[发明专利]带凝华脱除CO2的气体膨胀天然气带压液化工艺

权利要求书

1.一种带凝华脱除CO₂的气体膨胀天然气带压液化工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

1)将CO₂摩尔分数在0.5％～30％之间的原料天然气引入压力调节设备(1)，将其调压至1.4～1.6MPa；

2)将通过步骤1)调压后的天然气引入预冷器(2)预冷降温；

3)将通过步骤2)预冷后的天然气引入结晶器(3)降温，凝华分离出其中的固体干冰；

4)将通过步骤3)分离出CO₂后的天然气引入低温压缩机(4)加压；

5)将通过步骤4)压缩后的天然气引入液化器(5)，吸收冷量后液化；

6)将通过步骤5)带压液化后的液化天然气产品引入储罐(6)储存即可；

其中，步骤2)、3)、5)中天然气降温液化过程所需冷量由一套独立的气体膨胀制冷系统提供，将制冷剂气体引入压缩机(7)加压，然后引入第一冷却器(8)中冷却，再引入增压膨胀机组增压段(9)增压，然后引入第二冷却器(10)冷却，再引入预冷器(2)预冷，然后引入增压膨胀机机组膨胀段(11)膨胀降温，将膨胀功回收给增压膨胀机组增压段(9)使用，再将膨胀后的气体依次通过液化器(5)、结晶器(3)和预冷器(2)，为这三个设备提供冷量。

2.根据权利要求1所述的一种带凝华脱除CO₂的气体膨胀天然气带压液化工艺，其特征在于，步骤1)中所述的原料天然气的压力在1.4～1.6MPa时省略步骤1)。

3.根据权利要求1所述的一种带凝华脱除CO₂的气体膨胀天然气带压液化工艺，其特征在于，步骤2)中所述的天然气在在预冷器(2)的出口温度不低于天然气中CO₂的结霜温度。

4.根据权利要求1所述的一种带凝华脱除CO₂的气体膨胀天然气带压液化工艺，其特征在于，步骤3)中所述的结晶器(3)具有天然气降温、CO₂凝华结晶、干冰回收功能，结晶器(3)气相出口中天然气的CO₂摩尔分数为0.5％。

5.根据权利要求1所述的一种带凝华脱除CO₂的气体膨胀天然气带压液化工艺，其特征在于，步骤4)中所述的压缩机(4)能承受-110℃低温，压缩机(4)出口处的天然气的压力为1.8～2.2MPa。

6.根据权利要求1所述的一种带凝华脱除CO₂的气体膨胀天然气带压液化工艺，其特征在于，步骤5)中所述的液化器(5)在1.8～2.2MPa压力下使进入其中的天然气液化。

7.根据权利要求1所述的一种带凝华脱除CO₂的气体膨胀天然气带压液化工艺，其特征在于，步骤5)中得到的压力为1.8～2.2MPa的液体不经节流降压，直接作为产品引入储罐(6)储存，液化天然气产品压力高于常规天然气液化流程。

8.根据权利要求1所述的一种带凝华脱除CO₂的气体膨胀天然气带压液化工艺，其特征在于，步骤6)中所述的储罐(6)的最低工作压力为1.8～2.2MPa。

9.根据权利要求1所述的一种带凝华脱除CO₂的气体膨胀天然气带压液化工艺，其特征在于，所述的制冷剂气体选自氮气或甲烷中的一种或几种。