[發明專利]一種含空氣煤層氣的全液化分離工藝

有效

• 申請號: 201010155466.0
• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN101818984A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 孫恒;舒丹
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: F25J3/00
• 分類號: F25J3/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃健

1.一種含空氣煤層氣的全液化分離工藝，其是通過包括雙層烴氧分離 塔和氮分離塔的全液化分離設備進行含空氣煤層氣的全液化分離，所述雙 層烴氧分離塔包括上塔和下塔，并且，上塔和下塔之間設有冷凝蒸發器， 該全液化分離工藝包括以下步驟：

將經過壓縮凈化的含空氣煤層氣冷卻后通入下塔中，通過下塔底部的 加熱以及冷凝蒸發器的冷凝，使含空氣煤層氣中的烴類冷凝為液體落到下 塔的底部，獲得液化天然氣；使分離了烴的氣體上升到下塔的頂部，并在 節流后進入上塔頂部，經過上塔頂部的出口進入氮分離塔，或者使分離了 烴的氣體上升到下塔的頂部，并在節流后進入氮分離塔中部；其中，通過 氮分離塔頂部的冷凝使氣體中的氧氣冷卻為液氧回流到氮分離塔底部，并 通過氮分離塔底部的出口離開，回到上塔的頂部，在上塔的底部輸出；氮 氣則通過氮分離塔頂部的出口輸出，冷卻之后形成液氮。

2.如權利要求1所述的全液化分離工藝，其中，控制所述含空氣煤層 氣的冷卻溫度為-140℃至-160℃。

3.如權利要求1所述的全液化分離工藝，其中，調節上塔和下塔的壓 力，控制所述上塔底部的溫度低于所述下塔頂部的溫度。

4.如權利要求3所述的全液化分離工藝，其中，控制所述上塔的壓力 為300-450kPa，控制所述下塔的壓力為700-1100kPa。

5.如權利要求3所述的全液化分離工藝，其中，控制所述上塔底部的 溫度低于所述下塔頂部的溫度0.5-3℃。

6.如權利要求1所述的全液化分離工藝，其中，采用單級混合制冷劑 循環裝置按照以下的方法為全液化分離設備提供冷量，使含空氣煤層氣依 次通過單級混合制冷劑循環裝置的第一冷箱和第二冷箱進行冷卻之后進入 全液化分離設備：

制冷劑經一級壓縮至1.4-1.8MPa并氣液分離成液態的第一制冷劑和氣 態的第二制冷劑，液態的第一制冷劑經過第一冷箱進行預冷至-50℃至 -120℃，然后節流至0.2-0.3MPa，而氣態的第二制冷劑經二級壓縮、空氣冷 卻后，依次經過第一冷箱、第二冷箱冷卻至-170℃至-190℃，節流至 0.2-0.3MPa后返回到第二冷箱提供低溫位冷量，并在溫度升高至-50℃至 -130℃后，與節流后的第一制冷劑混合，進入第一冷箱提供高溫位冷量，并 返回制冷壓縮機。

7.如權利要求6所述的全液化分離工藝，其中，使所述烴氧分離塔下 塔底部獲得的液化天然氣進入第二冷箱與制冷劑實現冷熱交換并形成氣態 天然氣和液化天然氣的混合物，經過氣液分離之后，氣態天然氣回流至下 塔底部，液化天然氣輸出。

8.如權利要求7所述的全液化分離工藝，其中，使所述氮分離塔頂部 輸出的氮氣進入第二冷箱中冷卻形成液氮，部分液氮回流至氮分離塔頂部。

9.如權利要求7所述的全液化分離工藝，其中，所述制冷劑的組成包 括：甲烷、乙烯、丙烷、異戊烷和氮中的一種或幾種的組合。