一种天然气生产LNG联产纯甲烷的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种天然气生产LNG联产纯甲烷的系统及方法。该系统包括：天然气来料管线、纯甲烷输出管线、LNG输出管线、重烃输出管线、燃料气输出管线、包括自上而下四层换热器的冷箱、重烃分离器、脱氮塔、甲烷塔。为了使产品LNG和纯甲烷达到规范指标要求，本发明专利技术设置脱氮塔和甲烷塔，通过调整脱氮塔塔底负荷和脱氮塔回流比，使LNG和纯甲烷产品中氮含量达到规范指标要求；通过调整甲烷塔的塔底负荷，使产品甲烷达到99.9％的指标要求。本发明专利技术在生产LNG的同时可以联产99.9％的纯甲烷，理论计算这种联产装置液化的单位能耗是仅生产LNG装置的1.07～1.20倍左右，却大大提高了经济效益。却大大提高了经济效益。却大大提高了经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气生产LNG联产纯甲烷的系统及方法


[0001]本专利技术涉及液化天然气领域，具体涉及一种天然气生产LNG联产纯甲烷的系统及方法。

技术介绍

[0002]天然气的主要成分是甲烷，而液化天然气(简称LNG)和纯甲烷的主要成分均是甲烷。在常压下将天然气深冷到
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162℃制成液化天然气(LNG)，纯甲烷的生产同样也需要将天然气深冷到
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162℃。纯甲烷的生产工艺和LNG的生产流程相似，需要对天然气进行脱酸、脱水和脱汞以及脱氮、液化处理。
[0003]纯甲烷可用于标准混合气的制备、催化剂评价、金属与合金的渗碳和碳化物的生成、微生物的培养、冷冻剂以及作为化工原料(如合成氨、尿素还可用于生产甲醇、乙炔和乙烯)等。
[0004]纯甲烷的经济价值约是LNG的10倍多，将纯甲烷作为LNG生产装置的另外一个产品，不仅可以提高装置的经济效益，还使生产更机动、灵活。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的提供一种天然气生产LNG联产纯甲烷的系统及方法，实现在天然气液化生产LNG的同时产出纯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气生产LNG联产纯甲烷的系统，其特征在于，该系统包括：天然气来料管线、纯甲烷输出管线、LNG输出管线、重烃输出管线、燃料气输出管线、包括自上而下四层换热器的冷箱、重烃分离器(V
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103)、脱氮塔(T
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101)、甲烷塔(T
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102)；所述天然气来料管线自所述冷箱的第一层换热器(LNG
‑
101)顶部进入、底部引出，之后与所述重烃分离器(V
‑
103)的入口连接；所述重烃分离器(V
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103)的底部液相出口与所述重烃输出管线连接，所述重烃输出管线自所述冷箱的第一层换热器(LNG
‑
101)底部进入、顶部引出；所述重烃分离器(V
‑
103)的顶部气相出口所连接管线自所述冷箱的第二层换热器(LNG
‑
102)的顶部进入、底部引出，之后与所述脱氮塔(T
‑
101)塔顶连接；所述脱氮塔(T
‑
101)的塔顶气相出口连接脱氮塔塔顶回流罐(V
‑
107)，所述脱氮塔塔顶回流罐(V
‑
107)的顶部气相出口连接所述燃料气输出管线，所述燃料气输出管线依次自所述冷箱的第二层换热器(LNG
‑
102)和第一层换热器(LNG
‑
101)的底部进入、顶部引出；所述脱氮塔(T
‑
101)的塔底液相出口所连接管线自所述冷箱的第三层换热器(LNG
‑
103)顶部进入、底部引出，之后分为两路，一路与所述甲烷塔(T
‑
102)塔顶连接，另一路与所述甲烷塔(T
‑
102)的塔底液相出口所连接管线合并成为所述LNG输出管线，所述LNG输出管线自所述冷箱的第四层换热器(LNG
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104)顶部进入、底部引出；所述甲烷塔(T
‑
102)的塔顶气相出口与所述纯甲烷输出管线连接，所述纯甲烷输出管线自所述冷箱的第四层换热器(LNG
‑
104)顶部进入、底部引出。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱氮塔(T
‑
101)的塔顶气相出口所连接管线自所述冷箱的第三层换热器(LNG
‑
103)的顶部进入、底部引出，之后与所述脱氮塔塔顶回流罐(V
‑
107)连接；所述脱氮塔塔顶回流罐(V
‑
107)的顶部气相出口连接所述燃料气输出管线，所述燃料气输出管线依次自所述冷箱的第三层换热器(LNG
‑
103)、第二层换热器(LNG
‑
102)和第一层换热器(LNG
‑
101)的底部进入、顶部引出；所述脱氮塔塔顶回流罐(V
‑
107)的底部液相出口所连接管线与所述脱氮塔(T
‑
101)塔顶连接。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述脱氮塔塔顶回流罐(V
‑
107)的底部液相出口所连接管线上设置有回流泵(P
‑
101)。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱氮塔(T
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101)设置有脱氮塔塔底再沸器(E
‑
103)。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述重烃分离器(V
‑
103)的顶部气相出口所连接管线自所述第二层换热器(LNG
‑
102)的底部引出后，经过所述脱氮塔塔底再沸器(E
‑
103)为其提供热源，之后与所述脱氮塔(T
‑
101)塔顶连接。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述重烃分离器(V
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103)的顶部气相出口所连接管线在经过所述脱氮塔塔底再沸器(E
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103)之后，还设置有调压阀(VLV
‑
104)。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述甲烷塔(T
‑
102)设置有甲烷塔塔底再沸器(E
‑
104)。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述甲烷塔塔底再沸器(E
‑
104)的热源由所述冷箱中的混合冷剂在循环运作中提供。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述冷箱的混合冷剂循环机构包括：冷剂压缩机低压机组(C
‑
101A)、冷剂压缩机低压级冷却器(E
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101)、冷剂压缩机低压级分离器(V
‑
101)、冷剂压缩机高压机组(C
‑
101B)、冷剂压缩机高压级冷却器(E
‑
102)、冷剂压缩机高
压级分离器(V
‑
102)、低压液态冷剂节流阀(J
‑
T
‑
101)、低压液相冷剂分离器(V
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104)、高压液相冷剂节流阀(J
‑
T
‑
102)、高压液相冷剂分离器(V
‑
105)、高压气相冷剂节流阀(J
‑
T
‑
103)、高压气相冷剂分离器(V
‑
106)；所述冷剂压缩机低压机组(C
‑
101A)的出口与所述冷剂压缩机低压级冷却器(E
‑
101)连接之后，与所述冷剂压缩机低压级分离器(V
‑
101)的入口连接；所述冷剂压缩机低压级分离器(V
‑
101)的顶部气相出口依次经过所述冷剂压缩机高压机组(C
‑
101B)和冷剂压缩机高压级冷却器(E
‑
102)之后，与所述冷剂压缩机高压级分离器(V
‑
102)的入口连接；所述冷剂压缩机低压级分离器(V
‑
101)的底部液相出口所连接管线自所述第一层换热器(LNG
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101)顶部进入、底部引出后，并经过所述低压液态冷剂节流阀(J

【专利技术属性】
技术研发人员：武娜，亢思敏，周伟，白俊生，唐建勋，
申请(专利权)人：北京石油化工工程有限公司，
类型：发明
国别省市：