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甲烷是結(jié)構(gòu)最簡單的碳?xì)浠衔?。廣泛存在于天然氣、沼氣、煤礦坑井氣之中，是優(yōu)質(zhì)氣體燃料，也是制造合成氣和許多化工產(chǎn)品的重要原料。
目前，生產(chǎn)甲烷主要采用二級精餾法、吸附-膨脹脫附法和吸附-間歇精餾法。二級精餾法采用的為外部制冷技術(shù)，其制取高純甲烷產(chǎn)品純度可達(dá)99 .99％，由于工藝過程中可利用提氦裝置的剩余冷量，甲烷為副產(chǎn)品，成本低，但需要依托大型空分系統(tǒng)；吸附-膨脹脫附法，通過多塔的高壓吸附，低壓脫附 ，實現(xiàn)純化甲烷的目的，此法設(shè)備簡單，操作、維護(hù)簡便，但收率低，流程長，需要配套設(shè)備多，占地面積大。并且此方法需定期更換吸附劑，因此成本較高；吸附-間歇精餾法，此種方法是先通過吸附法脫去H2O、CO2、C2等雜質(zhì)，然后通過間歇精餾，制得液相甲烷產(chǎn)品。此法產(chǎn)品純度可達(dá)99 .995％，甚至可提高到99 .999％，但其操作復(fù)雜，工藝流程長，且需定期更換吸附劑。
為克服現(xiàn)有甲烷生產(chǎn)技術(shù)的不足，項目創(chuàng)新優(yōu)化了蒸餾塔結(jié)構(gòu)設(shè)計。采用上（T1）下（T2）塔疊加式耦合設(shè)置，設(shè)備集成度高且占地面積小，大幅減少了系統(tǒng)流體阻力，保證了物料高效輸送；開發(fā)了雙級耦合精餾和熱泵精餾組合工藝。采用LNG為原料并作為制冷劑，避免了液氮等介質(zhì)使用，通過在塔頂冷凝器的蒸發(fā)過程回收原料冷量，同時滿足T1精餾塔進(jìn)料條件，經(jīng)熱泵精餾，大幅降低了生產(chǎn)能耗，有利于低碳環(huán)保；形成了超高純甲烷LNG熱泵精餾生產(chǎn)系統(tǒng)，通過工藝及裝備集成創(chuàng)新，實現(xiàn)了超高純甲烷連續(xù)精餾生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)成本，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
項目具有自主知識產(chǎn)權(quán)，已獲多項國家授權(quán)發(fā)明專利。項目產(chǎn)品已通過西安國聯(lián)質(zhì)量檢測技術(shù)股份有限公司試驗測試，甲烷純度99.9998%，并已被河南鑫盛源化工有限公司、河南源正特種氣體有限公司、重慶凱益特種氣體有限公司等單位采用，反映良好，應(yīng)用前景廣闊。
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