[发明专利]从天然气中提氦并液化的系统与方法

说明书

本发明的从天然气中提氦并液化的系统与方法，其中系统包括一级热交换器；二级热交换器，与一级热交换器通过管路连接；甲烷精馏塔，与二级热交换器通过管路连接；低温洗涤塔，与甲烷精馏塔通过管路连接；脱氮塔，与甲烷精馏塔通过管路连接。本发明的方法包括对天然气第一次冷却降温处理；对第一次冷却降温处理后的天然气再次冷却降温；对再次冷却降温后的天然气精馏，使天然气分离出包含氦气和氮气的气相物料后液化；对气相物料洗涤，使气相物料中的氮气、氧气液化为混合液态物料后脱离出去，仅剩氦气；对混合液态物料低温精馏，使混合液态物料分离出氮气。本发明的技术方案结构简单、可以效率较高的从天然气中提氦并液化。

技术领域

本发明涉及化工尾气的回收利用，特别是涉及一种从天然气中提氦并液化的系统与方法。

背景技术

氦气因其独特的性质，在国防军工和科学研究中有着重要的作用，利用其-268.9℃的低沸点，液氦可以用于低温超导及相关的低温制冷系统中，另外氦气在医疗领域的核磁共振成像设备中用作超导电磁体冷却，在核电装置用作传热介质，在光纤生产中用作冷却和惰性保护气，以及在真空检漏上用作检漏介质。

我国氦气消费量大，而且氦气产量低，基本都是从外国进口，氦气重要存在于天然气中，目前从天然气中提氦是氦气的主要来源。

目前工业上应用的氦气主要是从天然气中提取，天然气提氦技术显得非常重要，目前利用低温的办法从天然气中提氦是主要方式，但现有技术效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种效率较高的从天然气中提氦并液化的系统与方法。

本发明的从天然气中提氦并液化的系统，包括：

用于对原料气第一次冷却降温处理的一级热交换器；

用于对第一次冷却降温处理后的原料气再次冷却降温的二级热交换器，与所述一级热交换器通过管路连接；

用于对再次冷却降温后的原料气降压处理的第一节流阀，与所述二级热交换器通过管路连接；

用于对降压处理后的原料气气液分离处理，使所述原料气分离出气相物料与液相物料的第一气液分离器，与所述第一节流阀通过管路连接；

第一气液分离器的液相物料出口与LNG储罐通过管路连通；第一气液分离器的气相物料出口与BOG压缩机的进气口连通；

用于对BOG压缩机压缩后的气体进行冷却降温处理的三级热交换器，与BOG压缩机的出气口连通；

用于对BOG压缩机压缩后的气体进行再次冷却降温处理的四级热交换器；与所述三级热交换器通过管路连接；

用于对BOG压缩机压缩后的气体进行三次冷却降温处理的五级热交换器；与所述四级热交换器通过管路连接；

用于对BOG压缩机压缩后的气体洗涤，使所述气体中的氮气、氧气液化为混合液态物料后脱离出去，仅剩氦气的低温洗涤塔，与所述五级热交换器通过管路连接；

用于对所述混合液态物料低温精馏，使混合液态物料分离出氮气的脱氮塔，与所述低温洗涤塔通过管路连接。

本发明的从天然气中提氦并液化的系统，其中，脱氮塔的甲烷排放口与甲烷排出管连接，所述甲烷排出管经过五级热交换器，所述甲烷排出管与第一管路、第二管路连接，第一管路与LNG储罐连通，第一管路上设置有第二节流阀，第二管路与低温洗涤塔连通，所述第二管路上设置有增压泵，脱氮塔的氮气排出口与氮气排出管连接，所述氮气排出管经过五级热交换器、四级热交换器，以使所述氮气排出管内的氮气复温，低温洗涤塔的氦气排出口与氦气排出管连接，所述氦气排出管经过五级热交换器、四级热交换器，以使所述氦气排出管内的氦气复温。

本发明的从天然气中提氦并液化的系统，其中，还包括：