[發(fā)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(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112066642A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏義江;黃科
• 申請（專利權(quán)）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(chuàng)專利代理有限公司 51289
• 代理人: 畢雅鳳

本發(fā)明公開了一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統(tǒng)，屬于提取系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，包括粗氦冷凝器，所述粗氦冷凝器分別連通有第二液氮節(jié)流閥、液氮過冷器、粗氦分離器和脫甲烷塔冷凝分離器，所述粗氦分離器分別連通有液氮過冷器和第一液氮節(jié)流閥，所述第一液氮節(jié)流閥的另一端連通有閃蒸汽分離器，所述閃蒸汽分離器連通有液氮過冷器，所述液氮過冷器連通有液氮蒸發(fā)壓力控制閥，所述液氮蒸發(fā)壓力控制閥的另一端連通有脫甲烷塔冷凝器，天然氣放散少，氦氣提取效率高、同時對天然氣中的氮氣提取生產(chǎn)液氮和氮氣產(chǎn)品，經(jīng)濟效益好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提取系統(tǒng)，特別是涉及一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統(tǒng)，屬于提取系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氦氣是惰性氣體的一種，是重要的戰(zhàn)略物資，作為一種保護氣體和超低溫冷凍劑在航天、國防、半導體生產(chǎn)、核磁共振及氣體檢漏方面具有非常重要的用途，氦氣主要存在于天然氣中，從天然氣中提取氦是氦氣的主要工業(yè)來源，我國天然氣中氦氣含量少，單獨從天然氣中提取氦氣成本高，液化天然氣是一種清潔能源，隨著國內(nèi)天然氣液化裝置的興起，實行LNG和粗氦提取聯(lián)產(chǎn)使提氦有氣經(jīng)濟可行性；對于含氮量低的天然氣，天然氣液化后粗氦可在LNG閃蒸氣中提取，而現(xiàn)有技術(shù)中在進行提取的時候存在天然氣放散比較多，提取氦氣的效率低，而且無法實現(xiàn)對天然氣中的氮氣提取生產(chǎn)液氮和氮氣產(chǎn)品導致能源浪費，無法實現(xiàn)循環(huán)利用，為此設(shè)計一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統(tǒng)來優(yōu)化上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是為了提供一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統(tǒng)解決上述問題。

本發(fā)明的目的可以通過采用如下技術(shù)方案達到：

一種高含氮和含氦天然氣液化及粗氦和氮提取系統(tǒng)，包括粗氦冷凝器，所述粗氦冷凝器分別連通有第二液氮節(jié)流閥、液氮過冷器、粗氦分離器和脫甲烷塔冷凝分離器，所述粗氦分離器分別連通有液氮過冷器和第一液氮節(jié)流閥，所述第一液氮節(jié)流閥的另一端連通有閃蒸汽分離器，所述閃蒸汽分離器連通有液氮過冷器，所述液氮過冷器連通有液氮蒸發(fā)壓力控制閥，所述液氮蒸發(fā)壓力控制閥的另一端連通有脫甲烷塔冷凝器，所述脫甲烷塔冷凝器的一側(cè)安裝有脫甲烷塔，所述脫甲烷塔的另一側(cè)安裝有脫甲烷塔再沸器，所述脫甲烷塔與所述脫甲烷塔冷凝器連通，所述脫甲烷塔冷凝分離器分別與所述脫甲烷塔和脫甲烷塔冷凝器連通，所述脫甲烷塔冷凝器連通有循環(huán)氮節(jié)流閥，且所述循環(huán)氮節(jié)流閥的另一端分別與所述第二液氮節(jié)流閥和液氮過冷器連通，所述液氮過冷器連通有天然氣過冷換熱器，所述天然氣過冷換熱器分別與混合冷劑三級節(jié)流閥和天然氣低溫節(jié)流閥連通，所述天然氣低溫節(jié)流閥的另一端與天然氣脫氮塔連通，所述天然氣脫氮塔的一側(cè)安裝有脫氮塔再沸器，所述脫氮塔再沸器連通有混合冷劑二段節(jié)流閥、天然氣過冷換熱器和天然氣液化換熱器，所述天然氣脫氮塔還與所述脫甲烷塔連通，所述脫甲烷塔再沸器與天然氣過冷換熱器和天然氣液化換熱器連通，所述混合冷劑二段節(jié)流閥分別與所述天然氣液化換熱器和天然氣過冷換熱器連通，所述天然氣脫氮塔連通有天然氣高溫節(jié)流閥，所述天然氣高溫節(jié)流閥的另一端連通有天然氣液化換熱器，所述天然氣液化換熱器連通有重烴分離器，且所述重烴分離器與所述天然氣高溫節(jié)流閥連通。

優(yōu)選的，所述天然氣液化換熱器連通有高壓混合冷劑分離器和混合冷劑一級節(jié)流閥，所述混合冷劑一級節(jié)流閥與連通有天然氣預(yù)冷換熱器，所述混合冷劑一級節(jié)流閥的另一端與所述高壓混合冷劑分離器連通，所述高壓混合冷劑分離器還與所述天然氣預(yù)冷換熱器連通，所述天然氣預(yù)冷換熱器連通有第一混合冷劑壓縮機，所述第一混合冷劑壓縮機連通有混合冷劑段間冷卻器，所述混合冷劑段間冷卻器連通有混合冷劑段間分離器，所述混合冷劑段間分離器分別與所述混合冷劑增加泵和第二混合冷劑壓縮機連通。

優(yōu)選的，所述第二混合冷劑壓縮機連通有混合冷劑末級冷卻器，所述混合冷劑增加泵連通有混合冷劑末級冷卻器，所述混合冷劑末級冷卻器的另一端連通有混合冷劑末級分離器，所述混合冷劑末級分離器與所述天然氣預(yù)冷換熱器連通。