[發明專利]一種天然氣液化脫氮系統及工藝

在審

• 申請號: 202111232955.6
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN113831942A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 俞徐林;陶敏峰;涂金華;王房杰;周威;謝成杰;何宏楊;黃一飛;梁艷
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化江漢石油工程設計有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;周舒蒙

1.一種天然氣液化脫氮系統，其特征在于，包括干氣管路、冷箱、低溫分離器、脫氮氣塔、增壓壓縮機和回流罐；干氣管路通過冷箱后與低溫分離器的原料氣入口連通，低溫分離器頂部的氣相出口連通第一氣相支路和第二氣相支路，第一氣相支路通過冷箱后與脫氮氣塔的上部連通；第二氣相支路與脫氮氣塔的下部連通；脫氮氣塔塔頂的氣相出口與塔頂氣相管路相連，塔頂氣相管路通過冷箱后與氮/甲烷增壓壓縮機的入口連通，閃蒸汽管路通過冷箱后與增壓壓縮機的入口連通，增壓壓縮機的出口與節流管路相連，節流管路經過冷箱后與回流罐連通；回流罐的氣相出口與尾氣排放管路連通；回流罐的液相出口通過管路與脫氮氣塔的上部連通，脫氮氣塔塔底的液相出口與LNG管路相連， LNG管路經過冷箱后與LNG液化工廠的LNG儲罐連通。

2.如權利要求1所述的天然氣液化脫氮系統，其特征在于，所述低溫分離器底部的液相出口與重烴管路相連，重烴管路通過冷箱后與重烴儲罐連通。

3.如權利要求1所述的天然氣液化脫氮系統，其特征在于，所述尾氣排放管路通過冷箱后與大氣連通。

4.如權利要求1所述的天然氣液化脫氮系統，其特征在于，各在進冷箱和出冷箱的位置分別配置有溫度計。

5.如權利要求1所述的天然氣液化脫氮系統，其特征在于，所述脫氮系統還增設有回流泵，回流泵的入口通過管路與回流罐的液相出口連通，回流泵的出口通過回流管路與脫氮氣塔的上部連通。

6.如權利要求1所述的天然氣液化脫氮系統，其特征在于，所述脫氮氣塔的頂部設有安全管路，該安全管路上配置有安全閥。

7.一種基于如權利要求1～6中任意一項所述脫氮系統的天然氣脫氮工藝，其特征在于，該工藝包括如下步驟：

步驟一、干氣經上游深度脫碳、脫水工藝處理后，通過冷箱冷凝；

步驟二、冷凝后的干氣進入低溫分離器進行氣液分離，低溫分離器內的氣相分成二股，一股為流入第一氣相管路的90%氣相，通過冷箱冷凝成LNG，LNG節流進入脫氮氣塔的上部；另一股為流入第二氣相之路的10%氣相，直接節流進入脫氮氣塔的下部，作為熱源，在脫氮氣塔內精餾分離；

步驟三、低溫分離器內的液相為冷凝的重烴，重烴由重烴管路通過冷箱，復熱后進入LNG液化工廠的重烴儲罐；

步驟四、脫氮氣塔塔頂的氣相與來自LNG儲罐的閃蒸汽分別通過冷箱后混合，氮/甲烷混合氣進入增壓壓縮機增壓；

步驟五、增壓后的氮/甲烷混合氣通過冷箱冷卻，再節流后進入脫氮氣塔頂部的回流罐，回流罐內的液相送入脫氮氣塔洗滌，回流罐內的氣相為含氮尾氣，含氮尾氣通過冷箱復熱后放空；

步驟六、脫氮氣塔塔底的液相為產品LNG，LNG冷卻節流后進入LNG液化工廠的LNG儲罐。

8.如權利要求7所述的天然氣脫氮工藝，其特征在于，在步驟一中，干氣通過冷箱冷凝至-55℃。

9.如權利要求7所述的天然氣脫氮工藝，其特征在于，在步驟四中，氮/甲烷混合氣進入增壓壓縮機后增壓至1.1~1.3MPa。

10.如權利要求7所述的天然氣脫氮工藝，其特征在于，在步驟五中，節流后氮/甲烷混合氣溫度為-184℃~-180℃。