利索能及
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专利号: 201910444287X
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用LNG冷能制备干冰及分离乙烯的装置,其特征在于,包括干冰制造系统和乙烯精制系统,其中所述干冰制造系统包括:LNG泵(12)、三通阀(13)、干冰制造机(14)、燃气轮机(15)、发电机(16)、高压二氧化碳储气罐(17)、干冰保温箱(19),所述LNG泵(12)通过管道连接所述三通阀(13)右接口,所述三通阀(13)左接口通过管道连接所述干冰制造机(14)右下接口,所述高压二氧化碳储气罐(17)出口通过管道连接所述干冰制造机(14)入口,所述干冰制造机(14)出口通过管道连接所述干冰保温箱(19),所述干冰制造机(14)右上接口通过管道连接所述燃气轮机(15),所述燃气轮机(15)通过轴与所述发电机(16)相连;所述乙烯精制系统包括:裂解气罐(1)、第一换热器(2)、第一预切割塔(3)、第二换热器(4)、气液分离器(5)、乙炔加氢装置(6)、脱甲烷塔(7)、乙烯罐(8)、脱乙烷塔(9)、碳三及更重组分排出口(11),所述裂解气罐(1)通过管道连接所述第一换热器(2)左下接口,所述第一换热器(2)右下接口通过管道连接所述第一预切割塔(3)左接口,所述第一预切割塔(3)上接口通过管道连接所述第二换热器(4)左下接口,所述第二换热器(4)右下接口通过管道连接所述气液分离器(5)左接口,所述气液分离器(5)上接口通过管道连接所述乙炔加氢装置(6)上接口,所述乙炔加氢装置(6)右接口通过管道连接所述乙烯罐(8),所述气液分离器(5)下接口通过管道连接所述脱甲烷塔(7)左接口,所述脱甲烷塔(7)下接口通过管道连接所述脱乙烷塔(9)左接口,所述三通阀(13)下接口通过管道连接所述第二换热器(4)右上接口,所述第二换热器(4)左上接口通过管道连接所述第一换热器(2)右上接口,所述第一换热器(2)左上接口通过管道连接所述干冰制造机(14)右下接口,所述第一预切割塔(3)下接口通过管道连接所述脱乙烷塔(9)左接口,所述脱乙烷塔(9)下接口通过管道连接所述碳三及更重组分排出口(11),所述乙烷塔(9)上接口通过管道连接乙炔加氢装置(6)下接口。

2.根据权利1所述的一种利用LNG冷能制备干冰及分离乙烯的装置,其特征在于:所述脱甲烷塔(7)的脱甲烷过程采用高压法或低压法。

3.根据权利1所述的一种利用LNG冷能制备干冰及分离乙烯的装置,其特征在于:所述高压二氧化碳储气罐(17)和所述干冰制造机(14)之间设有调节阀(18)。

4.根据权利1所述的一种利用LNG冷能制备干冰及分离乙烯的装置,其特征在于:所述乙炔加氢装置(6)中设有催化剂,所述催化剂为钯或钯-银。

5.根据权利1所述的一种利用LNG冷能制备干冰及分离乙烯的装置,其特征在于:所述第一预切割塔(3)和所述脱乙烷塔(9)之间还设有相连通第二预切割塔(10),所述第二预切割塔(10)通过管道连接所述碳三及更重组分排出口(11)。

6.根据权利1所述的一种利用LNG冷能制备干冰及分离乙烯的装置,其特征在于:所述第一换热器(2)和所述第二换热器(4)均为管式换热器或板翅式换热器。

7.一种基于权利1~6任一项所述的一种利用LNG冷能制备干冰及分离乙烯的装置的工作方法,其特征在于:具体包括:

(a)LNG经所述LNG泵(12)和所述三通阀(13)分为两路,一路依次进入所述第二换热器(4)和所述第一换热器(2)汽化释放冷量,另一路与从所述第一换热器(2)出来的LNG汇合后进入所述干冰制造机(14),所述调节阀(18)依据LNG的冷量控制进入所述干冰制造机(14)的二氧化碳进气量,气相二氧化碳在所述干冰制造机(14)内吸收LNG冷量制取干冰,成品干冰通过所述干冰制造机(14)的干冰出口进入所述干冰保温箱(19)中储存,汽化升温后的LNG通入所述燃气轮机(15)供所述发电机(16)发电;

(b)裂解气经所述第一换热器(2)预冷后进入所述第一预切割塔(3)进行分离,碳一和更轻组分及少量碳二组分以气态形式从所述第一预切割塔(3)塔顶流出,进入所述第二换热器(4)中深冷分离,沸点低于-162℃的碳一和碳二组分被液化,沸点为-252℃的氢气及少量惰性气体仍为气态,随后该气液混合物进入所述气液分离器(5)进行气液分离,富氢气体通入所述乙炔加氢装置(6)为所述乙炔加氢装置(6)提供必要的氢气制取乙烯,被液化的碳一和碳二组分由所述气液分离器(5)的下出口进入所述脱甲烷塔(7),碳一组分由所述脱甲烷塔(7)塔顶流出,碳二及更重组分由塔底进入所述脱乙烷塔(9),所述第一预切割塔(3)分离的大量碳二及更重组分由所述第一预切割塔(3)的塔底进入所述第二预切割塔(10),经所述第二预切割塔(10)分离出的碳二和更轻组分及少量碳三组分由所述第二预切割塔(10)的塔顶进入所述脱乙烷塔(9),所述脱乙烷塔(9)分离出的碳二组分由塔顶进入所述乙炔加氢装置(6),碳二组分和富氢气体在催化剂的作用下产生乙烯,存储至所述乙烯罐(8),碳三及更重组分由所述脱乙烷塔(9)和所述第二预切割塔(10)的塔底流出,最终由所述碳三及更重组分排出口(11)排出。