从天然气中提氦并液化的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术的从天然气中提氦并液化的装置与方法，其中，本发明专利技术的装置包括一级换热器、二级换热器、甲烷精馏塔、低温洗涤塔，脱氮塔，与低温洗涤塔通过管路连接。本发明专利技术的从天然气中提氦并液化的方法包括：对天然气第一次冷却降温处理；对第一次冷却降温处理后的天然气再次冷却降温；对再次冷却降温后的天然气精馏，使天然气分离出包含氦气和氮气的气相物料后液化；对气相物料洗涤，使气相物料中的氮气、氧气液化为混合液态物料后脱离出去，仅剩氦气；对混合液态物料低温精馏，使混合液态物料分离出氮气；对氦气催化氧化处理，使氦气中的氢气、烷烃组分反应去除；对催化氧化处理后的氦气纯化处理。本发明专利技术的技术方案结构简单、可以效率较高的从天然气中提氦并液化。

【技术实现步骤摘要】
从天然气中提氦并液化的装置与方法
本专利技术涉及化工尾气的回收利用，特别是涉及一种从天然气中提氦并液化的装置与方法。
技术介绍
氦气因其独特的性质，在国防军工和科学研究中有着重要的作用，利用其-268.9℃的低沸点，液氦可以用于低温超导及相关的低温制冷系统中，另外氦气在医疗领域的核磁共振成像设备中用作超导电磁体冷却，在核电装置用作传热介质，在光纤生产中用作冷却和惰性保护气，以及在真空检漏上用作检漏介质。我国氦气消费量大，而且氦气产量低，基本都是从外国进口，氦气重要存在于天然气中，目前从天然气中提氦是氦气的主要来源。目前工业上应用的氦气主要是从天然气中提取，天然气提氦技术显得非常重要，目前利用低温的办法从天然气中提氦是主要方式，但现有技术效率较低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种效率较高的从天然气中提氦并液化的装置与方法。本专利技术的从天然气中提氦并液化的装置，包括：用于对天然气第一次冷却降温处理的一级换热器；用于对第一次冷却降温处理后的天然气再次冷却降温的二级换热器，与所述一级换热器通过管路连接；用于对再次冷却降温后的天然气精馏，使所述天然气分离出包含氦气和氮气的气相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从天然气中提氦并液化的装置，其特征在于，包括：用于对天然气第一次冷却降温处理的一级换热器；用于对第一次冷却降温处理后的天然气再次冷却降温的二级换热器，与所述一级换热器通过管路连接；用于对再次冷却降温后的天然气精馏，使所述天然气分离出包含氦气和氮气的气相物料后液化的甲烷精馏塔，与所述二级换热器通过管路连接；用于对所述气相物料洗涤，使所述气相物料中的氮气、氧气液化为混合液态物料后脱离出去，仅剩氦气的低温洗涤塔，与所述甲烷精馏塔通过管路连接；用于对所述混合液态物料低温精馏，使混合液态物料分离出氮气的脱氮塔，与所述低温洗涤塔通过管路连接。

【技术特征摘要】
1.一种从天然气中提氦并液化的装置，其特征在于，包括：用于对天然气第一次冷却降温处理的一级换热器；用于对第一次冷却降温处理后的天然气再次冷却降温的二级换热器，与所述一级换热器通过管路连接；用于对再次冷却降温后的天然气精馏，使所述天然气分离出包含氦气和氮气的气相物料后液化的甲烷精馏塔，与所述二级换热器通过管路连接；用于对所述气相物料洗涤，使所述气相物料中的氮气、氧气液化为混合液态物料后脱离出去，仅剩氦气的低温洗涤塔，与所述甲烷精馏塔通过管路连接；用于对所述混合液态物料低温精馏，使混合液态物料分离出氮气的脱氮塔，与所述低温洗涤塔通过管路连接。2.如权利要求1所述的从天然气中提氦并液化的装置，其特征在于，所述甲烷精馏塔的塔底再沸器通过第一管路连接所述甲烷精馏塔，所述第一管路经过二级换热器，所述第一管路上设置有第一节流阀，以使由甲烷精馏塔的塔底再沸器排出的天然气经过二级换热器降温、经过第一节流阀节流降压后进入甲烷精馏塔精馏，脱氮塔的甲烷排放口与第一甲烷排出管连接，所述第一甲烷排出管经过二级换热器，所述第一甲烷排出管上设置有第二节流阀，以使由第一甲烷排出管的甲烷经过二级换热器降温、经过第二节流阀节流降压后排出。3.如权利要求2所述的从天然气中提氦并液化的装置，其特征在于，脱氮塔的氮气排出口与氮气排出管连接，所述氮气排出管经过三级换热器、二级换热器、一级换热器，以使所述氮气排出管内的氮气复温。4.如权利要求3所述的从天然气中提氦并液化的装置，其特征在于，低温洗涤塔的氦气排出口与氦气排出管连接，所述氦气排出管经过三级换热器、二级换热器、一级换热器，以使所述氦气排出管内的氦气复温，脱氮塔的底部甲烷排出口与第二甲烷排出管连接，所述第二甲烷排出管经过二级换热器，所述第二甲烷排出管上设置有第三节流阀，以使由第二甲烷排出管的甲烷经过二级换热器降温、经过第三节流阀节流降压后排出，所述第二甲烷排出管上第三节流阀、二级换热器之间连接有甲烷输送管，所述甲烷输送管的另一端与低温洗涤塔连通，所述甲烷输送管经过动力泵、三级换热器。5.如权利要求4所述的从天然气中提氦并液化的装置，其特征在于，还包括：用于对氦气排出管排出的氦气催化氧化处理，使所述氦气中的氢气、烷烃组分反应去除的催化氧化装置，与氦气排出管连通；用于对催化氧化处理后的氦气纯化处理，使所述氦气中的水分、二氧化碳去除的常温纯化装置，与催化氧化装置连接。6.如权利要求5所述的从天然气中提氦并液化的装置，其特征在于，还包括氦液化装置，所述氦液化装置包括用于对氦气压缩的氦气压缩机、用于储存液氮的液氮杜瓦罐，氦气压缩机与液氮杜瓦罐通过第八管路连通，所述第八管路依次经过用于对压缩后的氦气以及纯化处理后氦气预冷却的预冷器、用于对预冷却后的氦气第一次冷却降温处理第一换热器、用于对第一次冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：程进杰，丁胜军，
申请(专利权)人：中科瑞奥能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11