一种合成氨合成气自循环深冷分离净化装置及其净化方法

摘要

本发明公开了一种合成氨合成气自循环深冷分离净化装置及其净化方法。该装置包括深冷换热器、富氢洗涤塔、脱甲烷脱氩塔、压缩机、第一膨胀机、第二膨胀机、第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、合成氨原料气管路、氮氢循环管路及液化气管道，所述的脱甲烷脱氩塔塔底内部设有再沸器；采用本发明深冷净化的合成氨原料气，在富氢洗涤塔塔顶可得到高纯度氮氢气比接近为1:3的合成气，在脱甲烷脱氩塔塔底可得到液化天然气产品，本发明解决了传统甲烷化工艺的驰放气排放量大、回收欠缺、运行成本高等问题，实现了无需外部额外高压氮气循环制冷，降低能耗、提升运转净化效率的同时，保证原料气中甲烷的回收利用。

主权项

一种合成氨合成气自循环深冷分离净化装置，其特征在于包括深冷换热器（1）、富氢洗涤塔（2）、脱甲烷脱氩塔（3）、压缩机（4）、第一膨胀机（5）、第二膨胀机（6）、第一冷却器（7）、第二冷却器（8）、第三冷却器（9）、第一节流阀（10）、第二节流阀（11）、第三节流阀（12）、合成氨原料气管路、氮氢循环管路及液化气管道，所述的脱甲烷脱氩塔（3）塔底内部设有再沸器（13）；合成氨原料气管路穿过深冷换热器（1）与富氢洗涤塔（2）下部连接，富氢洗涤塔（2）底部通过液化气管路与第一节流阀（10）连接，并继续穿过深冷换热器（1）与脱甲烷脱氩塔（3）下部连接；脱甲烷脱氩塔（3）顶部通过氮氢循环管路，穿过深冷换热器（1）依次与压缩机（4）、第一冷却器（7）连接；第一冷却器（7）出口分为上下路，上路又分两支流，其中一支流通过氮氢循环管路，穿过深冷换热器（1）与第一膨胀机（5）膨胀端连接，第一膨胀机（5）膨胀端出口穿过深冷换热器（1）并在其中部，与脱甲烷脱氩塔（3）顶部的氮氢循环管路连接形成汇流；另一支流通过氮氢循环管路，依次与第一膨胀机（5）增压端、第二冷却器（8）、第二膨胀机（6）增压端、第三冷却器（9）连接；第三冷却器（9）出口通过氮氢循环管路，穿过深冷换热器（1）并在其中部再次分为两支流，其中一支流与第二膨胀机（6）膨胀端连接，第二膨胀机（6）膨胀端出口与脱甲烷脱氩塔（3）顶部的氮氢循环管路连接形成汇流；另一支流与脱甲烷脱氩塔（3）塔底内部的再沸器（13）连接；脱甲烷脱氩塔（3）塔底内部的再沸器（13）出口通过氮氢循环管路再次分为两支流，其中一支流依次与第二节流阀（11）、富氢洗涤塔（2）上部连接；另一支流依次与第三节流阀（12）、脱甲烷脱氩塔（3）上部连接。