[发明专利]无动力的深冷分离装置与方法

权利要求书

1.一种无动力的深冷分离装置，其特征在于，包括：

用于对原料气进行冷却的第一换热器；

用于对原料气进行再次冷却的第二换热器，与第一换热器通过管路连接；

用于使再次冷却后的原料气分离出富氢气和液相的气液分离器，与第二换热器通过管路连接；

用于对气液分离器分离出的液相进行精馏，以得到压缩天然气的压缩天然气精馏塔，与气液分离器的液相出口通过管路连接，压缩天然气精馏塔的塔釜的液相排出口与压缩天然气排出管连接；

压缩天然气精馏塔的塔顶气相出口与膨胀机的入口通过管路连接，膨胀机的出口与富氮气换热器的进口连接，富氮气换热器的出口与富氮气排出管连接，富氮气换热器与压缩天然气精馏塔的塔顶连接，以使富氮气经膨胀机降温后在富氮气换热器内为压缩天然气精馏塔提供冷量。

2.如权利要求1所述的无动力的深冷分离装置，其特征在于，还包括原料气换热器，原料气换热器与压缩天然气精馏塔的塔釜连接，所述第二换热器与第一换热器通过第一管路连接，所述第一管路经过原料气换热器，以使被第一换热器冷却的原料气进入原料气换热器冷却后进入第二换热器再次冷却。

3.如权利要求2所述的无动力的深冷分离装置，其特征在于，气液分离器与第二换热器通过第二管路连接，所述第二管路上设置有第一节流阀，以使被第二换热器冷却的原料气节流降温后输入气液分离器。

4.如权利要求3所述的无动力的深冷分离装置，其特征在于，压缩天然气精馏塔与气液分离器的液相出口通过第三管路连接，第三管路上设置有第二节流阀。

5.如权利要求4所述的无动力的深冷分离装置，其特征在于，压缩天然气排出管依次经过第三节流阀、第二换热器、第一换热器，以使压缩天然气精馏塔的塔釜排出的液态的压缩天然气经第三节流阀节流降温后为第二换热器与第一换热器提供冷量。

6.如权利要求5所述的无动力的深冷分离装置，其特征在于，压缩天然气精馏塔的塔顶气相出口与膨胀机的入口通过第四管路连接，所述第四管路经过第二换热器，以使压缩天然气精馏塔的塔顶排出的富氮气为第二换热器提供冷量。

7.如权利要求6所述的无动力的深冷分离装置，其特征在于，富氮气排出管依次经过第二换热器、第一换热器，以使富氮气排出管内的富氮气为第二换热器与第一换热器提供冷量。

8.一种无动力的深冷分离方法，其特征在于，包括：

对原料气进行冷却；

对原料气进行再次冷却；

使再次冷却的原料气分离出富氢气和液相；

对气液分离器分离出的液相进行精馏，以得到压缩天然气和富氮气，使富氮气膨胀降温后为压缩天然气精馏提供冷量。

9.如权利要求8所述的无动力的深冷分离方法，其特征在于，被再次冷却的原料气节流降温后分离出富氢气和液相。

10.如权利要求9所述的无动力的深冷分离方法，其特征在于，压缩天然气经节流降温后为原料气冷却提供冷量，富氮气为第二换热器与第一换热器提供冷量。