本實(shí)用新型涉及煤焦?fàn)t氣制取天然氣領(lǐng)域，具體涉及一種焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置。

背景技術(shù)：

甲烷是天然氣的主要成分，是一種清潔、高效的能源，燃燒后二氧化硫和粉塵的排放量減少近100％，產(chǎn)生的二氧化碳和氮氧化合物僅為煤的50％和20％，污染為液化石油氣的1/4，煤的1/800。因此很多國(guó)家都將天然氣列為首選燃料，天然氣在能源供應(yīng)中的比例迅速增加。甲烷液化后可以大大節(jié)約儲(chǔ)運(yùn)空間和成本，而且具有熱值大、性能高等特點(diǎn)，正以每年約12％的高速增長(zhǎng)，成為全球增長(zhǎng)最迅猛的能源行業(yè)之一。目前全球天然氣消費(fèi)量已高達(dá)每年2.32萬(wàn)億m³，占世界一次能源需求總量的24.3％，天然氣已成為稀缺清潔資源，正在成為世界油氣工業(yè)新的熱點(diǎn)，也是我國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和潔凈能源的重點(diǎn)。

焦?fàn)t煤氣，是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦?fàn)t中經(jīng)過(guò)高溫干餾后，在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時(shí)所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。焦?fàn)t煤氣的組成中CH₄含量約為25～30％、CO、CO₂含量近10％，其余為氫及少量氮，因此焦?fàn)t煤氣通過(guò)甲烷化反應(yīng)，可以使絕大部分CO、CO₂轉(zhuǎn)化成CH₄，得到主要含H₂、CH₄、N₂的混合氣體，經(jīng)深冷液化可以得到甲烷體積分?jǐn)?shù)90％以上的液化甲烷(LNG)。這種用焦?fàn)t煤氣深度凈化后經(jīng)甲烷化生產(chǎn)液化甲烷的技術(shù)，是開(kāi)辟新的天然氣資源的重要方向。

焦?fàn)t煤氣制液化甲烷裝置包括壓縮工段、脫硫工段、合成工段、液化工段。在液化工段，焦?fàn)t煤氣甲烷化經(jīng)脫水干燥后，首先經(jīng)過(guò)預(yù)冷卻，然后進(jìn)入冷箱內(nèi)的各段換熱器，被返流的低溫介質(zhì)冷卻，氣體被冷卻至一定溫度后變?yōu)闅庖夯旌衔镞M(jìn)入精餾塔的中部，在精餾塔中氣體被精餾，分離出氫氮?dú)庥伤斉懦?，在塔底獲得液態(tài)甲烷，經(jīng)過(guò)冷器過(guò)冷并減壓后送到常壓LNG貯罐中儲(chǔ)存。如果原料氣中C、H比不合適，二氧化碳含量較高，就會(huì)造成干燥塔穿透，不能再有效吸附二氧化碳，含二氧化碳過(guò)高的原料氣進(jìn)入溫度較低的冷箱，就會(huì)造成二氧化碳冷凝固化，使得冷箱堵塞，即使不堵塞冷箱，也會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量有一定的波動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置，能夠進(jìn)一步脫除原料氣中的二氧化碳，解決了液化單元冷箱堵塞以及產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)較大的問(wèn)題，不影響冷箱正常運(yùn)行，提高了生產(chǎn)效率，從而達(dá)到了社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置，焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置包括壓縮工段、脫硫工段、合成工段、液化工段，液化工段設(shè)置有可調(diào)脫碳裝置，可調(diào)脫碳裝置包括吸收塔、解吸塔、汽提塔。

優(yōu)選地，液化工段設(shè)置有冷箱，可調(diào)脫碳裝置設(shè)置于冷箱之前，可調(diào)脫碳裝置的出氣口與冷箱的進(jìn)氣口相連通，焦?fàn)t煤氣在進(jìn)入冷箱之前，先進(jìn)入可調(diào)脫碳裝置。

優(yōu)選地，吸收塔內(nèi)的吸收劑為N-甲基二乙醇胺水溶液，催化劑為二乙醇胺。

優(yōu)選地，吸收塔包括第一吸收塔、第二吸收塔，第二吸收塔設(shè)置于第一吸收塔的上部，第二吸收塔的底部與第一吸收塔的頂部相連通。

優(yōu)選地，解吸塔包括第一解吸塔、第二解吸塔，第一吸收塔的出液口與第一解吸塔的進(jìn)液口相連通，第一解吸塔的的出液口與第二解吸塔的進(jìn)液口相連通，第二解吸塔的出液口與第一吸收塔、汽提塔的進(jìn)液口相連通。

優(yōu)選地，汽提塔的出液口與第二吸收塔的進(jìn)液口相連通。

優(yōu)選地，焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置還包括精脫硫過(guò)濾器和加熱爐，可調(diào)脫碳裝置位于精脫硫過(guò)濾器和加熱爐之間的管路上。

優(yōu)選地，可調(diào)脫碳裝置外并聯(lián)有直通管路，直通管路連接在精脫硫過(guò)濾器和加熱爐之間，可調(diào)脫碳裝置所在管路上和直通管路上均設(shè)置有控制閥。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.解決了冷箱經(jīng)常堵塞，經(jīng)常停車的問(wèn)題，降低了故障率，挽回了經(jīng)濟(jì)損失；

2.在彌補(bǔ)焦?fàn)t煤氣氫碳比(R值)波動(dòng)頻繁的缺點(diǎn)方面起到積極作用，從而緩沖了由于焦?fàn)t氣R值波動(dòng)引起甲烷化產(chǎn)品氣質(zhì)量的波動(dòng)，起到了穩(wěn)定生產(chǎn)的作用。

3.由于二氧化碳含量可調(diào)，活動(dòng)性較強(qiáng)，可以充分利用原料氣，使產(chǎn)量最大化；

4.吸收劑N-甲基二乙醇胺水溶液還可以吸收其它酸性氣體雜質(zhì)，進(jìn)一步凈化原料氣。

為了上述以及相關(guān)的目的，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括后面將詳細(xì)說(shuō)明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說(shuō)明以及附圖詳細(xì)說(shuō)明某些示例性方面，并且其指示的僅僅是各個(gè)實(shí)施例的原則可以利用的各種方式中的一些方式。其它的益處和新穎性特征將隨著下面的詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖考慮而變得明顯，所公開(kāi)的實(shí)施例是要包括所有這些方面以及它們的等同。

說(shuō)明書(shū)附圖

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置的液化工段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置的可調(diào)脫碳裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、壓縮工段；2、脫硫工段；3、合成工段；4、液化工段；5、可調(diào)脫碳裝置；6、冷箱；7、第一吸收塔；8、第二吸收塔；9、第一解吸塔；10、第二解吸塔；11、汽提塔；12、精脫硫過(guò)濾器；13、加熱爐；14、直通管路；15、控制閥。

具體實(shí)施方式

以下描述和附圖充分地示出本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實(shí)施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過(guò)程的以及其他的改變。實(shí)施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。本實(shí)用新型的實(shí)施方案的范圍包括權(quán)利要求書(shū)的整個(gè)范圍，以及權(quán)利要求書(shū)的所有可獲得的等同物。在本文中，本實(shí)用新型的這些實(shí)施方案可以被單獨(dú)地或總地用術(shù)語(yǔ)“實(shí)用新型”來(lái)表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實(shí)上公開(kāi)了超過(guò)一個(gè)的實(shí)用新型，不是要自動(dòng)地限制該應(yīng)用的范圍為任何單個(gè)實(shí)用新型或?qū)嵱眯滦蜆?gòu)思。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳述：

如圖1至圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型的焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置，包括壓縮工段1、脫硫工段2、合成工段3、液化工段4，液化工段4設(shè)置有可調(diào)脫碳裝置5，可調(diào)脫碳裝置5包括吸收塔、解吸塔、汽提塔11。

液化工段4設(shè)置有冷箱6，可調(diào)脫碳裝置5設(shè)置于冷箱6之前，可調(diào)脫碳裝置5的出氣口與冷箱6的進(jìn)氣口相連通，焦?fàn)t煤氣在進(jìn)入冷箱6之前，先進(jìn)入可調(diào)脫碳裝置5進(jìn)行脫碳，從而降低進(jìn)入到冷箱6內(nèi)的含碳量，有效防止液化單元冷箱堵塞以及產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)較大的問(wèn)題，不影響冷箱正常運(yùn)行，提高了生產(chǎn)效率，從而提高了社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

吸收塔內(nèi)的吸收劑為N-甲基二乙醇胺水溶液，催化劑為二乙醇胺。

吸收塔包括第一吸收塔7、第二吸收塔8，第二吸收塔8設(shè)置于第一吸收塔7的上部，第二吸收塔8的底部與第一吸收塔7的頂部相連通。

解吸塔包括第一解吸塔9、第二解吸塔10，第一吸收塔7的出液口與第一解吸塔9的進(jìn)液口相連通，第一解吸塔9的的出液口與第二解吸塔10的進(jìn)液口相連通，第二解吸塔10的出液口與第一吸收塔7、汽提塔11的進(jìn)液口相連通。

汽提塔11的出液口與第二吸收塔8的進(jìn)液口相連通。

焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣裝置還包括精脫硫過(guò)濾器12和加熱爐13，可調(diào)脫碳裝置5位于精脫硫過(guò)濾器12和加熱爐13之間的管路上。

可調(diào)脫碳裝置5外并聯(lián)有直通管路14，直通管路14連接在精脫硫過(guò)濾器12和加熱爐13之間，可調(diào)脫碳裝置5所在管路上和直通管路14上均設(shè)置有控制閥15。該直通管路14與可調(diào)脫碳裝置5所在的管路可選擇地連通，可以在焦?fàn)t煤氣的含碳量較低時(shí)不進(jìn)行脫碳處理，加快焦?fàn)t煤氣進(jìn)入冷箱的效率，加快液化天然氣的制作效率。在焦?fàn)t煤氣的含碳量較高且超出設(shè)定值時(shí)，可以切斷直通管路14，強(qiáng)制焦?fàn)t煤氣流經(jīng)可調(diào)脫碳裝置5進(jìn)行脫碳，從而降低焦?fàn)t煤氣中的含碳量，保證冷箱的正常運(yùn)行。

采用上述的焦?fàn)t煤氣制作液化天然氣可調(diào)脫碳裝置的可調(diào)脫碳工藝如下：

1、焦?fàn)t煤氣由第一吸收塔的進(jìn)氣口引入，在第一吸收塔中與半貧液充分接觸，脫除一部分二氧化碳后，進(jìn)入第二吸收塔；

2、焦?fàn)t煤氣進(jìn)入第二吸收塔后，與貧液充分接觸，脫除剩余二氧化碳后，經(jīng)第二吸收塔出氣口排出至冷箱，完成脫碳過(guò)程；

3、貧液在第二吸收塔中吸收二氧化碳后，變?yōu)榘胴氁?，進(jìn)入第一吸收塔；半貧液在第一吸收塔中吸收二氧化碳后，變?yōu)楦灰?，排出至第一解吸塔?/p>

4、富液經(jīng)第一解吸塔處理后排入第二解吸塔，在第二解吸塔中，富液脫除一部分二氧化碳，變?yōu)榘胴氁?，半貧液輸送至第一吸收塔和汽提塔?/p>

5、半貧液在汽提塔中脫除二氧化碳，變?yōu)樨氁狠斔椭恋诙账?，完成吸收劑的循環(huán)再生過(guò)程；

其中貧液為不含二氧化碳的吸收劑，半貧液為脫除焦?fàn)t煤氣中一部分二氧化碳的吸收劑，富液為脫除焦?fàn)t煤氣中全部二氧化碳的吸收劑。富液在第一解吸塔中脫除氫氣后，排入第二解吸塔。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.解決了冷箱經(jīng)常堵塞，經(jīng)常停車的問(wèn)題，降低了故障率，挽回了經(jīng)濟(jì)損失；

2.在彌補(bǔ)焦?fàn)t煤氣氫碳比(R值)波動(dòng)頻繁的缺點(diǎn)方面起到積極作用，從而緩沖了由于焦?fàn)t氣R值波動(dòng)引起甲烷化產(chǎn)品氣質(zhì)量的波動(dòng)，起到了穩(wěn)定生產(chǎn)的作用。

3.由于二氧化碳含量可調(diào)，活動(dòng)性較強(qiáng)，可以充分利用原料氣，使產(chǎn)量最大化；

4.吸收劑N-甲基二乙醇胺水溶液還可以吸收其它酸性氣體雜質(zhì)，進(jìn)一步凈化原料氣。

上述詳細(xì)說(shuō)明是針對(duì)實(shí)用新型的可行實(shí)施例的具體說(shuō)明，該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)當(dāng)包含于本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。

另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本實(shí)用新型權(quán)利要求公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)做其它形式和細(xì)節(jié)上的各種修改、添加和替換。當(dāng)然，這些依據(jù)本實(shí)用新型精神所做的各種修改、添加和替換等變化，都應(yīng)包含在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，結(jié)合本文的實(shí)施例描述的各種說(shuō)明性的邏輯框、模塊、電路和算法步驟均可以實(shí)現(xiàn)成電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或其組合。為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件之間的可交換性，上面對(duì)各種說(shuō)明性的部件、框、模塊、電路和步驟均圍繞其功能進(jìn)行了一般地描述。至于這種功能是實(shí)現(xiàn)成硬件還是實(shí)現(xiàn)成軟件，取決于特定的應(yīng)用和對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所施加的設(shè)計(jì)約束條件。熟練的技術(shù)人員可以針對(duì)每個(gè)特定應(yīng)用，以變通的方式實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是，這種實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)解釋為背離本公開(kāi)的保護(hù)范圍。