[发明专利]利用变压吸附余压预冷的煤层气混合制冷剂循环液化工艺

摘要

利用变压吸附余压预冷的煤层气混合制冷剂循环液化工艺，属于化工与低温技术领域。本发明提供了一种高含氮量煤层气的吸附-液化一体化流程。液化前首先通过变压吸附过程脱除煤层气中大部分的氮气，并利用这部分氮气带有的吸附余压，将其膨胀后对煤层气进行预冷。之后煤层气通过天然气液化工业中广泛使用的混合制冷剂循环液化过程被液化。由于带余压氮气的预冷过程，节省了用于提供冷量的混合制冷剂流量，从而降低系统的整体功耗。且随着煤层气含氮量及氮吸附余压的增大，煤层气预冷后的温度逐渐降低，还可相应减少混合制冷剂循环的冷却级数，节省的功耗也更多。

主权项

1、一种利用变压吸附余压预冷的煤层气混合制冷剂循环液化工艺，其特征在于，该液化工艺包括以下步骤：1)首先将煤层气通过预净化系统(1)进行预净化，去除其中的水、酸性气体、重烃杂质；2)将预净化后的含氮煤层气在吸附器(2)中通过变压吸附过程进行甲烷提浓，分离出带余压氮气和常压的浓缩煤层气；3)浓缩煤层气经一级甲烷压缩机(4)和二级甲烷压缩机(6)压缩及第一冷却器(5)和第二冷却器(7)水冷为常温高压煤层气；4)常温高压煤层气在第一换热器(8)中预冷，预冷所需的冷量由步骤2)中吸附分离出的带余压氮气在氮膨胀机(3)中膨胀后提供；5)预冷后的煤层气通过混合制冷剂循环提供的冷量被冷却为低温煤层气，上述的混合制冷剂循环根据煤层气预冷后温度的不同范围设置不同的冷却级数：温度高于0℃时采用四级冷却过程；温度在-60～0℃范围内，使用三级冷却；温度低于-60℃时为二级冷却；6)低温煤层气通过第五节流阀(24)节流，最后在气液分离器(25)中分离出常压下的液化天然气产品。