[發明專利]無動力的深冷分離裝置與方法

在審

• 申請號: 201910324945.1
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110017664A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 閆海瑞;張武
• 申請（專利權）人: 中科瑞奧能源科技股份有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02
• 代理公司: 北京惟誠致遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11536
• 代理人: 王慧鳳;呂品

1.一種無動力的深冷分離裝置，其特征在于，包括：

用于對原料氣進行冷卻的第一換熱器；

用于對原料氣進行再次冷卻的第二換熱器，與第一換熱器通過管路連接；

用于使再次冷卻后的原料氣分離出富氫氣和液相的氣液分離器，與第二換熱器通過管路連接；

用于對氣液分離器分離出的液相進行精餾，以得到壓縮天然氣的壓縮天然氣精餾塔，與氣液分離器的液相出口通過管路連接，壓縮天然氣精餾塔的塔釜的液相排出口與壓縮天然氣排出管連接；

壓縮天然氣精餾塔的塔頂氣相出口與膨脹機的入口通過管路連接，膨脹機的出口與富氮氣換熱器的進口連接，富氮氣換熱器的出口與富氮氣排出管連接，富氮氣換熱器與壓縮天然氣精餾塔的塔頂連接，以使富氮氣經膨脹機降溫后在富氮氣換熱器內為壓縮天然氣精餾塔提供冷量。

2.如權利要求1所述的無動力的深冷分離裝置，其特征在于，還包括原料氣換熱器，原料氣換熱器與壓縮天然氣精餾塔的塔釜連接，所述第二換熱器與第一換熱器通過第一管路連接，所述第一管路經過原料氣換熱器，以使被第一換熱器冷卻的原料氣進入原料氣換熱器冷卻后進入第二換熱器再次冷卻。

3.如權利要求2所述的無動力的深冷分離裝置，其特征在于，氣液分離器與第二換熱器通過第二管路連接，所述第二管路上設置有第一節流閥，以使被第二換熱器冷卻的原料氣節流降溫后輸入氣液分離器。

4.如權利要求3所述的無動力的深冷分離裝置，其特征在于，壓縮天然氣精餾塔與氣液分離器的液相出口通過第三管路連接，第三管路上設置有第二節流閥。

5.如權利要求4所述的無動力的深冷分離裝置，其特征在于，壓縮天然氣排出管依次經過第三節流閥、第二換熱器、第一換熱器，以使壓縮天然氣精餾塔的塔釜排出的液態的壓縮天然氣經第三節流閥節流降溫后為第二換熱器與第一換熱器提供冷量。

6.如權利要求5所述的無動力的深冷分離裝置，其特征在于，壓縮天然氣精餾塔的塔頂氣相出口與膨脹機的入口通過第四管路連接，所述第四管路經過第二換熱器，以使壓縮天然氣精餾塔的塔頂排出的富氮氣為第二換熱器提供冷量。

7.如權利要求6所述的無動力的深冷分離裝置，其特征在于，富氮氣排出管依次經過第二換熱器、第一換熱器，以使富氮氣排出管內的富氮氣為第二換熱器與第一換熱器提供冷量。

8.一種無動力的深冷分離方法，其特征在于，包括：

對原料氣進行冷卻；

對原料氣進行再次冷卻；

使再次冷卻的原料氣分離出富氫氣和液相；

對氣液分離器分離出的液相進行精餾，以得到壓縮天然氣和富氮氣，使富氮氣膨脹降溫后為壓縮天然氣精餾提供冷量。

9.如權利要求8所述的無動力的深冷分離方法，其特征在于，被再次冷卻的原料氣節流降溫后分離出富氫氣和液相。

10.如權利要求9所述的無動力的深冷分離方法，其特征在于，壓縮天然氣經節流降溫后為原料氣冷卻提供冷量，富氮氣為第二換熱器與第一換熱器提供冷量。