[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 |
| 地址： | 美國紐約州威*** | 國省代碼： | 美國;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 天然氣 co sub 低溫 脫除 方法 應用 液化 裝置 | ||
技術領域：
本發明涉及天然氣的凈化方法和液化裝置,尤其涉及天然氣中CO2的低溫脫除方法和應用該方法的天然氣液化裝置。?
背景技術：
由于天然氣的產地往往比較偏僻，特別是海上天然氣，必須解決運輸和儲存問題。液化天然氣的溫度一般為112K，其密度為標準狀態下甲烷的600多倍，體積能量密度為石油的72％，十分有利于儲存和運輸。為了防止在儲存和運輸過程中雜質腐蝕設備及低溫下凍結而堵塞設備和管道，必須對天然氣進行預處理以脫除雜質。?
針對天然氣脫碳，國內國際提出了很多種方法，基本上有物理吸收法、化學吸收法、聯合吸收法、直接轉化法、膜分離法和干法，這些方法在大型的天然氣生產中都有其各自的優點和致命缺點。?
物理溶劑對天然氣中的重烴有較大的溶解度，所以物理吸收法只適用于重烴含量低的天然氣脫CO2。?
化學吸收法有一乙醇胺法和改良熱鉀堿法。一乙醇胺法致命缺點是需較高的再生熱，溶液易發泡，與有機硫作用易變質：改良熱鉀堿法的缺點是受CO2氣體分壓的影響較大。?
聯合吸收法最常用的是砜胺法，砜胺法造價高，而且吸收重烴。?
直接轉化法所需再生設備大，副反應多，現在已經很少使用。?
膜分離法只有當CO2含量大于20％時才有優勢，且烴損較大。?
干法常用的方法是用分子篩做脫硫劑的分子篩法，此方法只適用于CO2含量較低的天然氣脫CO2。?
發明內容
本發明提供一種天然氣中CO2的低溫脫除方法及應用該方法的天然氣液化裝置，以解決化學吸收法脫除CO2需要使用化學藥劑，存在常見腐蝕的問題。?
本發明天然氣中CO2低溫脫除方法包括下述步驟：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。?
本發明應用了天然氣中CO2低溫脫除方法的天然氣液化裝置，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。?
本發明的工作原理是利用CO2加壓冷卻可直接固化，從而與液態的天然氣分離，能夠實現CO2的低溫脫除和在天然氣液化裝置中實現CO2的脫除。固化后的CO2吸熱能夠直接升華為二氧化碳氣體。?
本發明的優點是：?
1．提高小型液化天然氣生產系統的經濟性，一次性投資小，運行維護成本低。?
2．分離過程不涉及化學藥劑，副反應少，不存在常見的腐蝕問題。?
3．脫除過程不受原料氣中CO2分壓的影響。?
4．流程簡單高效。?
5．設備簡單，占地面積小。?
6．可同時生產兩種產品，液態天然氣和高純CO2。?
附圖說明：
圖1是本發明天然氣液化裝置的結構示意圖。?
具體實施方式：
具體實施方式一：下面結合圖1具體說明本實施方式。天然氣中CO2低溫脫除方法包括下述步驟：一、利用天然氣壓縮機1對天然氣進行壓縮；二、利用天然氣脫水干燥塔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。?
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