一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置及使用方法制造方法及图纸

技术编号:34453487 阅读:18 留言:0更新日期:2022-08-06 16:56
一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置及使用方法,该装置由NG净化系统以及

【技术实现步骤摘要】
一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置及使用方法


[0001]本专利技术属于同位素联产领域,具体涉及一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置及使用方法。

技术介绍

[0002]13
C稳定同位素是一种战略性稀缺资源,在诸如癌症早期检查、核磁共振造影、HP检测等领域内具有独特应用。目前,我国
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C稳定同位素需求完全依赖进口,国内尚未掌握
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C稳定同位素工业化生产技术。为摆脱国外对
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C稳定同位素生产技术的垄断,保证国内
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C稳定同位素供应安全,开发节能型同位素深冷精馏富集技术迫在眉睫。本专利技术一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置及使用方法,结合NG净化和低丰度
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CH4稳定同位素低温精馏,充分利用液氮冷源,实现NG气体液化、净化与低丰度
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CH4稳定同位素富集。

技术实现思路

[0003]本专利技术开发了一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置及使用方法,充分利用液氮冷源,实现NG气体液化、净化与低丰度
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CH4稳定同位素富集。
[0004]为实现本专利技术的目的,一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置,该装置由NG净化系统和
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CH4稳定同位素低温精馏系统两部分组成,所述NG净化系统内分别设置有换热器、净化塔、净化塔冷凝器A,
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CH4稳定同位素低温精馏系统内设置有至少一个
13<br/>CH4稳定同位素低温精馏塔,在
13
CH4稳定同位素低温精馏塔的外侧设置有
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B、
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CH4蒸发器、
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器,相互之间通过管道进行连接,并在管道上安装有阀门。
[0005]作为优选:所述换热器的第一热端进口通过带原料气截止阀的管道连接至管网NG原料气,另一端换热器第一热端出口连接截止阀A进口,截止阀A出口连接净化塔再沸器热源进口,净化塔再沸器热源出口连接换热器第二热端进口,换热器第二热端出口连接截止阀B进口, 截止阀B出口连接净化塔原料进口。净化塔再沸器底部液体出口连接换热器第三热端进口,换热器第三热端出口连接分流器进口,分流器出口一连接截止阀C进口、出口二连接调节阀A进口,所述截止阀C出口连接LNG储罐原料进口。调节阀A出口连接低丰度
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器液体进口,
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器液体出口连接截止阀D进口,截止阀D出口连接
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CH4同位素充装。
[0006]作为优选:所述净化塔底部连接净化塔再沸器顶部,净化塔顶部连接净化塔冷凝器A底部。净化塔冷凝器A顶部排气口连接换热器第五冷端进口,换热器第五冷端出口连接截止阀E进口。截止阀E出口、换热器第四冷端出口同时连接NG管网。换热器第四冷端进口连接
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B顶部排气口。
[0007]作为优选:所述净化塔冷凝器A液氮进口、调节阀B进口共同连接液氮储罐。净化塔冷凝器A氮气出口连接截止阀F进口,截止阀F出口、
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B氮气出口共同连接换热器第六冷端进口。
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B液氮进口连接
稳定同位素低温精馏塔再沸器。为弥补
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器热量不足,
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器外侧设置有电加热器。
[0014]本专利技术一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置及使用方法,利用液氮做冷源,实现LNG及低丰度
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CH4稳定同位素联产。本专利技术装置充分利用液氮冷源,实现NG气体液化、净化;液氮冷源同时作为低丰度
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CH4稳定同位素富集冷源。本专利技术装置冷凝器蒸发氮气(来自NG净化塔以及低丰度
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CH4稳定同位素富集精馏塔)以及NG净化塔、低丰度
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CH4稳定同位素富集精馏塔顶部排气,作为NG液化冷源。具体来说:
①ꢀ
NG净化塔以及低丰度
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CH4稳定同位素富集精馏塔顶部冷凝器蒸发氮气、NG净化塔以及低丰度
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CH4稳定同位素富集精馏塔顶部排气预冷NG气体、NG净化塔底部输出LNG。预冷后NG气体作为NG净化塔底部蒸发热源,蒸发NG净化塔底部液体。预冷后NG蒸发NG净化塔底部液体同时液化成为LNG;
②ꢀ
NG净化塔底部LNG预冷后,一部分作为LNG产品,另一部分作为低丰度
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CH4稳定同位素富集原料;
③ꢀ
NG净化塔以及低丰度
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CH4稳定同位素富集精馏塔顶部冷凝器蒸发氮气同时作为低丰度
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CH4稳定同位素富集精馏塔底部液体蒸发热源,蒸发低丰度
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CH4稳定同位素富集精馏塔底部液体;
④ꢀ
NG净化塔以及低丰度
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CH4稳定同位素富集精馏塔顶部排气复温后汇入NG管网;系统蒸发氮气复温后并入氮气管网。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合附图对本专利技术作详细的说明:图1所示,一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置,该装置由NG净化系统和
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CH4稳定同位素低温精馏系统两部分组成,所述NG净化系统内分别设置有换热器1、净化塔9、净化塔冷凝器A10,
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CH4稳定同位素低温精馏系统内设置有至少一个
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CH4稳定同位素低温精馏塔19,在
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CH4稳定同位素低温精馏塔19的外侧设置有
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B20、
13
CH4蒸发器17、
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器16,相互之间通过管道进行连接,并在管道上安装有阀门。
[0017]作为优选:所述换热器1的第一热端进口2通过带原料气截止阀35的管道连接至管网NG原料气,另一端换热器1第一热端出口3连接截止阀A4进口,截止阀A4出口连接净化塔再沸器5热源进口,净化塔再沸器5热源出口连接换热器1第二热端进口6,换热器1第二热端出口7连接截止阀B8进口, 截止阀B8出口连接净化塔9原料进口。净化塔再沸器5底部液体出口连接换热器1第三热端进口12,换热器1第三热端出口13连接分流器14进口,分流器14出口一连接截止阀C33进口、出口二连接调节阀A15进口,所述截止阀C33出口连接LNG储罐34原料进口。调节阀A15出口连接低丰度
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器16液体进口,<本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置,该装置由NG净化系统和
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CH4稳定同位素低温精馏系统两部分组成,其特征在于:所述NG净化系统内分别设置有换热器(1)、净化塔(9)、净化塔冷凝器A(10),
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CH4稳定同位素低温精馏系统内设置有至少一个
13
CH4稳定同位素低温精馏塔(19),在
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CH4稳定同位素低温精馏塔(19)的外侧设置有
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B(20)、
13
CH4蒸发器(17)、
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器(16),相互之间通过管道进行连接,并在管道上安装有阀门。2.根据权利要求1所述的NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置,其特征在于:所述换热器(1)的第一热端进口(2)通过带原料气截止阀(35)的管道连接至管网NG原料气,另一端换热器(1)第一热端出口(3)连接截止阀A(4)进口,截止阀A(4)出口连接净化塔再沸器(5)热源进口,净化塔再沸器(5)热源出口连接换热器(1)第二热端进口(6),换热器(1)第二热端出口(7)连接截止阀B(8)进口, 截止阀B(8)出口连接净化塔(9)原料进口,净化塔再沸器(5)底部液体出口连接换热器(1)第三热端进口(12),换热器(1)第三热端出口(13)连接分流器(14)进口,分流器(14)出口一连接截止阀C(33)进口、分流器(14)出口二连接调节阀A(15)进口,所述截止阀C(33)出口连接LNG储罐(34)原料进口,调节阀A(15)出口连接低丰度
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器(16)液体进口,
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器(16)液体出口连接截止阀D(36)进口,截止阀D(36)出口连接
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CH4同位素充装。3.根据权利要求2所述的NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置,其特征在于:所述净化塔(9)底部连接净化塔再沸器(5)顶部,净化塔(9)顶部连接净化塔冷凝器A(10)底部,净化塔冷凝器A(10)顶部排气口连接换热器(1)第五冷端进口(25),换热器(1)第五冷端出口(24)连接截止阀E(23)进口,截止阀E(23)出口和换热器(1)第四冷端出口(22)分别连接NG管网,换热器(1)第四冷端进口(21)连接
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B(20)顶部排气口。4.根据权利要求3所述的NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置,其特征在于:所述净化塔冷凝器A(10)液氮进口、调节阀B(11)进口共同连接液氮储罐,净化塔冷凝器A(10)氮气出口连接截止阀F(37)进口,截止阀F(37)出口、
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B(20)氮气出口共同连接换热器(1)第六冷端进口(26),
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B(20)液氮进口连接调节阀B(11)出口,
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CH4稳定同位素低温精馏塔(19)顶部连接
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CH4稳定同位素低温精馏塔冷凝器B(20)底部,
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CH4稳定同位素低温精馏塔(19)底部连接
13
CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器(16)顶部,所述
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CH4稳定同位素低温精馏塔再沸器(16)外侧还设置有电加热器(18)。5.根据权利要求4所述的NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置,其特征在于:所述换热器(1)第六冷端出口(27)同时连接截止阀G(28)进口、换热器(1)第七冷端进口(29),截止阀G(28)出口连接
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CH4蒸发器(17)氮气进口,
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CH4蒸发器(17)氮气出口连接换热器(1)第八冷端进口(31),换热器(1)第八冷端出口(32)连接截止阀G(35)进口,截止阀G(35)出口、换热器(1)第七冷端出口(30)共同连接氮气管网。6.一种根据权利要求1

5任意一项所述的NG净化低丰度碳13稳定同位素联产装置的使用方法,其特征在于:包括如下步骤:1)本发明装置启动前,所有阀门均关闭,系统启动前,需吹除管道内杂质颗粒、及置换管道内...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁士豪李冬锋朱程浩吴秀杰韩小磊汪涵孙潇蒋澎李剑锋郝晓宇陈益飞彭肖祎邱海江范金轩
申请(专利权)人:杭州制氧机集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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