常用气体分离设备简明分析
- 2013-05-03 08:56:141233
气体分离的基本原理是：将经过净化的带压或加压的原料气逐级冷却至各分离组分的冷凝温度进行分凝（单级或逐级冷凝）;或使原料气加压、冷却、液化、再精馏进行分离。
常见的气体分离设备有空气分离设备、天然气分离设备、合成氨弛放气分离设备，以及焦炉气、水煤气分离设备和稀有气体提取设备。这里主要介绍天然气分离设备和合成氨弛放气分离设备。
天然气分离设备
从天然气中分离出乙烷以上的轻烃的气体分离设备。天然气深低温分离轻烃设备是在带液透平膨胀机技术获得成功后，逐步取代了传统的冷冻油吸收法而发展起来的。70年代以来，采用这种方法的分离设备已在世界各地得到广泛的应用。图1是天然气分离设备的工作原理。带压力的原料气经分离器（Ⅰ）去除机械杂质后进入吸附器，除去水、二氧化碳和硫化物，然后在换热器中被返流冷气流冷却。沸点较高的烃冷凝下来，在分离器（Ⅱ）中分离出冷凝液。液态烃经换热气化复热并将冷量转给正流原料气，然后进甲烷塔中部。在分离器（Ⅱ）顶部分离得到的气体进入透平膨胀机冷却后，又有部分烃气冷凝出来。膨胀后带液的气体在分离器（Ⅲ）进一步分离分凝液而得到沸点更低的液态轻烃。液态轻烃进入甲烷塔顶部，与进入塔中部的气流在塔内进行精馏，使轻烃和甲烷分离，从甲烷塔顶部获得干气（甲烷），在塔底部获得液烃。甲烷气与分离器（Ⅲ）顶部出来的干气汇合，并进入换热复热，再经透平膨胀机鼓风增压后外送。
合成氨弛放气分离设备
从氨合成塔的弛放气中，通过深低温法分离回收氢氮混合气的气体分离设备。弛放气中含有大量有用气体，以往仅作为燃料烧掉。合成氨弛放气分离设备提取有用气体，可增产约5%的合成氨。因此，采用这种设备是合成氨厂重要的增产节约措施之一。