[發明專利]一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統

在審

• 申請號: 202011060980.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112066642A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 魏義江;黃科
• 申請（專利權）人: 四川空分集團工程有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02
• 代理公司: 成都明濤智創專利代理有限公司 51289
• 代理人: 畢雅鳳

1.一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統，其特征在于：包括粗氦冷凝器(13)，所述粗氦冷凝器(13)分別連通有第二液氮節流閥(22)、液氮過冷器(19)、粗氦分離器(14)和脫甲烷塔冷凝分離器(12)，所述粗氦分離器(14)分別連通有液氮過冷器(19)和第一液氮節流閥(15)，所述第一液氮節流閥(15)的另一端連通有閃蒸汽分離器(16)，所述閃蒸汽分離器(16)連通有液氮過冷器(19)，所述液氮過冷器(19)連通有液氮蒸發壓力控制閥(21)，所述液氮蒸發壓力控制閥(21)的另一端連通有脫甲烷塔冷凝器(10)，所述脫甲烷塔冷凝器(10)的一側安裝有脫甲烷塔(9)，所述脫甲烷塔(9)的另一側安裝有脫甲烷塔再沸器(11)，所述脫甲烷塔(9)與所述脫甲烷塔冷凝器(10)連通，所述脫甲烷塔冷凝分離器(12)分別與所述脫甲烷塔(9)和脫甲烷塔冷凝器(10)連通，所述脫甲烷塔冷凝器(10)連通有循環氮節流閥(20)，且所述循環氮節流閥(20)的另一端分別與所述第二液氮節流閥(22)和液氮過冷器(19)連通，所述液氮過冷器(19)連通有天然氣過冷換熱器(3)，所述天然氣過冷換熱器(3)分別與混合冷劑三級節流閥(31)和天然氣低溫節流閥(6)連通，所述天然氣低溫節流閥(6)的另一端與天然氣脫氮塔(7)連通，所述天然氣脫氮塔(7)的一側安裝有脫氮塔再沸器(8)，所述脫氮塔再沸器(8)連通有混合冷劑二段節流閥(30)、天然氣過冷換熱器(3)和天然氣液化換熱器(2)，所述天然氣脫氮塔(7)還與所述脫甲烷塔(9)連通，所述脫甲烷塔再沸器(11)與天然氣過冷換熱器(3)和天然氣液化換熱器(2)連通，所述混合冷劑二段節流閥(30)分別與所述天然氣液化換熱器(2)和天然氣過冷換熱器(3)連通，所述天然氣脫氮塔(7)連通有天然氣高溫節流閥(5)，所述天然氣高溫節流閥(5)的另一端連通有天然氣液化換熱器(2)，所述天然氣液化換熱器(2)連通有重烴分離器(4)，且所述重烴分離器(4)與所述天然氣高溫節流閥(5)連通。

2.根據權利要求1所述的一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統，其特征在于：所述天然氣液化換熱器(2)連通有高壓混合冷劑分離器(29)和混合冷劑一級節流閥(32)，所述混合冷劑一級節流閥(32)與連通有天然氣預冷換熱器(1)，所述混合冷劑一級節流閥(32)的另一端與所述高壓混合冷劑分離器(29)連通，所述高壓混合冷劑分離器(29)還與所述天然氣預冷換熱器(1)連通，所述天然氣預冷換熱器(1)連通有第一混合冷劑壓縮機(23)，所述第一混合冷劑壓縮機(23)連通有混合冷劑段間冷卻器(24)，所述混合冷劑段間冷卻器(24)連通有混合冷劑段間分離器(25)，所述混合冷劑段間分離器(25)分別與所述混合冷劑增加泵(26)和第二混合冷劑壓縮機(33)連通。

3.根據權利要求2所述的一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統，其特征在于：所述第二混合冷劑壓縮機(33)連通有混合冷劑末級冷卻器(27)，所述混合冷劑增加泵(26)連通有混合冷劑末級冷卻器(27)，所述混合冷劑末級冷卻器(27)的另一端連通有混合冷劑末級分離器(28)，所述混合冷劑末級分離器(28)與所述天然氣預冷換熱器(1)連通。

4.根據權利要求1所述的一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統，其特征在于：所述天然氣預冷換熱器(1)連通有循環氮氣壓縮機(18)，所述天然氣預冷換熱器(1)還連通有閃蒸汽壓縮機(17)，且所述閃蒸汽壓縮機(17)連通有脫甲烷塔(9)。

5.根據權利要求4所述的一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統，其特征在于：所述閃蒸汽分離器(16)輸出液氮并一部分液氮輸入值所述粗氦冷凝器(13)內，所述天然氣預冷換熱器(1)輸入有天然氣并輸出有重烴，所述循環氮氣壓縮機(18)輸出有氮氣，且輸出的氮氣與所述天然氣預冷換熱器(1)連通并輸入至天然氣預冷換熱器(1)內。

6.根據權利要求1所述的一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統，其特征在于：所述天然氣預冷換熱器(1)輸出有閃蒸汽至所述閃蒸汽壓縮機(17)，所述天然氣預冷換熱器(1)輸出有混合冷劑至所述第一混合冷劑壓縮機(23)內。