專利名稱：一種焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于環(huán)境治理和能源生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及工業(yè)廢氣制備液化天然氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的方法及裝置。
背景技術(shù)：
焦?fàn)t煤氣是煉焦過(guò)程的副產(chǎn)物，我國(guó)焦化企業(yè)每年排放的焦?fàn)t氣約為600億立方米，其組成比較復(fù)雜，主要成分包括H2、CH4、CO2、CO、N2、O2、H2O及其它烴類和硫化物等，通常焦?fàn)t煤氣經(jīng)預(yù)處理脫掉水、重?zé)N和微量雜質(zhì)，進(jìn)入甲烷化單元處理，主要得到CH4、H2和N2, 其中甲烷約占混合氣體的60%左右，制備液化天然氣需要分離出更高濃度的甲烷氣體，最終液化，制備液化天然氣。目前甲烷化后甲烷分離技術(shù)(主要是CH4、H2和N2)有膜分離、變壓吸附和低溫精餾。膜分離技術(shù)操作簡(jiǎn)單、能耗少，但是分離效果比較差，變壓吸附法難以分離CH4和N2，且投資費(fèi)用高，而低溫精餾技術(shù)可以直接分離出高純度的甲烷。液化天然氣(LNG)是當(dāng)今世界增長(zhǎng)最快的一種能源，液化天然氣的生產(chǎn)是為了解決天然氣運(yùn)輸和存儲(chǔ)問(wèn)題。通常液化天然氣多存儲(chǔ)在溫度為112K、壓力為0. IMI^a左右的低溫儲(chǔ)罐內(nèi)，其密度為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下甲烷的600多倍，體積能力密度為汽油的72%，十分有利于運(yùn)輸和存儲(chǔ)。液化天然氣還廣泛用于天然氣調(diào)峰裝置上。由于液化天然氣臨界溫度低，無(wú)法僅靠加壓將其液化，天然氣液化技術(shù)主要是冷卻介質(zhì)的選擇和工藝流程配置，按工藝流程分有單混合制冷工藝流程和雙復(fù)迭式制冷工藝流程，氮?dú)馀蛎浿评溲h(huán)流程工藝簡(jiǎn)單， 設(shè)備數(shù)量少，裝置占地面積?。槐?混合制冷工藝流程、工藝較復(fù)雜，設(shè)備數(shù)量多，裝置占地面積較大。目前國(guó)內(nèi)有西南化工研究設(shè)計(jì)院申請(qǐng)的焦?fàn)t煤氣制備液化天然氣專利技術(shù) (CN101709238A)，其主要包括甲烷化反應(yīng)、精餾分離和液化步驟。該專利申請(qǐng)采用先精餾分離出高純度的甲烷氣體，再液化，其普通精餾甲烷回收率僅為91. 4%，而抽真空精餾甲烷回收率也只有97. 1%。甲烷屬于甲類危險(xiǎn)物質(zhì)，甲烷氣體抽真空不僅對(duì)設(shè)備本身要求高，而甲烷抽真空一旦有泄漏，極易造成爆炸危險(xiǎn)，該專利液化采用甲烷壓縮、節(jié)流制冷，對(duì)壓縮機(jī)防爆等級(jí)要求高，且液化過(guò)程還需要外界補(bǔ)充一部分冷量，才能到達(dá)液化的效果。而國(guó)外有關(guān)焦?fàn)t煤氣制備液化天然氣技術(shù)尚未見(jiàn)到報(bào)道。因此，用焦?fàn)t煤氣制備液化天然氣就需要提供安全可靠長(zhǎng)周期運(yùn)行的工藝流程和提高液化天然氣回收率的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一在于針對(duì)焦?fàn)t煤氣制備液化天然氣所存在的問(wèn)題而提供一種用低溫精餾從焦?fàn)t煤氣甲烷化后的混合物中直接生產(chǎn)液化天然氣，無(wú)需再液化，經(jīng)冷卻、減壓可以得到不同壓力的液化天然氣的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的方法，該方法也可從含有甲烷、氮?dú)夂蜌錃饣旌蠚庵猩a(chǎn)液化天然氣，且可以有效的提高甲烷的回收率，通過(guò)采用氮?dú)庠鰤号蛎?，合理分配膨脹量能有效減少氮?dú)庋h(huán)量，降低工藝能

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二在于提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)作為本發(fā)明第一方面的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的方法，包括焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟，其特征在于，所述焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟得到的甲烷化混合物經(jīng)換熱、 節(jié)流后直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述換熱包括焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟得到的甲烷化混合物與氮?dú)膺M(jìn)行換熱的第一次換熱步驟和經(jīng)過(guò)第一次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物直接進(jìn)入精餾塔的塔底再沸器，作為再沸器熱源的第二次換熱步驟，經(jīng)過(guò)第二次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物經(jīng)節(jié)流后直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于 99. 5%常壓液化天然氣LNG。在該優(yōu)選實(shí)施例中，在所述第二次換熱步驟后增加一經(jīng)過(guò)第二次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物與氮?dú)膺M(jìn)行換熱的第三次換熱步驟，經(jīng)過(guò)第三次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物經(jīng)節(jié)流后直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99. 5%常壓液化天然氣 LNG。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所述純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG經(jīng)過(guò)與氮?dú)獾牡谒拇螕Q熱步驟后送出。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一次換熱步驟在第一換熱裝置中進(jìn)行。所述第三次換熱步驟和第四次換熱步驟同時(shí)在第二換熱裝置中進(jìn)行。在本發(fā)明的另外一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述換熱包括焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟得到的甲烷化混合物與氮?dú)膺M(jìn)行換熱的第一次換熱步驟和經(jīng)過(guò)第一次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物直接進(jìn)入精餾塔的塔底再沸器，作為再沸器熱源的第二次換熱步驟，經(jīng)過(guò)第二次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物經(jīng)過(guò)一分離步驟分離成甲烷化混合物液體和甲烷化混合物氣體，經(jīng)過(guò)分離步驟分離的甲烷化混合物液體經(jīng)節(jié)流后與和甲烷化混合物氣體一起直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所述分離步驟分離后的甲烷化混合物氣體經(jīng)過(guò)一膨脹步驟膨脹后與分離步驟分離的甲烷化混合物液體一起直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG。在該優(yōu)選實(shí)施例中，在所述第一次換熱步驟與第二次換熱步驟之間，增加一經(jīng)過(guò)第一次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物與氮?dú)鈸Q熱的第一次子換熱步驟，經(jīng)過(guò)第一次子換熱步驟換熱后的甲烷化混合物直接進(jìn)入精餾塔的塔底再沸器進(jìn)行第二次換熱步驟。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所述純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG經(jīng)過(guò)與氮?dú)獾牡谒拇螕Q熱步驟后送出。在該優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一次換熱步驟在第一換熱裝置中進(jìn)行。所述第一次子換熱步驟和第四次換熱步驟同時(shí)在第二換熱裝置中進(jìn)行。所述第一換熱裝置和第二換熱裝置的至少一臺(tái)氮?dú)庠鰤簷C(jī)提供，所述氮?dú)庠鰤簷C(jī)由氮?dú)馀蛎洐C(jī)驅(qū)動(dòng)，所述氮?dú)庠鰤簷C(jī)送過(guò)來(lái)的氮?dú)庖来谓?jīng)過(guò)第一換熱裝置和第二換熱裝置換熱冷卻、節(jié)流后，進(jìn)入精餾塔頂部的冷凝蒸發(fā)器，蒸發(fā)制冷，使精餾塔的塔頂含H2和N2混合氣冷卻回流，回流的塔頂含H2和N2混合氣依次經(jīng)過(guò)第二換熱裝置和第一換熱裝置復(fù)熱后送出，作為工廠燃?xì)?；?jīng)過(guò)冷凝蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷后的氮?dú)庖来位亓髦恋诙Q熱裝置和第一換熱裝置復(fù)熱，經(jīng)過(guò)第一換熱裝置復(fù)熱后的氮?dú)饨?jīng)壓縮機(jī)壓縮到一定壓力后送至氮?dú)庠鰤簷C(jī)增壓，供循環(huán)使用。在本發(fā)明中，所述氮?dú)庠鰤簷C(jī)送過(guò)來(lái)的氮?dú)庠谒腿氲谝粨Q熱裝置和第二換熱裝置之前，分出一部分送入氮?dú)馀蛎洐C(jī)，以驅(qū)動(dòng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)，經(jīng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)膨脹后的氮?dú)馀c回流至第二換熱裝置和第一換熱裝置的氮?dú)饣旌线M(jìn)行復(fù)熱。在上述優(yōu)選實(shí)施例中，在所述第一換熱裝置和第二換熱裝置均為板翅式換熱器。作為本發(fā)明第二方面的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的裝置，包括至少一臺(tái)第一換熱裝置和一臺(tái)第二換熱裝置以及一套精餾塔，所述第一換熱裝置上設(shè)置有第一氮?dú)馊肟?、第一氮?dú)獬隹凇⒌谝患淄榛旌衔锶肟诤偷谝患淄榛旌衔锍隹?，第二換熱裝置上設(shè)置有第二氮?dú)馊肟?、第二氮?dú)獬隹?、第二甲烷混合物入口、第二甲烷混合物出口、第二液化天然氣入口和第二液化天然氣出口，所述精餾塔的塔底設(shè)置有塔底再沸器和第一液化天然氣出口，精餾塔中部設(shè)置有入口，精餾塔頂部設(shè)置有廢氣排放口 ；所述第一換熱裝置上的第一氮?dú)馊肟谕ㄟ^(guò)管線接氮?dú)猓谝粨Q熱裝置上的第一氮?dú)獬隹谕ㄟ^(guò)管線接所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)馊肟?，所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)獬隹谂懦鰮Q熱后的氮?dú)?；所述第一換熱裝置上的第一甲烷混合物入口接甲烷化裝置的甲烷混合物出口，第一換熱裝置上的第一甲烷混合物出口與所述塔底再沸器的入口通過(guò)管線連接，所述塔底再沸器的出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二甲烷混合物入口連接，第二換熱裝置上的第二甲烷混合物出口通過(guò)管線以及第一節(jié)流閥與所述精餾塔中部的入口連接，所述精餾塔塔底的第一液化天然氣出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二液化天然氣入口連接，第二換熱裝置上的第二液化天然氣出口通過(guò)管線及減壓閥與液化天然氣低溫儲(chǔ)槽連接，經(jīng)過(guò)精餾塔精餾后的廢氣由精餾塔頂部的廢氣排放口排放。作為本發(fā)明第二方面的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的裝置，包括至少一臺(tái)第一換熱裝置和一臺(tái)第二換熱裝置、一套精餾塔和一套分離裝置，所述第一換熱裝置上設(shè)置有第一氮?dú)馊肟?、第一氮?dú)獬隹凇⒌谝患淄榛旌衔锶肟诤偷谝患淄榛旌衔锍隹?，第二換熱裝置上設(shè)置有第二氮?dú)馊肟?、第二氮?dú)獬隹?、第二甲烷混合物入口、第二甲烷混合物出口?第二液化天然氣入口和第二液化天然氣出口，所述精餾塔的塔底設(shè)置有塔底再沸器和第一液化天然氣出口，精餾塔中部設(shè)置有液體入口和氣體入口，精餾塔頂部設(shè)置有廢氣排放口 ； 所述分離裝置包括一分離罐和一臺(tái)氣體膨脹機(jī)，所述分離罐的頂部設(shè)置有氣體出口，分離罐的底部設(shè)置有液體出口，分離罐的中部設(shè)置有物料入口 ；所述第一換熱裝置上的第一氮?dú)馊肟谕ㄟ^(guò)管線接氮?dú)?，第一換熱裝置上的第一氮?dú)獬隹谕ㄟ^(guò)管線接所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)馊肟?，所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)獬隹谂懦鰮Q熱后的氮?dú)猓凰龅谝粨Q熱裝置上的第一甲烷混合物入口接甲烷化裝置的甲烷混合物出口，第一換熱裝置上的第一甲烷混合物出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二甲烷混合物入口連接，第二換熱裝置上的第二甲烷混合物出口通過(guò)管線與所述塔底再沸器的入口連接，塔底再沸器的出口通過(guò)管線與所述分離罐中部的物料入口連接，分離罐底部的液體出口通過(guò)管線以及第一節(jié)流閥與所述精餾塔中部的液體入口連接，分離罐頂部的氣體出口通過(guò)管線與氣體膨脹機(jī)的入口連接，氣體膨脹機(jī)的出口通過(guò)管線與所述精餾塔中部的氣體入口連接；所述精餾塔塔底的第一液化天然氣出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二液化天然氣入口連接，第二換熱裝置上的第二液化天然氣出口通過(guò)管線及減壓閥與液化天然氣低溫儲(chǔ)槽連接，經(jīng)過(guò)精餾塔精餾后的廢氣由精餾塔頂部的廢氣排放口排放。在本發(fā)明所述的裝置中，還包括并聯(lián)運(yùn)行的第一氮?dú)庠鰤簷C(jī)、第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)和第三換熱裝置，并且在所述第一換熱裝置上設(shè)置有第一氮?dú)饣亓魅肟诤偷谝坏獨(dú)饣亓鞒隹?，在所述第二換熱裝置上設(shè)置有第二氮?dú)饣亓魅肟诤偷诙獨(dú)饣亓鞒隹?，在所述精餾塔的塔頂設(shè)置有冷凝蒸發(fā)器；所述第一氮?dú)庠鰤簷C(jī)由第一氮?dú)馀蛎洐C(jī)驅(qū)動(dòng)，第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)由第二氮?dú)馀蛎洐C(jī)驅(qū)動(dòng)，第一、第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)上的入口接氮?dú)?，第一、第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)上的出口通過(guò)管線接第三換熱裝置的入口，第三換熱裝置的出口通過(guò)管線接第一換熱裝置的第一氮?dú)馊肟?，連接在第一換熱裝置的第一氮?dú)馊肟谏系墓芫€通過(guò)第一支管與所述第一氮?dú)馀蛎洐C(jī)的入口連接，第一氮?dú)馀蛎洐C(jī)的出口通過(guò)第二支管與第一換熱裝置上的第一氮?dú)饣亓魅肟谶B接；連接在第二換熱裝置的第二氮?dú)馊肟谏系墓芫€通過(guò)第三支管與所述第二氮?dú)馀蛎洐C(jī)的入口連接，第二氮?dú)馀蛎洐C(jī)的出口通過(guò)第四支管與第二換熱裝置上的第二氮?dú)饣亓魅肟谶B接；第二換熱裝置上的第二氮?dú)饣亓鞒隹谕ㄟ^(guò)管線與第一換熱裝置上的第一氮?dú)饣亓魅肟谶B接；所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)獬隹谕ㄟ^(guò)管線以及節(jié)流閥與所述冷凝蒸發(fā)器的入口連接，冷凝蒸發(fā)器的出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)饣亓魅肟谶B接。在本發(fā)明所述裝置中，還包括一壓縮機(jī)和第四換熱裝置，所述第一換熱裝置上的第一氮?dú)饣亓鞒隹谕ㄟ^(guò)管線接所述壓縮機(jī)的入口，所述壓縮機(jī)的出口接第四換熱裝置的入口，第四換熱裝置的出口通過(guò)管線與所述第一、第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)上的入口連接。在本發(fā)明所述的裝置中，在所述第一換熱裝置上設(shè)置有第一廢氣入口、第一廢氣出口，所述第二換熱裝置上設(shè)置有第二廢氣入口、第二廢氣出口，所述精餾塔頂部的廢氣排放口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二廢氣入口連接，第二換熱裝置上的第二廢氣出口通過(guò)管線與所述第一換熱裝置上的第一廢氣入口連接，第一換熱裝置上的設(shè)置有第一廢氣出口接工廠燃?xì)狻Ｋ龅谝粨Q熱裝置和第二換熱裝置均為板翅式換熱器。由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明經(jīng)過(guò)低溫精餾直接生產(chǎn)液化天然氣，無(wú)需再液化，可降低能耗，甲烷回收率為99% ；本發(fā)明可以生產(chǎn)常壓或一定壓力等級(jí)的液化天然氣；采用氮?dú)庠鰤号蛎?、階梯制冷，循環(huán)利用，更進(jìn)一步降低了能耗。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1和2的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的裝置的流程示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例3的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的裝置的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1參見(jiàn)圖1，圖中所示的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的裝置，包括兩臺(tái)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZPOl、ZP02、兩臺(tái)氮?dú)馀蛎洐C(jī)X01、X02、兩臺(tái)換熱器E03、E04、兩臺(tái)板翅式換熱器EO1、 E02、一臺(tái)壓縮機(jī)POl以及一套精餾塔T01，在板翅式換熱器EOl上設(shè)置有氮?dú)馊肟?011、氮?dú)獬隹?012、甲烷混合物入口 013、甲烷混合物出口 014、氮?dú)饣亓魅肟?015、氮?dú)饣亓鞒隹?016、廢氣入口 017、廢氣出口 018，在板翅式換熱器E02上設(shè)置有氮?dú)馊肟?021、氮?dú)獬隹?022、甲烷混合物入口 023、甲烷混合物出口 024、氮?dú)饣亓魅肟?025、氮?dú)饣亓鞒隹?026、廢氣入口 027、廢氣出口 028、液化天然氣入口 0 和液化天然氣出口 O^a，精餾塔TOl的塔底設(shè)置有塔底再沸器TOll和液化天然氣出口 T012，中部設(shè)置有入口 T013，精餾塔頂部設(shè)置有廢氣排放口 T014和冷凝蒸發(fā)器T015。氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZPO1、ZP02的出口通過(guò)管線11、12并聯(lián)后再通過(guò)管線10接換熱器E03 的入口，換熱器E03的出口通過(guò)管線13接板翅式換熱器EOl上的氮?dú)馊肟?011，同時(shí)管線 13分出一支管14接氮?dú)馀蛎洐C(jī)XOl的入口，氮?dú)馀蛎洐C(jī)XOl驅(qū)動(dòng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZPOl。板翅式換熱器EOl上的氮?dú)獬隹?012通過(guò)管線15接板翅式換熱器E02上的氮?dú)馊肟?021，同時(shí)管線15分出一支管16接氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02的入口，氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02驅(qū)動(dòng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZPOl。板翅式換熱器E02上的氮?dú)獬隹?022通過(guò)管線17以及節(jié)流閥17a接冷凝蒸發(fā)器 T015的入口，冷凝蒸發(fā)器T015的出口通過(guò)管線18接板翅式換熱器E02的氮?dú)饣亓魅肟?025，氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02的出口通過(guò)支管19接管線18。板翅式換熱器E02的氮?dú)饣亓鞒隹?0 通過(guò)管線20接板翅式換熱器EOl的氮?dú)饣亓魅肟?015，氮?dú)馀蛎洐C(jī)XOl的出口通過(guò)支管19a 接管線20。板翅式換熱器EOl的氮?dú)饣亓鞒隹?016通過(guò)管線21接壓縮機(jī)POl的入口，壓縮機(jī)PO1的出口通過(guò)管線22接換熱器E04的入口，換熱器E04的出口通過(guò)管線23接氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02的入口。由甲烷化裝置過(guò)來(lái)的甲烷混合物COG通過(guò)管線M接板翅式換熱器EOl的甲烷混合物入口 013，甲烷混合物出口 014通過(guò)管線25接塔底再沸器TOll的入口，塔底再沸器 TOll的出口通過(guò)管線沈接板翅式換熱器E02的甲烷混合物入口 023，板翅式換熱器E02的甲烷混合物出口 OM通過(guò)管線27以及節(jié)流閥觀接精餾塔TOl中部的入口 T013，精餾塔TOl 底部的液化天然氣出口 T012通過(guò)管線四接板翅式換熱器E02上的液化天然氣入口 029， 板翅式換熱器E02上的液化天然氣出口 029a通過(guò)管線30以及減壓閥接液化天然氣低溫儲(chǔ)槽。精餾塔TOl頂部的廢氣排放口 T014通過(guò)管線31接板翅式換熱器E02上的廢氣入口 027，板翅式換熱器E02上的廢氣出口 0 通過(guò)管線32接板翅式換熱器EOl的廢氣入口 017，板翅式換熱器EOl的廢氣出口 018接工廠燃?xì)?。本?shí)施例甲烷化裝置送過(guò)來(lái)的甲烷混合物COG成分CH4、63. 76%，N2.7. 65%, Η2、28· 59%, T = 40°C, P = 30bar經(jīng)過(guò)兩臺(tái)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02增壓后的氮?dú)?，在進(jìn)入板翅式換熱器EOl前分兩股，一股通過(guò)管線13直接進(jìn)入板翅式換熱器E01，另一股通過(guò)支管14直接進(jìn)入氮?dú)馀蛎洐C(jī) XOl進(jìn)行膨脹。經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱的氮?dú)?，分兩股，一股通過(guò)管線15直接進(jìn)入板翅式換熱器E02，另一股通過(guò)支管16進(jìn)入氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02進(jìn)行膨脹，氮?dú)馀蛎洐C(jī)X01、X02分別驅(qū)動(dòng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02。
從板翅式換熱器E02出來(lái)的氮?dú)馔ㄟ^(guò)管線17并通過(guò)節(jié)流閥17a節(jié)流至一定壓力后進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器T015，從冷凝蒸發(fā)器T015出來(lái)的氮?dú)馀c通過(guò)支管19送過(guò)來(lái)的經(jīng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02膨脹到一定壓力的氮?dú)饣旌?，送入板翅式換熱器E02中。經(jīng)板翅式換熱器E02復(fù)熱后的氮?dú)馀c通過(guò)支管19a送過(guò)來(lái)的經(jīng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)XOl膨脹到一定壓力的氮?dú)饣旌?，送入板翅式換熱器EOl中復(fù)熱。經(jīng)板翅式換熱器EOl復(fù)熱后通過(guò)管線21送入壓縮機(jī)POl壓縮， 經(jīng)壓縮機(jī)POl壓縮后的氮?dú)馔ㄟ^(guò)管線22送入換熱器E04換熱后，再通過(guò)管線23送入氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02循環(huán)使用。甲烷混合物COG送入板翅式換熱器EOl中經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱后，通過(guò)管線 25進(jìn)入塔底再沸器TOll進(jìn)行換熱，經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱后的甲烷混合物作為精餾塔 TOl再沸器熱源，為精餾塔TOl提供熱量，進(jìn)一步冷卻自身。經(jīng)塔底再沸器TOll冷卻后的氣體通過(guò)管線沈進(jìn)入板翅式換熱器E02進(jìn)一步冷卻，冷卻后的氣體通過(guò)管線27并經(jīng)節(jié)流閥 28節(jié)流進(jìn)入精餾塔TOl運(yùn)行，精餾塔TOl的塔底出來(lái)的是液化天然氣LNG，塔底液化天然氣通過(guò)管線四送入板翅式換熱器E02，經(jīng)板翅式換熱器E02進(jìn)一步冷卻并減壓至1. 5bar,得到純度為99. 5%、壓力為1. 5bar的液化天然氣，輸入低溫儲(chǔ)槽。塔頂出來(lái)的主要是含H2和 N2混合氣通過(guò)管線31送入板翅式換熱器E02中，經(jīng)板翅式換熱器E02換熱后，再通過(guò)管線 32送入板翅式換熱器EOl中，經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱后送工廠燃?xì)狻１緦?shí)施例的精餾塔TOl的甲烷回收率在99%以上，該工藝生產(chǎn)液化天然氣的能耗為 0. 93KWh/Nm3。實(shí)施例2整個(gè)裝置的流程圖參見(jiàn)圖1，該實(shí)施例中甲烷化裝置送過(guò)來(lái)的甲烷混合物COG成分CH4、63. 76%, N2.7. 65%, H2.28. 59%, T = 40°C, P = 30bar。經(jīng)過(guò)兩臺(tái)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02增壓后的氮?dú)?，在進(jìn)入板翅式換熱器EOl前分兩股，一股通過(guò)管線13直接進(jìn)入板翅式換熱器E01，另一股通過(guò)支管14直接進(jìn)入氮?dú)馀蛎洐C(jī) XOl進(jìn)行膨脹。經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱的氮?dú)?，分兩股，一股通過(guò)管線15直接進(jìn)入板翅式換熱器E02，另一股通過(guò)支管16進(jìn)入氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02進(jìn)行膨脹，氮?dú)馀蛎洐C(jī)X01、X02分別驅(qū)動(dòng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02。從板翅式換熱器E02出來(lái)的氮?dú)馔ㄟ^(guò)管線17并通過(guò)節(jié)流閥17a節(jié)流至一定壓力后進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器T015，從冷凝蒸發(fā)器T015出來(lái)的氮?dú)馀c通過(guò)支管19送過(guò)來(lái)的經(jīng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02膨脹到一定壓力的氮?dú)饣旌?，送入板翅式換熱器E02中。經(jīng)板翅式換熱器E02復(fù)熱后的氮?dú)馀c通過(guò)支管19a送過(guò)來(lái)的經(jīng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)XOl膨脹到一定壓力的氮?dú)饣旌?，送入板翅式換熱器EOl中復(fù)熱。經(jīng)板翅式換熱器EOl復(fù)熱后通過(guò)管線21送入壓縮機(jī)POl壓縮， 經(jīng)壓縮機(jī)POl壓縮后的氮?dú)馔ㄟ^(guò)管線22送入換熱器E04換熱后，再通過(guò)管線23送入氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02循環(huán)使用。甲烷混合物COG送入板翅式換熱器EOl中經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱后，通過(guò)管線 25進(jìn)入塔底再沸器TOll進(jìn)行換熱，經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱后的甲烷混合物作為精餾塔 TOl再沸器熱源，為精餾塔TOl提供熱量，進(jìn)一步冷卻自身。經(jīng)塔底再沸器TOll冷卻后的氣體通過(guò)管線沈進(jìn)入板翅式換熱器E02進(jìn)一步冷卻，冷卻后的氣體通過(guò)管線27并經(jīng)節(jié)流閥 28節(jié)流進(jìn)入精餾塔TOl運(yùn)行，精餾塔TOl的塔底出來(lái)的是液化天然氣LNG，塔底液化天然氣通過(guò)管線四送入板翅式換熱器E02，經(jīng)板翅式換熱器E02進(jìn)一步冷卻并減壓至4bar，得到純度為99. 5%、壓力為4bar的液化天然氣，輸入低溫儲(chǔ)槽。塔頂出來(lái)的主要是含H2和N2 混合氣通過(guò)管線31送入板翅式換熱器E02中，經(jīng)板翅式換熱器E02換熱后，再通過(guò)管線32 送入板翅式換熱器EOl中，經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱后送工廠燃?xì)?。本?shí)施例的精餾塔TOl的甲烷回收率在99%以上，該工藝生產(chǎn)液化天然氣的能耗為 0. 93KWh/Nm3。實(shí)施例3參見(jiàn)圖2，圖中所示的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的裝置，包括兩臺(tái)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZPOl、ZP02、兩臺(tái)氮?dú)馀蛎洐C(jī)X01、X02、兩臺(tái)換熱器E03、E04、兩臺(tái)板翅式換熱器EO1、 E02、一臺(tái)壓縮機(jī)P01、一套分離罐T02、一臺(tái)氣體膨脹機(jī)X03以及一套精餾塔TOl，在板翅式換熱器EOl上設(shè)置有氮?dú)馊肟?011、氮?dú)獬隹?012、甲烷混合物入口 013、甲烷混合物出口 014、氮?dú)饣亓魅肟?015、氮?dú)饣亓鞒鋈肟?016、廢氣入口 017、廢氣出口 018。在板翅式換熱器E02上設(shè)置有氮?dú)馊肟?021、氮?dú)獬隹?022、甲烷混合物入口 023、甲烷混合物出口 024、氮?dú)饣亓魅肟?025、氮?dú)饣亓鞒鋈肟?026、廢氣入口 027、廢氣出口 028、液化天然氣入口 0 和液化天然氣出口 O^a，精餾塔TOl的塔底設(shè)置有塔底再沸器TOll和液化天然氣出口 T012， 中部設(shè)置有液體入口 T013和氣體入口 T016，精餾塔頂部設(shè)置有廢氣排放口 T014和冷凝蒸發(fā)器T015，分離罐T02的頂部設(shè)置有氣體出口 T021，底部設(shè)置有液體出口 T022，中部設(shè)置有物料入口 T023。氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02的出口通過(guò)管線11、12并聯(lián)后再通過(guò)管線10接換熱器E03 的入口，換熱器E03的出口通過(guò)管線13接板翅式換熱器EOl上的氮?dú)馊肟?011，同時(shí)管線 13分出一支管14接氮?dú)馀蛎洐C(jī)XOl的入口，氮?dú)馀蛎洐C(jī)XOl驅(qū)動(dòng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZPOl。板翅式換熱器EOl上的氮?dú)獬隹?012通過(guò)管線15接板翅式換熱器E02上的氮?dú)馊肟?021，同時(shí)管線15分出一支管16接氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02的入口，氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02驅(qū)動(dòng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZPOl。板翅式換熱器E02上的氮?dú)獬隹?022通過(guò)管線17和節(jié)流閥17a接冷凝蒸發(fā)器T015 的入口，冷凝蒸發(fā)器T015的出口通過(guò)管線18接板翅式換熱器E02的氮?dú)饣亓魅肟?025，氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02的出口通過(guò)支管19接管線18。板翅式換熱器E02的氮?dú)饣亓鞒隹?0 通過(guò)管線20接板翅式換熱器EOl的氮?dú)饣亓魅肟?015，氮?dú)馀蛎洐C(jī)XOl的出口通過(guò)支管19a接管線20。板翅式換熱器EOl的氮?dú)饣亓鞒隹?016通過(guò)管線21接壓縮機(jī)POl的入口，壓縮機(jī)POl的出口通過(guò)管線22接換熱器E04的入口，換熱器E04的出口通過(guò)管線23接氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02的入口。由甲烷化裝置過(guò)來(lái)的甲烷混合物COG通過(guò)管線M接板翅式換熱器EOl的甲烷混合物入口 013，甲烷混合物出口 014通過(guò)管線25接板翅式換熱器E02的甲烷混合物入口 023，甲烷混合物出口 OM通過(guò)管線四接塔底再沸器TOll的入口，塔底再沸器TOll的出口通過(guò)管線沈接分離罐T02中部的物料入口 T023，分離罐T02底部的液體出口 T022通過(guò)管線27以及節(jié)流閥觀接精餾塔TOl中部的液體入口 T013，分離罐T02底部的氣體出口 T021 通過(guò)管線27a接氣體壓縮機(jī)X03的入口，氣體壓縮機(jī)X03的出口通過(guò)管線27b接精餾塔TOl 中部的氣體入口 TO16。精餾塔TOl底部的液化天然氣出口 T012通過(guò)管線33接板翅式換熱器E02上的液化天然氣入口 029，板翅式換熱器E02上的液化天然氣出口 029a通過(guò)管線30以及減壓閥接液化天然氣低溫儲(chǔ)槽。
精餾塔TOl頂部的廢氣排放口 T014通過(guò)管線31接板翅式換熱器E02上的廢氣入口 027，板翅式換熱器E02上的廢氣出口 0 通過(guò)管線32接板翅式換熱器EOl的廢氣入口 017，板翅式換熱器EOl的廢氣出口 018接工廠燃?xì)?。本?shí)施例甲烷化裝置送過(guò)來(lái)的甲烷混合物COG成分CH4、63. 76%，N2.7. 65%, Η2、28· 59%, T = 40°C, P = 30bar。經(jīng)過(guò)兩臺(tái)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02增壓后的氮?dú)?，在進(jìn)入板翅式換熱器EOl前分兩股，一股通過(guò)管線13直接進(jìn)入板翅式換熱器E01，另一股通過(guò)支管14直接進(jìn)入氮?dú)馀蛎洐C(jī) XOl進(jìn)行膨脹。經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱的氮?dú)?，分兩股，一股通過(guò)管線15直接進(jìn)入板翅式換熱器E02，另一股通過(guò)支管16進(jìn)入氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02進(jìn)行膨脹，氮?dú)馀蛎洐C(jī)X01、X02分別驅(qū)動(dòng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02。從板翅式換熱器E02出來(lái)的氮?dú)馔ㄟ^(guò)管線17并經(jīng)節(jié)流閥17a節(jié)流至一定壓力后進(jìn)入冷凝蒸發(fā)器T015，從冷凝蒸發(fā)器T015出來(lái)的氮?dú)馀c通過(guò)支管19送過(guò)來(lái)的經(jīng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)X02膨脹到一定壓力的氮?dú)饣旌?，送入板翅式換熱器E02中。經(jīng)板翅式換熱器E02復(fù)熱后的氮?dú)馀c通過(guò)支管19a送過(guò)來(lái)的經(jīng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)XOl膨脹到一定壓力的氮?dú)饣旌?，送入板翅式換熱器EOl中復(fù)熱。經(jīng)板翅式換熱器EOl復(fù)熱后通過(guò)管線21送入壓縮機(jī)POl壓縮，經(jīng)壓縮機(jī)POl壓縮后的氮?dú)馔ㄟ^(guò)管線22送入換熱器E04換熱后，再通過(guò)管線23送入氮?dú)庠鰤簷C(jī)ZP01、ZP02循環(huán)使用。甲烷混合物COG送入板翅式換熱器EO1中經(jīng)板翅式換熱器EO1和E02換熱后，通過(guò)管線四進(jìn)入塔底再沸器TOll進(jìn)行換熱，經(jīng)換熱后的甲烷混合物作為精餾塔TOl再沸器熱源，為精餾塔TOl提供熱量，進(jìn)一步冷卻自身。經(jīng)塔底再沸器TOll冷卻后的氣體通過(guò)管線 26進(jìn)入分離罐T02進(jìn)行汽液分離，汽液分離后的液體通過(guò)管線27并經(jīng)節(jié)流閥觀節(jié)流進(jìn)入精餾塔TO1，汽液分離后的氣體通過(guò)管線27a送入氣體膨脹機(jī)X03膨脹進(jìn)入精餾塔TO1與進(jìn)入精餾塔TOl的液體一起運(yùn)行。精餾塔TOl的塔底出來(lái)的是液化天然氣LNG，塔底液化天然氣通過(guò)管線33送入板翅式換熱器E02，經(jīng)板翅式換熱器E02進(jìn)一步冷卻并減壓至1. 5bar, 得到純度為99. 5%、壓力為1. 5bar的液化天然氣，輸入低溫儲(chǔ)槽。塔頂出來(lái)的主要是含H2 和N2混合氣通過(guò)管線31送入板翅式換熱器E02中，經(jīng)板翅式換熱器E02換熱后，再通過(guò)管線32送入板翅式換熱器EOl中，經(jīng)板翅式換熱器EOl換熱后送工廠燃?xì)?。本?shí)施例的精餾塔TOl的甲烷回收率在99%以上，該工藝生產(chǎn)液化天然氣的能耗為 0. 88KWh/Nm3。以上顯示和描述了發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的方法，包括焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟，其特征在于，所述焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟得到的甲烷化混合物經(jīng)換熱、節(jié)流后直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述換熱包括焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟得到的甲烷化混合物與氮?dú)膺M(jìn)行換熱的第一次換熱步驟和經(jīng)過(guò)第一次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物直接進(jìn)入精餾塔的塔底再沸器，作為再沸器熱源的第二次換熱步驟，經(jīng)過(guò)第二次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物經(jīng)節(jié)流后直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在該優(yōu)選實(shí)施例中，在所述第二次換熱步驟后增加一經(jīng)過(guò)第二次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物與氮?dú)膺M(jìn)行換熱的第三次換熱步驟， 經(jīng)過(guò)第三次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物經(jīng)節(jié)流后直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述純度大于99.5%常壓液化天然氣LNG 經(jīng)過(guò)與氮?dú)獾牡谒拇螕Q熱步驟后送出。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一次換熱步驟在一第一換熱裝置中進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三次換熱步驟和第四次換熱步驟同時(shí)在第二換熱裝置中進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述換熱包括焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟得到的甲烷化混合物與氮?dú)膺M(jìn)行換熱的第一次換熱步驟和經(jīng)過(guò)第一次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物直接進(jìn)入精餾塔的塔底再沸器，作為再沸器熱源的第二次換熱步驟，經(jīng)過(guò)第二次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物經(jīng)過(guò)一分離步驟分離成甲烷化混合物液體和甲烷化混合物氣體，經(jīng)過(guò)分離步驟分離的甲烷化混合物液體經(jīng)節(jié)流后與和甲烷化混合物氣體一起直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述分離步驟分離后的甲烷化混合物氣體經(jīng)過(guò)一膨脹步驟膨脹后與分離步驟分離的甲烷化混合物液體一起直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99. 5%常壓液化天然氣LNG。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一次換熱步驟與第二次換熱步驟之間，增加一經(jīng)過(guò)第一次換熱步驟換熱后的甲烷化混合物與氮?dú)鈸Q熱的第一次子換熱步驟，經(jīng)過(guò)第一次子換熱步驟換熱后的甲烷化混合物直接進(jìn)入精餾塔的塔底再沸器進(jìn)行第二次換熱步驟。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述純度大于99.5%常壓液化天然氣LNG 經(jīng)過(guò)與氮?dú)獾牡谒拇螕Q熱步驟后送出。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一次換熱步驟在一第一換熱裝置中進(jìn)行。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一次子換熱步驟和第四次換熱步驟同時(shí)在第二換熱裝置中進(jìn)行。
13.如權(quán)利要求2至12任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述第一換熱裝置和第二換熱裝置的至少一臺(tái)氮?dú)庠鰤簷C(jī)提供，所述氮?dú)庠鰤簷C(jī)由氮?dú)馀蛎洐C(jī)驅(qū)動(dòng)，所述氮?dú)庠鰤簷C(jī)送過(guò)來(lái)的氮?dú)庖来谓?jīng)過(guò)第一換熱裝置和第二換熱裝置換熱冷卻、節(jié)流后，進(jìn)入精餾塔頂部的冷凝蒸發(fā)器，蒸發(fā)制冷，使精餾塔的塔頂含H2和N2混合氣冷卻回流，回流的塔頂含H2和N2混合氣依次經(jīng)過(guò)第二換熱裝置和第一換熱裝置復(fù)熱后送出，作為工廠燃?xì)?；?jīng)過(guò)冷凝蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷后的氮?dú)庖来位亓髦恋诙Q熱裝置和第一換熱裝置復(fù)熱，經(jīng)過(guò)第一換熱裝置復(fù)熱后的氮?dú)饨?jīng)壓縮機(jī)壓縮到一定壓力后送至氮?dú)庠鰤簷C(jī)增壓，供循環(huán)使用。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述氮?dú)庠鰤簷C(jī)送過(guò)來(lái)的氮?dú)庠谒腿氲谝粨Q熱裝置和第二換熱裝置之前，分出一部分送入氮?dú)馀蛎洐C(jī)，以驅(qū)動(dòng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)，經(jīng)氮?dú)馀蛎洐C(jī)膨脹后的氮?dú)馀c回流至第二換熱裝置和第一換熱裝置的氮?dú)饣旌线M(jìn)行復(fù)熱。
15.如權(quán)利要求2至12任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述第一換熱裝置和第二換熱裝置均為板翅式換熱器。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一換熱裝置和第二換熱裝置均為板翅式換熱器。
17.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的方法的裝置，其特征在于包括至少一臺(tái)第一換熱裝置和一臺(tái)第二換熱裝置以及一套精餾塔，所述第一換熱裝置上設(shè)置有第一氮?dú)馊肟凇⒌谝坏獨(dú)獬隹?、第一甲烷混合物入口和第一甲烷混合物出口?第二換熱裝置上設(shè)置有第二氮?dú)馊肟凇⒌诙獨(dú)獬隹?、第二甲烷混合物入口、第二甲烷混合物出口、第二液化天然氣入口和第二液化天然氣出口，所述精餾塔的塔底設(shè)置有塔底再沸器和第一液化天然氣出口，精餾塔中部設(shè)置有入口，精餾塔頂部設(shè)置有廢氣排放口 ；所述第一換熱裝置上的第一氮?dú)馊肟谕ㄟ^(guò)管線接氮?dú)?，第一換熱裝置上的第一氮?dú)獬隹谕ㄟ^(guò)管線接所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)馊肟冢龅诙Q熱裝置上的第二氮?dú)獬隹谂懦鰮Q熱后的氮?dú)?；所述第一換熱裝置上的第一甲烷混合物入口接甲烷化裝置的甲烷混合物出口， 第一換熱裝置上的第一甲烷混合物出口與所述塔底再沸器的入口通過(guò)管線連接，所述塔底再沸器的出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二甲烷混合物入口連接，第二換熱裝置上的第二甲烷混合物出口通過(guò)管線以及第一節(jié)流閥與所述精餾塔中部的入口連接，所述精餾塔塔底的第一液化天然氣出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二液化天然氣入口連接，第二換熱裝置上的第二液化天然氣出口通過(guò)管線及減壓閥與液化天然氣低溫儲(chǔ)槽連接，經(jīng)過(guò)精餾塔精餾后的廢氣由精餾塔頂部的廢氣排放口排放。
18.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的方法的裝置，其特征在于，包括至少一臺(tái)第一換熱裝置和一臺(tái)第二換熱裝置、一套精餾塔和一套分離裝置， 所述第一換熱裝置上設(shè)置有第一氮?dú)馊肟凇⒌谝坏獨(dú)獬隹?、第一甲烷混合物入口和第一甲烷混合物出口，第二換熱裝置上設(shè)置有第二氮?dú)馊肟?、第二氮?dú)獬隹凇⒌诙淄榛旌衔锶肟?、第二甲烷混合物出口、第二液化天然氣入口和第二液化天然氣出口，所述精餾塔的塔底設(shè)置有塔底再沸器和第一液化天然氣出口，精餾塔中部設(shè)置有液體入口和氣體入口，精餾塔頂部設(shè)置有廢氣排放口 ；所述分離裝置包括一分離罐和一臺(tái)氣體膨脹機(jī)，所述分離罐的頂部設(shè)置有氣體出口，分離罐的底部設(shè)置有液體出口，分離罐的中部設(shè)置有物料入口 ；所述第一換熱裝置上的第一氮?dú)馊肟谕ㄟ^(guò)管線接氮?dú)?，第一換熱裝置上的第一氮?dú)獬隹谕ㄟ^(guò)管線接所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)馊肟?，所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)獬隹谂懦鰮Q熱后的氮?dú)?；所述第一換熱裝置上的第一甲烷混合物入口接甲烷化裝置的甲烷混合物出口， 第一換熱裝置上的第一甲烷混合物出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二甲烷混合物入口連接，第二換熱裝置上的第二甲烷混合物出口通過(guò)管線與所述塔底再沸器的入口連接，塔底再沸器的出口通過(guò)管線與所述分離罐中部的物料入口連接，分離罐底部的液體出口通過(guò)管線以及第一節(jié)流閥與所述精餾塔中部的液體入口連接，分離罐頂部的氣體出口通過(guò)管線與氣體膨脹機(jī)的入口連接，氣體膨脹機(jī)的出口通過(guò)管線與所述精餾塔中部的氣體入口連接；所述精餾塔塔底的第一液化天然氣出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二液化天然氣入口連接，第二換熱裝置上的第二液化天然氣出口通過(guò)管線及減壓閥與液化天然氣低溫儲(chǔ)槽連接，經(jīng)過(guò)精餾塔精餾后的廢氣由精餾塔頂部的廢氣排放口排放。
19.如權(quán)利要求17或18所述的裝置，其特征在于，還包括并聯(lián)運(yùn)行的第一氮?dú)庠鰤簷C(jī)、第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)和第三換熱裝置，并且在所述第一換熱裝置上設(shè)置有第一氮?dú)饣亓魅肟诤偷谝坏獨(dú)饣亓鞒隹?，在所述第二換熱裝置上設(shè)置有第二氮?dú)饣亓魅肟诤偷诙獨(dú)饣亓鞒隹?，在所述精餾塔的塔頂設(shè)置有冷凝蒸發(fā)器；所述第一氮?dú)庠鰤簷C(jī)由第一氮?dú)馀蛎洐C(jī)驅(qū)動(dòng)，第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)由第二氮?dú)馀蛎洐C(jī)驅(qū)動(dòng)，第一、第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)上的入口接氮?dú)猓谝弧?第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)上的出口通過(guò)管線接第三換熱裝置的入口，第三換熱裝置的出口通過(guò)管線接第一換熱裝置的第一氮?dú)馊肟冢B接在第一換熱裝置的第一氮?dú)馊肟谏系墓芫€通過(guò)第一支管與所述第一氮?dú)馀蛎洐C(jī)的入口連接，第一氮?dú)馀蛎洐C(jī)的出口通過(guò)第二支管與第一換熱裝置上的第一氮?dú)饣亓魅肟谶B接；連接在第二換熱裝置的第二氮?dú)馊肟谏系墓芫€通過(guò)第三支管與所述第二氮?dú)馀蛎洐C(jī)的入口連接，第二氮?dú)馀蛎洐C(jī)的出口通過(guò)第四支管與第二換熱裝置上的第二氮?dú)饣亓魅肟谶B接；第二換熱裝置上的第二氮?dú)饣亓鞒隹谕ㄟ^(guò)管線與第一換熱裝置上的第一氮?dú)饣亓魅肟谶B接；所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)獬隹谕ㄟ^(guò)管線接所述冷凝蒸發(fā)器的入口，冷凝蒸發(fā)器的出口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二氮?dú)饣亓魅肟谶B接。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，還包括一壓縮機(jī)和第四換熱裝置，所述第一換熱裝置上的第一氮?dú)饣亓鞒隹谕ㄟ^(guò)管線接所述壓縮機(jī)的入口，所述壓縮機(jī)的出口接第四換熱裝置的入口，第四換熱裝置的出口通過(guò)管線與所述第一、第二氮?dú)庠鰤簷C(jī)上的入口連接。
21.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，在所述第一換熱裝置上設(shè)置有第一廢氣入口、第一廢氣出口，所述第二換熱裝置上設(shè)置有第二廢氣入口、第二廢氣出口，所述精餾塔頂部的廢氣排放口通過(guò)管線與所述第二換熱裝置上的第二廢氣入口連接，第二換熱裝置上的第二廢氣出口通過(guò)管線與所述第一換熱裝置上的第一廢氣入口連接，第一換熱裝置上的設(shè)置有第一廢氣出口接工廠燃?xì)狻?br> 22.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述第一換熱裝置和第二換熱裝置均為板翅式換熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及的焦?fàn)t煤氣低溫精餾生產(chǎn)液化天然氣的方法，包括焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟，其焦?fàn)t煤氣甲烷化反應(yīng)步驟得到的甲烷化混合物經(jīng)換熱、節(jié)流后直接進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾而直接得到純度大于99.5％常壓液化天然氣LNG。本發(fā)明還涉及該方法所使用的裝置。本發(fā)明經(jīng)過(guò)低溫精餾直接生產(chǎn)液化天然氣，無(wú)需再液化，可降低能耗，甲烷回收率為99％；本發(fā)明可以生產(chǎn)常壓或一定壓力等級(jí)的液化天然氣；采用氮?dú)庠鰤号蛎?、階梯制冷，循環(huán)利用，更進(jìn)一步降低了能耗。
文檔編號(hào)C10L3/08GK102277215SQ20111019553
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者支紅利, 楊震東, 趙時(shí)紅 申請(qǐng)人:上海國(guó)際化建工程咨詢公司