[发明专利]一种从天然气中提取氦气的系统及其方法

权利要求书

1.一种从天然气中提取氦气的系统，其特征在于，包括空气膨胀机、冷却器、冷箱、氦气纯化系统；所述冷箱包括E1主换热器、C1精馏塔、设置于所述C1精馏塔底部的K1空气再沸器和K2 LNG再沸器、E2过冷器、K3冷凝蒸发器；所述氦气纯化系统包括加氧除氢反应炉、冷却器、氦气纯化器、压缩机和杜瓦瓶，所述杜瓦瓶内设置有换热器、气液分离器和吸附器。

管路连接顺序为：

所述空气膨胀机增压端、冷却器、E1主换热器顶部的空气进口端依次连接，所述E1主换热器中部的空气出口端通过所述K1空气再沸器后与E1主换热器中部的空气进口端连接，所述E1主换热器的中下部一路通过所述空气膨胀机膨胀端后与所述E1主换热器的冷端连接，另一路通过所述E1主换热器的冷端后与所述E2过冷器连接，所述E2过冷器的液空出口端分别连接所述K3冷凝蒸发器和杜瓦瓶；

液化天然气BOG管线通过所述E1主换热器后与所述K2 LNG再沸器连接，所述K2 LNG再沸器的LNG液体出口通过节流阀V2与所述C1精馏塔中部连接，所述C1精馏塔的塔顶与所述K3冷凝蒸发器连接，所述K3冷凝蒸发器顶部的不凝气出口端通过所述E1主换热器出冷箱后与所述加氧除氢反应炉连接；

所述加氧除氢反应炉依次连接所述冷却器、氦气纯化器、压缩机、所述杜瓦瓶内的换热器粗氦气进口和气液分离器，所述气液分离器的底部设有液体排出口，所述气液分离器上部的氦气出口依次连接所述吸附器、所述换热器后出所述杜瓦瓶与纯氦气管线连接。

2.根据权利要求1所述的从天然气中提取氦气的系统，其特征在于，所述K3冷凝蒸发器的蒸发侧通过所述E1主换热器后与冷箱外部连通，放空或循环。

3.根据权利要求1所述的从天然气中提取氦气的系统，其特征在于，所述C1精馏塔塔底部的重组分气体出口通过所述E1主换热器与所述冷箱外部的天然气用户管线连接。

4.根据权利要求1所述的从天然气中提取氦气的系统，其特征在于，所述杜瓦瓶还连通有液体排出管线，所述液体排出管线上设有真空泵。

5.根据权利要求1所述的从天然气中提取氦气的系统，其特征在于，所述纯氦气管线连接用户或充瓶压缩机。

6.根据权利要求1所述的从天然气中提取氦气的系统，其特征在于，所述气液分离器、吸附器、所述换热器与气液分离器之间连接的管线、所述换热器与吸附器之间连接的管线均浸泡在液态空气中。