本发明涉及气体回收再利用,具体涉及一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置。
背景技术:
1、煤化工行业低温甲醇洗装置在实际运行过程中,甲醇再生闪蒸时会造成一部分甲烷气体随着二氧化碳一同闪蒸出来,并跟随二氧化碳排放气一起排入大气;而二氧化碳排放气中甲烷含量偏高一方面会造成低温甲醇洗装置有效气体大量损失;另一方面甲烷作为一种仅次于二氧化碳的第二大温室气体,比二氧化碳在大气中更加活跃,会造成环境气温加剧上升。
技术实现思路
1、本发明提供了一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,能够将二氧化碳排放气中的甲烷进行回收利用。
2、本发明的技术方案为:一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,包括二氧化碳闪蒸塔,所述二氧化碳闪蒸塔的上下两端分别包括二氧化碳闪蒸塔二段与二氧化碳闪蒸塔一段,所述二氧化碳闪蒸塔一段的下方设有甲醇出液管,所述甲醇出液管上设有调节阀组,所述甲醇管线的另一端设有分离设备进液管,所述分离设备进液管的一端设有传质分离设备,所述传质分离设备的底端设有分离设备出液管,所述分离设备出液管的一端连接有甲醇进液管,所述甲醇进液管与二氧化碳闪蒸塔二段连接;传质分离设备的顶端设有分离设备出气管,所述分离设备出气管的一端设有绕管式换热器,所述绕管式换热器的一侧通过压缩机进气管连接有压缩机,且压缩机的另一侧通过压缩机出气管与绕管式换热器连接,绕管式换热器的另一侧连接有换热器管线,所述换热器管线的另一端连接有煤气换热器。
3、进一步的,所述绕管式换热器包括壳程与管程,所述管程设于壳程的内部,且所述壳程内的气压大于管程内的气压,壳程内的气压为4.32-4.38mpa,管程内的气压为0.45-0.49mpa;管程的上下两端分别与分离设备出气管以及压缩机进气管连接,所述压缩机进气管上设有管程切断阀;壳程的上下两端分别与压缩机出气管以及换热器管线连接,所述压缩机出气管上设有气相切断阀,所述换热器管线上设有壳程切断阀。
4、进一步的,所述分离设备出气管上连接有出气支管,所述出气支管上设有气相放空阀。
5、进一步的,所述甲醇出液管的一端通过连接管与甲醇进液管连接,且连接管上设有连接切断阀。
6、进一步的,所述分离设备进液管与分离设备出气管上分别设有进气截断阀与出气截断阀;所述分离设备出液管上设有出液截断阀,且出液截断阀与传质分离设备之间的分离设备出液管上设有液位控制阀。
7、进一步的,所述调节阀组包括自调阀与调节支管,所述调节支管的两端均与甲醇出液管连通,调节支管上设有支管切断阀;所述自调阀设于甲醇出液管上,自调阀的两侧均设有调节切断阀,且两个调节切断阀与自调阀均设置在调节支管的两个端部之间。
8、进一步的,所述二氧化碳闪蒸塔一段内部的气压为1-1.5mpa,所述传质分离设备内部的气压为0.3-0.47mpa,所述二氧化碳闪蒸塔二段内部的气压为0.05-0.1mpa。
9、该回收装置的使用步骤如下:
10、s1:打开调节阀组中的自调阀与两个调节切断阀,并关闭支管切断阀,打开进气截断阀,关闭连接切断阀,使二氧化碳闪蒸塔一段内闪蒸后的无硫富甲醇通过甲醇出液管与分离设备进液管进入传质分离设备,并在传质分离设备内进行减压闪蒸,同时通过调节阀组控制传质分离设备的闪蒸压力,使无硫富甲醇内的二氧化碳与甲烷释放出来;
11、s2:打开出液截断阀,使传质分离设备中减压闪蒸后的甲醇通过分离设备出液管与甲醇进液管流至二氧化碳闪蒸塔二段,并在二氧化碳闪蒸塔二段内继续进行减压闪蒸,通过液位控制阀控制二氧化碳闪蒸塔二段内甲醇溶液的体积;同时关闭气相放空阀,打开出气截断阀,传质分离设备中甲醇释放的低温二氧化碳与甲烷气体通过分离设备出气管进入绕管式换热器的管程内;
12、s3:打开管程切断阀,管程内的二氧化碳与甲烷通过压缩机进气管进入压缩机内进行加压操作,同时通过管程切断阀控制进压缩机内的气体压力保持稳定;打开气相切断阀,压缩机内经过加压升温后的气体通过压缩机出气管进入绕管式换热器的壳程内,在此过程中,管程内低温的气体对壳程内高温的气体进行换热降温,壳程内高温的气体对管程内气温的气体进行换热升温;
13、s4:打开壳程切断阀,壳程内的气体通过换热器管线进入煤气换热器,并在煤气换热器内进行储存利用;
14、s5:当装置内气压过高时,关闭出气截断阀,打开气相放空阀,使传质分离设备内甲醇释放的气体通过出气支管排出。
15、本发明的有益效果为:通过将二氧化碳闪蒸塔一段内闪蒸后的无硫富甲醇经甲醇出液管与分离设备进液管输送搭到传质分离设备,并在传质分离设备内进行减压闪蒸,使无硫富甲醇内的二氧化碳与甲烷释放出来,传质分离设备中甲醇释放的低温二氧化碳与甲烷气体通过分离设备出气管进入绕管式换热器内;绕管式换热器内的二氧化碳与甲烷通过压缩机进气管进入压缩机内进行加压,压缩机内经过加压升温后的气体通过压缩机出气管再次进入绕管式换热器内;绕管式换热器内加压后的气体通过换热器管线进入煤气换热器,并在煤气换热器内进行储存利用,极大的提高了二氧化碳排放气中甲烷的回收率;本发明的回收装置工艺技术简单、操作便捷,有效降低了二氧化碳排放气中甲烷含量,大幅减少温室气体排放量,环保效益明显,能够更好的保护环境;而且该回收装置通过甲醇溶液自身压力实现甲醇溶液循环,可有效降低投资成本,同时提高装置整体安全性能。
1.一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,包括二氧化碳闪蒸塔,所述二氧化碳闪蒸塔的上下两端分别包括二氧化碳闪蒸塔二段与二氧化碳闪蒸塔一段,其特征在于,所述二氧化碳闪蒸塔一段的下方设有甲醇出液管,所述甲醇出液管上设有调节阀组,所述甲醇管线的另一端设有分离设备进液管,所述分离设备进液管的一端设有传质分离设备,所述传质分离设备的底端设有分离设备出液管,所述分离设备出液管的一端连接有甲醇进液管,所述甲醇进液管与二氧化碳闪蒸塔二段连接;传质分离设备的顶端设有分离设备出气管,所述分离设备出气管的一端设有绕管式换热器,所述绕管式换热器的一侧通过压缩机进气管连接有压缩机,且压缩机的另一侧通过压缩机出气管与绕管式换热器连接,绕管式换热器的另一侧连接有换热器管线,所述换热器管线的另一端连接有煤气换热器。
2.根据权利要求1所述的一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,其特征在于,所述绕管式换热器包括壳程与管程,所述管程设于壳程的内部,且所述壳程内的气压大于管程内的气压,壳程内的气压为4.32-4.38mpa,管程内的气压为0.45-0.49mpa;管程的上下两端分别与分离设备出气管以及压缩机进气管连接,所述压缩机进气管上设有管程切断阀;壳程的上下两端分别与压缩机出气管以及换热器管线连接,所述压缩机出气管上设有气相切断阀,所述换热器管线上设有壳程切断阀。
3.根据权利要求2所述的一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,其特征在于,所述分离设备出气管上连接有出气支管,所述出气支管上设有气相放空阀。
4.根据权利要求3所述的一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,其特征在于,所述甲醇出液管的一端通过连接管与甲醇进液管连接,且连接管上设有连接切断阀。
5.根据权利要求4所述的一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,其特征在于,所述分离设备进液管与分离设备出气管上分别设有进液截断阀与出气截断阀;所述分离设备出液管上设有出液截断阀,且出液截断阀与传质分离设备之间的分离设备出液管上设有液位控制阀。
6.根据权利要求5所述的一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,其特征在于,所述调节阀组包括自调阀与调节支管,所述调节支管的两端均与甲醇出液管连通,调节支管上设有支管切断阀;所述自调阀设于甲醇出液管上,自调阀的两侧均设有调节切断阀,且两个调节切断阀与自调阀均设置在调节支管的两个端部之间。
7.根据权利要求6所述的一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,其特征在于,所述二氧化碳闪蒸塔一段内部的气压为1-1.5mpa,所述传质分离设备内部的气压为0.3-0.47mpa,所述二氧化碳闪蒸塔二段内部的气压为0.05-0.1mpa。
8.根据权利要求7所述的一种低温甲醇洗工艺二氧化碳排放气中甲烷的回收装置,其特征在于,该回收装置的使用步骤如下: