[实用新型]一种利用LNG生产装置联产氦气的系统

说明书

一种利用LNG生产装置联产氦气的系统，包括：原料气压缩机、脱氢及脱CO₂脱水干燥机构、低温分离及深冷吸附机构、氦气储罐和催化脱氧装置，原料气压缩机、脱氢及干燥机构和低温分离及深冷吸附机构依次设置于氦气联产路径上，氦气储罐和催化脱氧装置分别连接至低温分离及深冷吸附机构，原料气压缩机用于对经第一BOG压缩机压缩后的另一部分BOG气体进一步压缩，脱氢及干燥机构用于对原料气压缩机进一步压缩的BOG气体脱氢、干燥处理，低温分离及深冷吸附机构用于对脱氢处理后的BOG气体进行降温、冷凝、吸附分离得到高纯氦气和提氦后BOG气体，氦气储罐用于储存高纯氦气，催化脱氧装置用于对提氦后BOG气体进行脱氧处理。本申请提高了氦气提取的经济性。

技术领域

本申请涉及氦气提取技术领域，具体涉及一种利用LNG生产装置联产氦气的系统。

背景技术

氦气因具有极低沸点、密度、强化学和放射惰性等特殊性质，成为发展国防军工和高科技不可缺少的重要气体之一，在航空航天、核武器、潜艇、饱和潜水作业、核磁共振、半导体、手机、液晶屏幕、光纤、大科学装置等国防、工业、科技领域具有不可替代的作用。

氦气在空气中的含量仅为5ppm，主要存在于天然气中，因此氦的生产几乎全部来自天然气。美国的天然气氦资源丰富，氦含量高(平均约为0.8％，个别高达7.5％)，产量和消费量均居全球之首。我国氦资源匮乏，天然气中氦的含量最高仅为0.2％，不具有经济提氦的价值。因此我国一直依靠从国外进口所需的氦。由于氦气价格昂贵，对我国大量使用氦的领域和相关的科研、生产单位产生了重大影响。

目前，我国在某些天然气田中，发现天然气中含氦量约0.04％～0.2％，虽然氦含量很低，但总贮量巨大。为便于调峰、点供，往往采用将管道天然气液化的方式进行储存和运输，而将天然气进行液化的装置即为LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)生产装置。在LNG的生产过程中，末级节流阀在节流过程中会产生大量闪蒸气，而常压下氦气、氢气、氮气及甲烷的液化温度分别为-269℃、-253℃、-196℃和-162℃，在储罐压力下氦气、氢气及部分氮气会从LNG中挥发出来，此时相比原料天然气，由于烃类等气体被液化，因此氦气等不凝性气体得到了一次富集。末级节流阀出口的气液混合物之后通过LNG低温管道进入LNG大贮罐，由于储罐漏热和装车站也会产生蒸发汽(该部分气体主要为甲烷及氮气)，两部分气体混合统称为BOG(Boil-Off Gas，蒸发气体)气体。

在实际运行过程中，BOG气体流量也很可观，最大会占到原料气流量的8％左右，因此LNG生产工艺流程都会有专门的回收工艺回收BOG气体

由于BOG气体中浓缩富集了氦、氢等不凝性气体，因此，BOG气体中的氦气会比天然气原料气富集两个数量级，而传统作为燃料气被烧掉的BOG气体完全具备提纯氦气的工业开发价值。

实用新型内容

鉴于此，有必要提供一种利用LNG生产装置联产氦气的系统以对液化天然气生产、储存过程中产生的闪蒸汽进行氦气提纯。