一种天然气BOG中提取氦气低温精馏方法技术

本发明专利技术公开了一种天然气BOG中提取氦气低温精馏方法，设置的原料气体为天然气BOG，通过采用空气膨胀机、冷却器、空气再沸器、主换热器、精馏塔、LNG再沸器、冷凝蒸发器、过冷器、气液分离器、吸附器及杜瓦瓶氦气提取装置，对天然气BOG中的氦气进行提取；本发明专利技术通过使用低温精馏方法取纯氦气，提高了产品的经济价值，具有流程设计合理，操作简单，氦气的提取率高优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气BOG中提取氦气低温精馏方法


[0001]本专利技术涉及氦气提取
，具体涉及一种天然气BOG中提取氦气低温精馏方法。

技术介绍

[0002]氦气是一种无色无味的惰性气体，被广泛应用于光纤、半导体、医疗、国防等诸多领域，是一种不可再生的稀缺性战略资源。氦气用途广、用量大，但获取来源却有限，空气中氦含量约为5ppm，不具备提取价值，目前主要来源于天然气开采中的伴生氦气回收。
[0003]我国天然气氦含量低，然而天然气经过液化过程后氦气、氮、氢等沸点更低的气体组分会被浓缩几十甚至上百倍，天然气液化过程中冷箱的顶部存在一部分“有害”的不凝气体，其中含有浓度较高的氦气。同时LNG储罐顶部闪蒸的BOG气(Boil
‑
off Gas)也含有浓度较高的氦气。在冷箱不凝气或者BOG气中，氦气被浓缩后含量升高，极具开发价值，可经过回收、提纯等手段获得高纯的氦气。因此对于氦气这种不宜获得的稀缺资源，开展天然气液化回收氦气研究极具意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于解决上述问题，而提供一种天然气BOG中提取氦气低温精馏方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种天然气BOG中提取氦气低温精馏方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S1，设置原料气体，所述原料气体为天然气BOG，使得天然气BOG进入缓冲罐中；
[0007]步骤S2，将除水和二氧化碳后的空气进入空气膨胀机进行压缩处理；
[0008]步骤S3，经压缩后的空气依次进入冷却器与主换热器进行降温；
[0009]步骤S4，降温后的空气送入空气再沸器加热其中的LNG液体，空气被降温后进入主换热器中部进一步降温；
[0010]步骤S5，带压力的天然气BOG进入主换热器被降温至部分带液后，抽出送入精馏塔底部的LNG再沸器中，以对另一侧的LNG液体加热，本身被进一步液化后出LNG再沸器，经调压后送入精馏塔中部参与精馏；
[0011]步骤S6，精馏塔内的重组分在塔底积聚，重组分以气体形式从所述精馏塔底部抽出，经所述主换热器复热后送出；
[0012]步骤S7，精馏塔内的轻组分在顶部聚集，送入冷凝蒸发器中液化，部分不凝气从冷凝蒸发器顶部抽出，进入粗氦气过冷器降温被部分液化后送入气液分离器，液体部分从气液分离器底部抽出后作为冷源送入粗氦过冷器；
[0013]步骤S8，从气液分离器顶部抽出的不凝气通过过冷器后，再送入主换热器回收冷量；
[0014]步骤S9，通过吸附器将少量的氧气、氮气、氩气吸附掉，得到的纯氦气经过换热器回收冷量后送出杜瓦瓶。
[0015]优选的，步骤S1中，缓冲罐内的压力为0.003MPa，温度为常温。
[0016]优选的，步骤S2中，空气膨胀机出口原料气温度为35℃，压力为2.5MPa。
[0017]优选的，步骤S6中，精馏塔内的重组分在塔底积聚，设置于塔底的空气再沸器和LNG再沸器加热积聚在所述精馏塔塔底的液体。
[0018]优选的，所述精馏塔塔底的压力为0.4～0.56MPaA、温度为
‑
130～135.6℃，所述精馏塔塔顶的压力为0.45～0.55MpaA，温度为
‑
175～
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181.6℃。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术通过使用低温精馏方法取纯氦气，提高了产品的经济价值，具有流程设计合理，操作简单，氦气的提取率高优点。
附图说明
[0021]图1为本专利技术天然气BOG中提取氦气低温精馏方法流程示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]如图1所示：
[0024]本实施例中一种天然气BOG中提取氦气低温精馏方法，
[0025]包括以下步骤：
[0026]步骤S1，设置原料气体，所述原料气体为天然气BOG，使得天然气BOG进入缓冲罐中；
[0027]步骤S2，将除水和二氧化碳后的空气进入空气膨胀机进行压缩处理；
[0028]步骤S3，经压缩后的空气依次进入冷却器与主换热器进行降温；
[0029]步骤S4，降温后的空气送入空气再沸器加热其中的LNG液体，空气被降温后进入主换热器中部进一步降温；
[0030]步骤S5，带压力的天然气BOG进入主换热器被降温至部分带液后，抽出送入精馏塔底部的LNG再沸器中，以对另一侧的LNG液体加热，本身被进一步液化后出LNG再沸器，经调压后送入精馏塔中部参与精馏；
[0031]步骤S6，精馏塔内的重组分在塔底积聚，重组分以气体形式从所述精馏塔底部抽出，经所述主换热器复热后送出；
[0032]步骤S7，精馏塔内的轻组分在顶部聚集，送入冷凝蒸发器中液化，部分不凝气从冷凝蒸发器顶部抽出，进入粗氦气过冷器降温被部分液化后送入气液分离器，液体部分从气液分离器底部抽出后作为冷源送入粗氦过冷器；
[0033]步骤S8，从气液分离器顶部抽出的不凝气通过过冷器后，再送入主换热器回收冷量；
[0034]步骤S9，通过吸附器将少量的氧气、氮气、氩气吸附掉，得到的纯氦气经过换热器回收冷量后送出杜瓦瓶。
[0035]其中，步骤S1中，缓冲罐内的压力为0.003MPa，温度为常温。
[0036]步骤S2中，空气膨胀机出口原料气温度为35℃，压力为2.5MPa。
[0037]步骤S6中，精馏塔内的重组分在塔底积聚，设置于塔底的空气再沸器和LNG再沸器加热积聚在所述精馏塔塔底的液体。
[0038]步骤S6中，所述精馏塔塔底的压力为0.4～0.56MPaA、温度为
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130～135.6℃，所述精馏塔塔顶的压力为0.45～0.55MpaA，温度为
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175～
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181.6℃。
[0039]本专利技术一种天然气BOG中提取氦气低温精馏方法，使用低温精馏方法取纯氦气，提高了产品的经济价值，具有流程设计合理，操作简单，氦气的提取率高优点。
[0040]于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0041]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气BOG中提取氦气低温精馏方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，设置原料气体，所述原料气体为天然气BOG，使得天然气BOG进入缓冲罐中；步骤S2，将除水和二氧化碳后的空气进入空气膨胀机进行压缩处理；步骤S3，经压缩后的空气依次进入冷却器与主换热器进行降温；步骤S4，降温后的空气送入空气再沸器加热其中的LNG液体，空气被降温后进入主换热器中部进一步降温；步骤S5，带压力的天然气BOG进入主换热器被降温至部分带液后，抽出送入精馏塔底部的LNG再沸器中，以对另一侧的LNG液体加热，本身被进一步液化后出LNG再沸器，经调压后送入精馏塔中部参与精馏；步骤S6，精馏塔内的重组分在塔底积聚，重组分以气体形式从所述精馏塔底部抽出，经所述主换热器复热后送出；步骤S7，精馏塔内的轻组分在顶部聚集，送入冷凝蒸发器中液化，部分不凝气从冷凝蒸发器顶部抽出，进入粗氦气过冷器降温被部分液化后送入气液分离器，液体部分从气液分离器底部抽出后作为冷源送入粗氦过冷器；步骤S8，从气液分离器顶部抽出的不凝气通过过冷器后，再...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宜春，陈宏博，
申请(专利权)人：广州市粤佳气体有限公司，
类型：发明
国别省市：