[发明专利]一种BOG提氦系统及提氦方法

说明书

本发明公开了一种BOG提氦系统及提氦方法。所述BOG提氦系统包括低温精馏单元和钯膜分离除氢单元，低温精馏单元用于通过深冷法从BOG中分离得到包括少量氮气、氢气以及少量氧气的第一阶段粗氦气，钯膜分离除氢单元用于通过钯膜分离法除去第一阶段粗氦气中的氢气得到第二阶段粗氦气。本发明通过钯膜分离除氢单元对BOG中的氢气进行分离去除，简化除氢流程，降低除氢过程中的控制要求，消除安全隐患，并且能够对氢气进行回收再利用，避免资源浪费。

技术领域

本发明涉及一种BOG提氦系统及提氦方法，属于化工技术领域。

背景技术

目前国内外针对BOG中提取氦气已经有多重可行方案，但处理氦气和氢气的分离时，主要采用液化法和多级催化氧化法。液化法虽然可以实现较好的氦气和氢气分离，但是由于氦气和氢气的液化点很接近，无非彻底分离氦气和氢气，同时能耗非常高。目前最常规的处理氦气中氢气的方法是通过加入过量氧气，通过多级催化氧化的方法将氢气氧化为水，然后分别除去水和过量的氧气，最终实现从氦气中净化掉氢气。但是，上述方案存在流程复杂，同时对控制要求很高，一旦温度控制不好会有安全隐患。而且把氢气催化燃烧对氢气资源造成很大的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种BOG提氦系统及提氦方法，通过钯膜分离除氢单元对BOG中的氢气进行分离去除，简化除氢流程，降低除氢过程中的控制要求，消除安全隐患，并且能够对氢气进行回收再利用，避免资源浪费。

本发明提供的BOG提氦系统，包括低温精馏单元和钯膜分离除氢单元；

所述低温精馏单元用于通过深冷法从BOG中分离得到第一阶段粗氦气，所述第一阶段粗氦气包含少量氮气、氢气和少量氧气；

所述钯膜分离除氢单元用于通过钯膜分离法去除所述第一阶段粗氦气中的氢气得到第二阶段粗氦气；

所述钯膜分离除氢单元包括钯膜分离器和与之连通的钯膜分离进气管路和钯膜分离排气管路；

所述钯膜分离进气管路包括氮气/粗氦气进气管路；

所述钯膜分离排气管路包括氮气排气管路、氢气排气管路和第二阶段粗氦气排气管路。

上述的BOG提氦系统中，所述氮气/粗氦气进气管路上依次设有流量控制阀、流量计、换热器Ⅰ和防爆加热器；

所述氮气排气管路上设有换热器Ⅱ和背压阀；

所述氢气排气管路上设有换热器Ⅲ、氢气缓冲罐和真空压缩机。

上述的BOG提氦系统中，所述低温精馏单元包括低温精馏换热器、低温精馏分离罐和精馏塔；

BOG气流经所述低温精馏换热器后进入所述低温精馏分离罐，所述低温精馏分离罐罐顶得到所述第一阶段粗氦气，所述第一阶段粗氦气流经所述低温精馏换热器后进入第一阶段粗氦气排气管路，所述第一阶段粗氦气排气管路与所述氮气/粗氦气进气管路连接；所述低温精馏分离罐罐底与所述精馏塔连接，所述精馏塔的塔顶和塔底分别得到氮气和甲烷，流经所述低温精馏换热器后分别进入低温精馏氮气排气管路和甲烷排气管路。

上述的BOG提氦系统中，所述BOG提氦系统还包括低温粗提单元和低温吸附精提单元；

所述低温粗提单元用于通过深冷法去除所述第二阶段粗氦气中的氮气和氧气得到第三阶段粗氦气；

所述低温吸附精提单元用于通过低温吸附法去除所述第三阶段粗氦气中的氮气和氧气得到精提氦气。

上述的BOG提氦系统中，所述低温粗提单元包括低温粗提换热器和低温粗提分离罐；

所述第二阶段粗氦气流经所述低温粗提换热器后进入所述低温粗提分离罐，所述低温粗提分离罐的罐顶和罐底得到第三阶段粗氦气和氮气，流经所述低温粗提换热器后分别放空和进入所述低温吸附精提单元。