[發明專利]用于從LNG移除氮氣的工藝和系統

在審

• 申請號: 201580035442.2
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN106662393A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 江浩
• 申請（專利權）人: 博萊克威奇控股公司
• 主分類號: F25J3/00
• 分類號: F25J3/00;F25J3/02
• 代理公司: 北京易光知識產權代理有限公司11596
• 代理人: 崔曉光

技術領域

本發明大體上涉及用于從含烴氣體回收液體天然氣(“LNG”)的工藝和系統。更確切地說，本發明大體上涉及用于從含烴氣體移除氮氣且產生LNG流的工藝和系統。

背景技術

由于對甲烷的增加的需求，非傳統的氣體源已經越來越多地用作用來產生LNG的饋料流。然而，這些非傳統的氣體源含有高濃度的氮氣，這在氣體于LNG設施中受到液化時導致若干操作問題。舉例來說，氣體饋料流中存在高濃度氮氣會阻礙甲烷完全凝結，并且會不利地影響所產生LNG流的質量。

由于甲烷的商業價值，因此在某些情況下，想要在處理期間從氣體饋料流移除氮氣的至少一部分。然而，用于移除氮氣的一些常規過程可僅對于某些類型的饋料流取(決于其氮氣濃度)，才是商業上可行。此外，許多常規氮氣移除過程并不特別適合于在處理期間從氣體饋料流移除較小濃度的氮氣。此外，在許多這些常規氮氣移除過程期間可能難以調節溫度和其它操作條件，這會不利地影響從所得LNG流有效地移除氮氣且產生規范LNG產物的能力。

因此，需要可以在產生LNG時從含烴氣體更有效地移除較低濃度氮氣的工藝和系統。

發明內容

本文所描述的一個或多個實施例涉及用于從含烴氣體回收甲烷的工藝。所述工藝包括：(a)冷卻且至少部分地冷凝包括所述含烴氣體的饋料流以從而提供經冷卻的饋料流，其中所述含烴氣體包括0.5到30摩爾百分比的范圍內的氮氣；(b)在蒸餾柱中分餾所述經冷卻的饋料流的至少一部分以從而形成貧氮氣底部流和富氮氣頂部流，其中所述分餾在1到8MPa的范圍內的壓力下發生，且所述富氮氣頂部流包括最初存在于所述含烴氣體中的至少75％的氮氣；以及(c)回收所述貧氮氣底部流的至少一部分以從而形成富含LNG的流。

本文所描述的一個或多個實施例涉及用于從含烴氣體回收甲烷的工藝。所述工藝包括：(a)冷卻且至少部分地冷凝包括所述含烴氣體的饋料流以從而提供經冷卻的饋料流，其中所述含烴氣體包括0.5到30摩爾百分比的范圍內的氮氣；(b)在蒸餾柱中分餾所述經冷卻的饋料流的至少一部分以從而形成貧氮氣底部流和富氮氣頂部流，其中所述富氮氣頂部流包括最初存在于所述含烴氣體中的至少75％的氮氣；(c)冷卻所述富氮氣頂部流的至少一部分以從而形成經冷卻的富氮氣頂部流；(d)將所述經冷卻的富氮氣頂部流分離為液體回流和蒸氣副產物；(e)將所述液體回流的至少一部分引入到所述蒸餾柱中；以及(f)冷卻所述貧氮氣底部流的至少一部分以從而形成富含LNG的流。

本文所描述的一個或多個實施例涉及用于從含烴氣體回收甲烷的設施。所述設施包括：(a)主要熱交換器，其具有安置于其中的第一冷卻通道，其中所述第一冷卻通道被配置為將所述含烴氣體冷卻為經冷卻的含烴氣體；(b)蒸餾柱，其與所述第一冷卻通道流體連通，其中所述蒸餾柱包括用以接收所述經冷卻的含烴氣體的第一入口，其中所述蒸餾柱被配置為將所述經冷卻的含烴氣體分離為富氮氣頂部流和貧氮氣底部流；(c)安置于所述主要熱交換器內的第二冷卻通道，其與所述蒸餾柱流體連通，其中所述第二冷卻通道被配置為將所述貧氮氣底部流冷卻為富含LNG的液體流；(d)安置于所述主要熱交換器內的第三冷卻通道，其與所述蒸餾柱流體連通，其中所述第三冷卻通道被配置為將所述富氮氣頂部流冷卻為經冷卻的富氮氣流；(e)回流系統，其在所述第三冷卻通道與所述蒸餾柱之間流體連通，其中所述回流系統被配置為將所述經冷卻的富氮氣流分離為液體回流和蒸氣副產物；以及(f)單個閉環混合致冷循環，其至少部分地安置于所述主要熱交換器內。

附圖說明

參考以下附圖在本文中描述了本發明的實施例，在附圖中：

圖1提供根據本發明的一個實施例經配置的LNG回收設施的示意性描繪，具體來說說明使用單個閉環混合致冷劑系統以從饋送氣體流回收甲烷。

具體實施方式

本發明的實施例的以下詳細描述參考附圖。所述實施例意圖以足夠的細節描述本發明的各種方面以使得所屬領域的技術人員能夠實踐本發明。可以利用其它實施例并且可以在不脫離權利要求書的范圍的前提下進行改變。因此，不應將以下詳細描述視為具有限制意義。本發明的范圍僅由所附的權利要求書以及此權利要求書所授權的等效物的完整范圍來界定。