[發(fā)明專利]BOG分離提純設(shè)備及工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710197568.0
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106883897A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊文波;許世民;白燕;全國平;董德建;蘇代軍
• 申請（專利權(quán)）人: 四川華億石油天然氣工程有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙)51124
• 代理人: 楊長青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種BOG分離提純設(shè)備及工藝。

背景技術(shù)

LNG(液化天然氣)作為一種優(yōu)質(zhì)能源被廣泛使用，但因其受熱極易汽化的特性，即使在儲存絕熱良好的條件下，也會不可避免地產(chǎn)生BOG(液化天然氣閃蒸氣)。為了維持儲存容器內(nèi)部壓力恒定，需要不斷地排出BOG。國內(nèi)LNG工廠大多采用液化工藝，對儲罐和裝車站產(chǎn)生的BOG進(jìn)行回收。

BOG中主要成分為甲烷，但同時含有大量的氮和少量的氫、氦等，為了提高甲烷的濃度，需要對BOG進(jìn)行分離提純處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明首先要解決的技術(shù)問題是提供一種充分利用能量的BOG分離提純設(shè)備。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：BOG分離提純設(shè)備，包括換熱器、再沸器、精餾塔、冷凝器和分離器，所述換熱器的第一熱流通道的入口為BOG入口，第一熱流通道的出口與所述再沸器的再沸器熱流通道的入口相連；再沸器熱流通道的出口與換熱器的第二熱流通道的入口相連，第二熱流通道的出口通過第一調(diào)壓裝置再與精餾塔的進(jìn)料口相連；精餾塔的塔底出口與再沸器冷流通道的入口相連，再沸器冷流通道的出口連接至精餾塔內(nèi)；精餾塔的塔頂出口與所述冷凝器的冷凝器熱流通道的入口相連，冷凝器熱流通道的出口與所述分離器的進(jìn)料口相連，分離器的底部出口連接至精餾塔內(nèi)，分離器的頂部出口連接至換熱器的第一冷流通道的入口；精餾塔的塔底出口通過第二調(diào)壓裝置再與冷凝器的冷凝器冷流通道的入口相連，冷凝器冷流通道的出口連接至換熱器的第二冷流通道的入口。

具體地，所述第一調(diào)壓裝置和第二調(diào)壓裝置均為節(jié)流閥。

具體地，所述換熱器為板翅式換熱器，所述再沸器為板翅式換熱器或管殼式換熱器，所述精餾塔為填料塔，所述冷凝器為板翅式換熱器，所述分離器為重力式氣液分離器。

本發(fā)明還提供一種通過上述任意一種BOG分離提純設(shè)備實(shí)施的BOG分離提純工藝，包括以下步驟：

A.BOG通過BOG入口進(jìn)入換熱器的第一熱流通道，冷卻至－65～－30℃，再進(jìn)入再沸器的再沸器熱流通道冷卻至－80～－50℃，最后返回至換熱器的第二熱流通道，冷卻至－90～－30℃；

B.BOG從換熱器的第二熱流通道降壓至300kPa(A)～900kPa(A)后通過精餾塔的進(jìn)料口進(jìn)入精餾塔的中部，在精餾塔內(nèi)進(jìn)行熱質(zhì)交換，實(shí)現(xiàn)輕重組分分離；其中300kPa(A)表示絕對壓強(qiáng)為300kPa；

C.精餾塔的塔頂出口的餾出氣體進(jìn)入冷凝器的冷凝器熱流通道，再進(jìn)入分離器進(jìn)行分離，分離得到的氮?dú)膺M(jìn)入換熱器的第一冷流通道利用冷量后排出，得到氮?dú)猱a(chǎn)品；分離器分離得到的重組分液體返回至精餾塔內(nèi)；

D.精餾塔的塔底出口處的餾出液體的一部分進(jìn)入再沸器的再沸器冷流通道，再返回至精餾塔內(nèi)；精餾塔的塔底出口處的餾出液體的另一部分降壓后順次進(jìn)入冷凝器的冷凝器冷流通道和換熱器的第二冷流通道后排出，得到提純后BOG產(chǎn)品。

具體地，所述步驟A中，BOG通過BOG入口進(jìn)入換熱器的第一熱流通道，冷卻至－50℃，再進(jìn)入再沸器的再沸器熱流通道冷卻至－71.3℃，最后返回至換熱器的第二熱流通道，冷卻至－80℃。

具體地，所述步驟B中，BOG從換熱器的第二熱流通道降壓至780kPa(A)后通過精餾塔的進(jìn)料口進(jìn)入精餾塔中部，在精餾塔內(nèi)進(jìn)行熱質(zhì)交換，實(shí)現(xiàn)輕重組分的分離。

本發(fā)明的有益效果是：BOG分離提純設(shè)備可充分利用BOG以及處理過程的熱能和冷能，提高能量的使用效率。BOG分離提純工藝將BOG進(jìn)行分離提純，分別制得氮?dú)猱a(chǎn)品和提純后的BOG產(chǎn)品，工藝過程充分利用能量，易于控制，制得的氮?dú)猱a(chǎn)品純度為80～99.99％(體積)，提純后BOG產(chǎn)品中甲烷含量90～99.9％(體積)。本發(fā)明用于含氮量高于1％(體積)的BOG氣體的提純，同時氮?dú)饪勺鳛楦碑a(chǎn)品用于其他系統(tǒng)，適合推廣運(yùn)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明BOG分離提純設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中零部件、部位及編號：換熱器1、BOG入口10、第一熱流通道11、第二熱流通道12、第一冷流通道13、第二冷流通道14；再沸器2、再沸器熱流通道21、再沸器冷流通道22；精餾塔3、塔頂出口31、塔底出口32；冷凝器4、冷凝器熱流通道41、冷凝器冷流通道42；分離器5；第一調(diào)壓裝置6；第二調(diào)壓裝置7。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。