本發(fā)明涉及費托合成尾氣處理裝置，具體而言，涉及一種費托合成尾氣處理裝置。

背景技術：

1、費托合成是一種以煤、天然氣等為原料間接合成油品的方法，其利用催化劑將合成氣(h2+co)轉化為重質油、輕質油、蠟、低碳烴等。在費托合成反應的過程中，除了上述產物外，還會產生較多的費托合成尾氣。對于費托合成尾氣，其主要包括未反應的氫氣、一氧化碳、氮氣以及副反應生成的二氧化碳、輕烴組分等。

2、目前費托合成尾氣的處理方法主要有四種：一是，將尾氣轉化成燃值較高的富氫氣體去發(fā)電；二是，回收尾氣中烴類物質后送鍋爐裝置燃燒副產蒸汽；三是，排出部分尾氣，將剩余的另一部分尾氣分離掉低碳烴后通過變換反應、氧化等方式將尾氣中烴類轉化為合成氣重新返回費托合成反應器；四是，通過低溫分餾方法分離尾氣中的低碳烴。

3、其中低碳烴、氫氣、一氧化碳是附加值較高的組分，前兩種處理方法將其粗放的作為燃料使用，處理方式經濟性差，第三種方案將費托合成反應生成的烴類，裂解為合成氣，能源利用率低。因此，在現有技術中，通常采用第四種處理方法，通過低溫分餾的方法回收費托合成尾氣中分離出氫氣、甲烷、一氧化碳、低碳烴等產品，將可大大提高費托合成尾氣的經濟價值，同時提高整個煤炭間接液化裝置的能源綜合利用效率。

4、在現有技術中，通常采用低溫多塔精餾方案對費托合成尾氣中的有效組分進行分離，深冷分離單元所使用的精餾塔數最少需要5個，這導致深冷分離單元的設備投資大且工藝整體冷量需求差異性大。

5、如申請?zhí)枮?01910952440.x的專利文件提供了一種費托合成尾氣回收利用系統(tǒng)工藝，其將費托合成尾氣先經過水洗、脫碳、堿洗等工藝凈化后，送入深冷分離系統(tǒng)，將凈化后的費托合成尾氣降溫液化，回收碳二、碳三及較重組分；將尾氣中的甲烷冷凝液化制成lng產品；通過psa裝置提純氫氣和一氧化碳，解析氣升壓后并入燃料氣管網。并且，費托合成尾氣回收利用系統(tǒng)包括脫甲烷塔、脫乙烷塔、脫丙烷塔、脫丁烷塔、脫氮塔等精餾塔，從而導致費托合成尾氣回收利用系統(tǒng)結構復雜、設備投資大且設備布置復雜。

技術實現思路

1、本發(fā)明提供一種費托合成尾氣處理裝置，以解決現有技術中的費托合成尾氣處理裝置的結構較為復雜的問題。

2、本發(fā)明提供了一種費托合成尾氣處理裝置，費托合成尾氣處理裝置包括：分離組件，分離組件具有氣體進口和氣體出口，氣體進口用于輸送原料氣，分離組件能夠去除原料氣中的不凝氣、co2和水分；主換熱器，主換熱器具有第一換熱通道、第二換熱通道和多個換熱流路，多個換熱流路、第一換熱通道和第二換熱通道沿主換熱器的延伸方向間隔分布，首端的換熱流路的進口與氣體出口連通，主換熱器能夠對換熱流路的原料氣降溫；多個分離罐，與多個換熱流路一一對應設置，分離罐的進口與對應的換熱流路的出口連通，分離罐的氣相出口與下一級分離罐對應的換熱流路的進口連通；混合冷劑壓縮系統(tǒng)，混合冷劑壓縮系統(tǒng)的進口與第一換熱通道的出口連通，混合冷劑壓縮系統(tǒng)的氣相出口與第一換熱通道的進口連通，混合冷劑壓縮系統(tǒng)能夠對主換熱器降溫；lng精餾塔和lng儲罐，最末級的分離罐的液相出口與lng精餾塔的液相進口連通，lng精餾塔的液相出口與第二換熱通道的進口連通，第二換熱通道的出口與lng儲罐連通，主換熱器能夠對第二換熱通道的lng產品降溫。

3、進一步地，主換熱器具有第三換熱通道和第四換熱通道，第三換熱通道和第四換熱通道設置在第一換熱通道和第二換熱通道之間，第三換熱通道靠近第一換熱通道設置，第四換熱通道靠近第二換熱通道設置，費托合成尾氣處理裝置還包括：氮氣壓縮系統(tǒng)，氮氣壓縮系統(tǒng)的進口與第三換熱通道的出口連通，氮氣壓縮系統(tǒng)的出口與第四換熱通道的進口連通，氮氣壓縮系統(tǒng)能夠對主換熱器和lng精餾塔進行降溫；第一換熱器，第一換熱器具有第一管路和第二管路，第一管路的進口與lng精餾塔的氣相出口連通，第一管路的液相出口與lng精餾塔的回流進口連通，第二管路的進口與第四換熱通道的出口連通，且第二管路的進口與第四換熱通道的出口之間具有第一連接管路，第一連接管路上設置有第一節(jié)流閥，第二管路的出口與第三換熱通道的進口連通。

4、進一步地，主換熱器還具有第五換熱通道，第五換熱通道設置在換熱流路遠離第一換熱通道的一側，第五換熱通道的進口與氣體出口連通，費托合成尾氣處理裝置還包括：重烴洗滌塔，重烴洗滌塔的氣相進口與第五換熱通道的出口連通，重烴洗滌塔的氣相出口與首端的換熱流路的進口連通，以去除原料氣中的重烴組分。

5、進一步地，分離罐的液相出口與重烴洗滌塔的洗滌進口連通，以去除原料氣中的重烴組分，且重烴洗滌塔的洗滌進口位于重烴洗滌塔的氣相進口的上方。

6、進一步地，費托合成尾氣處理裝置還包括：脫乙烷塔，脫乙烷塔的液相進口與重烴洗滌塔的液相出口連通，以分離原料氣中的c2組分。

7、進一步地，費托合成尾氣處理裝置還包括：第二換熱器，第二換熱器具有第三管路和第四管路，第三管路的進口與脫乙烷塔的氣相出口連通，第三管路的液相出口與脫乙烷塔的回流進口連通，第三管路的氣相出口用于排出c2組分；第四管路的進口與混合冷劑壓縮系統(tǒng)的液相出口連通，第四管路的出口與混合冷劑壓縮系統(tǒng)的進口連通，且第四管路的進口與混合冷劑壓縮系統(tǒng)的液相出口之間具有第二連接管路，第二連接管路上設置有第二節(jié)流閥。

8、進一步地，第一換熱通道與lng精餾塔的液相出口之間具有第三換熱器，以對第一換熱通道內的混合冷劑進行降溫。

9、進一步地，第三換熱器具有第五管路和第六管路，第五管路的進口與lng精餾塔的液相出口連通，第五管路的出口與第二換熱通道的進口連通，第一換熱通道包括：第一流道，第一流道的進口與混合冷劑壓縮系統(tǒng)的氣相出口連通，第一流道的出口與第六管路的進口連通；第二流道，第二流道的進口與第六管路的出口連通；第三流道，第三流道的進口與第二流道的出口連通，且第三流道的進口與第二流道的出口之間具有第三連接管路，第三連接管路上設置有第三節(jié)流閥，第三流道的出口與混合冷劑壓縮系統(tǒng)的進口連通，第一流道、第二流道和第三流道沿換熱流路和第二換熱通道的方向間隔分布。

10、進一步地，多個換熱流路包括第一換熱流路、第二換熱流路和第三換熱流路，第一換熱流路、第二換熱流路和第三換熱流路沿靠近第一換熱通道的方向間隔分布，第一換熱流路的進口與重烴洗滌塔的氣相出口連通；多個分離罐包括一級分離罐、二級分離罐和三級分離罐，一級分離罐的進口與第一換熱流路的出口連通，一級分離罐的氣相出口與第二換熱流路的進口連通，二級分離罐的進口與第二換熱流路的出口連通，二級分離罐的氣相出口與第三換熱流路的出口連通，三級分離罐的進口與第三換熱流路的出口連通，三級分離罐的液相出口與lng精餾塔的液相進口連通。

11、進一步地，主換熱器具有第六換熱通道，第六換熱通道設置在第二換熱通道遠離第一換熱通道的一側，第六換熱通道的進口與第一管路的氣相出口連通，費托合成尾氣處理裝置還包括：co吸附單元，co吸附單元的進口與第六換熱通道的出口連通，co吸附單元的第一出口用于排出co；h2吸附單元，h2吸附單元的進口與co吸附單元的第二出口連通，h2吸附單元的第一出口用于排出h2，h2吸附單元的第二出口用于與燃料系統(tǒng)連通。

12、進一步地，主換熱器具有第七換熱通道，第七換熱通道設置在第六換熱通道遠離第二換熱通道的一側，第七換熱通道的出口與co吸附單元的進口連通，費托合成尾氣處理裝置還包括：脫氫塔，脫氫塔的氣相進口與三級分離罐的氣相出口連通，脫氫塔的液相出口與lng精餾塔的液相進口連通，脫氫塔的氣相出口與第七換熱通道的進口連通。

13、進一步地，費托合成尾氣處理裝置還包括：第四換熱器，第四換熱器具有第七管路和第八管路，第七管路的進口與脫氫塔的氣相出口連通，第七管路的液相出口與脫氫塔的回流進口連通，第七管路的氣相出口與第七換熱通道的進口連通，第八管路的進口與第四換熱通道的出口連通，且第八管路的進口與第四換熱通道的出口之間具有第四連接管路，第四連接管路上設置有第四節(jié)流閥，第八管路的出口與第三換熱通道的進口連通，氮氣壓縮系統(tǒng)能夠對脫氫塔進行降溫。

14、進一步地，分離組件包括：膜分離結構，膜分離結構具有氣體進口，膜分離結構的第一出口與co吸附單元的進口連通，以去除原料氣中的不凝氣；脫酸塔，脫酸塔的進口與膜分離結構的第二出口連通，以去除原料氣中的co2；預冷器，預冷器的進口與脫酸塔的出口連通；氣液分離罐，氣液分離罐的進口與預冷器的出口連通；吸附塔，吸附塔的進口與氣液分離罐的氣相出口連通，以去除原料氣中的co2；干燥塔，干燥塔的進口與吸附塔的出口連通，干燥塔具有氣體出口，以去除原料氣中的水分。

15、應用本發(fā)明的技術方案，混合冷劑壓縮系統(tǒng)與主換熱器的第一換熱通道連通，混合冷劑壓縮系統(tǒng)能夠對主換熱器進行降溫，原料氣經過分離組件去除不凝氣、co2和水分后輸入首端的換熱流路內進行降溫，降溫后的原料氣進入分離罐內進行氣液分離，液相組分流經下一集換熱流路和分離罐進行再次分離，直至液相組分流動至最末級的分離罐內進行氣液分離，然后最末級的分離罐的液相組分流入lng精餾塔分離出lng產品，lng產品通過第二換熱通道進行降溫后輸送至lng儲罐內進行存儲。其中，由于多個換熱流路和第一換熱通道沿主換熱器的延伸方向間隔分布，因此首端的換熱流路的溫度較高，末端的換熱流路的溫度較低，如此設置，能夠充分利用各組分沸點之間的差異進行分離，只需使用分離罐即可，避免使用多個精餾塔，從而能夠簡化費托合成尾氣處理裝置的結構，并且能夠降低費托合成尾氣處理裝置的設備投資成本，同時能夠減少尾氣處理工藝運行能耗。同時，在本技術中，預先去除不凝氣、co2和水分，避免不凝氣、co2和水分在換熱流路和分離罐中吸收冷量，從而能夠減少冷量的損耗，進而能夠進一步地降低費托合成尾氣處理裝置設備投資成本。