[發明專利]一種從BOG氣體中提氦與能源利用的系統和方法

有效

• 申請號: 202110234436.7
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113154409B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 張大戰;徐鵬;趙光明
• 申請（專利權）人: 北京中科富海低溫科技有限公司
• 主分類號: F23G7/06
• 分類號: F23G7/06;F22B1/18;F28B1/06;B01D53/26;F25J3/02;F01D15/10
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

1.一種從BOG氣體中提氦與能源利用的方法，其特征在于，包括步驟：

S1、將O₂和BOG氣體通入純氧燃燒室中進行純氧燃燒，除去BOG氣體中的CH₄和H₂；

S2、將純氧燃燒后的混合氣體通入蒸汽發生單元中進行處理，產出低壓過熱蒸汽和低溫混合氣體并脫出部分H₂O，將所述低溫混合氣體通入空冷器中進行冷凝吸附和干燥脫水，以脫出全部H₂O；

S3、將脫出全部H₂O后的混合氣體通入CO₂脫出及液化單元中進行脫CO₂處理，并對脫出的CO₂進行提純和液化處理，得到高純度的液態二氧化碳；

S4、將脫出CO₂后的混合氣體通入一級冷箱中，進行分級降溫處理以依次脫出O₂和N₂，得到粗氦氣；以及

S5、將粗氦氣通入二級冷箱中，通過降溫純化的方式去除雜質，得到純氦。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1和所述步驟S2之間還包括步驟：將純氧燃燒后的混合氣體通入一級換熱器中進行換熱，換熱后的混合氣體通入所述蒸汽發生單元中進行脫H₂O處理。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述一級換熱器為導熱油/循環水換熱器，純氧燃燒BOG氣體所產生的一部分熱能經由所述導熱油/循環水換熱器傳遞給LNG工廠的導熱油/循環水，用于LNG工廠的生產用熱；另一部分熱能經由蒸汽輪機與電機轉化為機械能和電能，用于滿足提氦能耗需求和LNG工廠的耗電需求。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步驟S2中，經由所述一級換熱器換熱后的混合氣體經所述蒸汽發生單元的二級換熱器、三級換熱器以及汽包處理后，產出所述低壓過熱蒸汽。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S3中，利用液化溫度的不同，降溫分離出CO₂，并通過壓縮機加壓和制冷的方式分離得到高純度的液態二氧化碳。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S4中，利用液化溫度的不同，通過分級降溫的方式分別分離出液氧和液氮，其中分離出來的液氮經過所述一級冷箱的前置換熱器，對通入所述一級冷箱的混合氣體進行預冷，以降低所述一級冷箱的能耗；分離出來的液氧經氣化后并入所述純氧燃燒室的供氧管網，進行二次利用，液氧氣化過程釋放的冷量也用于對通入所述一級冷箱的混合氣體進行預冷；經過脫O₂、脫N₂后的粗氦氣經過吸熱變為常溫后，進行再次催化脫氧，釋放的冷量也用于給通入所述一級冷箱的混合氣體進行預冷。