[發明專利]天然氣中CO2低溫脫除方法及應用該方法的天然氣液化裝置

無效

• 申請號: 201210093189.4
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102636002A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 賈林祥
• 申請（專利權）人: 賈林祥
• 主分類號: F25J3/08
• 分類號: F25J3/08;C10L3/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.天然氣中CO₂低溫脫除方法，其特征在于它包括下述步驟：一、利用天然氣壓縮機(1)對天然氣進行壓縮；二、利用脫水干燥塔(2)對天然氣進行脫水干燥；三、利用預冷換熱器(3)對天然氣進行預冷；四、利用冷凍換熱器(4)對天然氣進行冷凍，使天然氣中的CO₂凍結為固態并附著固定在冷凍腔中；五、從冷凍腔中排出天然氣，從而獲得脫除了CO₂的天然氣。

2.根據權利要求1所述的天然氣中CO₂低溫脫除方法，其特征在于它還包括步驟六、升高冷凍換熱器（4）的冷凍腔中的溫度，使凍結為固態CO₂轉化為氣體排出。

3.應用了天然氣中CO₂低溫脫除方法的天然氣液化裝置，其特征在于它包括制冷循環系統、天然氣壓縮機（1）、天然氣脫水干燥塔（2）、預冷換熱器（3）和冷凍換熱器（4），制冷循環系統為預冷換熱器（3）和冷凍換熱器（4）提供致冷的冷量，天然氣壓縮機（1）的入口作為天然氣的入口，天然氣壓縮機（1）的出口通過脫水干燥塔（2）連通預冷換熱器（3）中換熱蛇管（3-1）的一端，換熱蛇管（3-1）的另一端連通冷凍換熱器（4）殼程的一端，冷凍換熱器（4）殼程的另一端作為液化天然氣的排出端。

4.根據權利要求3所述的天然氣液化裝置，其特征在于它還包括氣液分離罐（7）和過冷換熱器（6），冷凍換熱器（4）殼程的排出端連通氣液分離罐（7）的入口，氣液分離罐（7）的液體出口作為液化天然氣的排出端，氣液分離罐（7）的氣體出口連通過冷換熱器（6）中換熱蛇管（6-1）的一端，換熱蛇管（6-1）的另一端連通預冷換熱器（3）中二號換熱蛇管（3-2）的一端，二號換熱蛇管（3-2）的一端連通到預冷換熱器（3）的殼體外。

5.根據權利要求4所述的天然氣液化裝置，其特征在于冷凍換熱器（4）中提供致冷的冷量的換熱蛇管（4-1）的外表面上設置有翅片（4-2）。

6.根據權利要求5所述的天然氣液化裝置，其特征在于它還包括二號冷凍換熱器（5），所述制冷循環系統包括制冷劑壓縮機（8）、一號制冷劑氣液分離罐（9）和二號制冷劑氣液分離罐（10）；如冷凍換熱器（4）處于凍結狀態，二號換熱器（5）處于解凍狀態，天然氣經天然氣壓縮機（1）和天然氣脫水干燥塔（2）?后進入預冷換熱器（3）預冷，預冷后的天然氣經閥門（23）進入換熱蛇管（4-1）使CO₂固化，脫除CO₂后的天然氣經閥門（21）進入氣液分離罐（7）；混合制冷劑經制冷劑壓縮機（8）壓縮后進入一號氣液分離灌（9），分離出的氣體和液體分別進入預冷換熱器（3）預冷：氣體從預冷換熱器（3）中引出進入二號氣液分離罐（10），分離出的氣體和液體分別重新進入預冷換熱器（3），液態制冷劑經預冷換熱器（3）過冷后與來自一號氣液分離罐（9）的過冷液體節流降溫為預冷換熱器（3）提供冷量，然后返回制冷劑壓縮機（8）入口：來自二號氣液分離罐（10）的氣態制冷劑經閥門（15）進入處于解凍狀態的二號冷凍換熱器（5）中的換熱蛇管（5-1）解凍CO₂，再經閥門（20）進入過冷換熱器（6）降溫液化后，混合制冷劑分成兩路，一路混合制冷劑經過閥門（17）進入換熱蛇管（4-1）凍結天然氣中的CO₂，后經閥門（12）返回預冷換熱器（3），最終返回制冷劑壓縮機（8）入口，另一部分混合制冷劑返回過冷換熱器（6）作為冷源提供冷量，然后回到預冷換熱器（3），最終返回制冷劑壓縮機（8）；在二號冷凍換熱器（5）中解凍后的CO₂氣體經過閥門（14）進入預冷換熱器（3）回收冷量。

7.根據權利要求6所述的天然氣液化裝置，其特征在于一號冷凍換熱器（4）和二號冷凍換熱器（5）根據各自換熱器內殼程的阻力降值進行工作狀態切換。?