
3.根据权利要求1所述的带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置，其特征在于：所述的喷射器为无针调节的喷射器。
4.根据权利要求1所述的带有喷射循环器的焦炉煤气甲烷化制LNG装置，其特征在于：所述的喷射器采用进入喷射器的原料气做为动力气的来源。
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| US11460244B2 (en) | 2016-06-30 | 2022-10-04 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | System and method for producing liquefied natural gas |
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