利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法技术

本发明专利技术提供一种利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法，包括如下步骤：利用BOG再液化后对低沸点不凝气的浓缩作用来提浓BOG中氦气，使BOG再液化后闪蒸气的氦气浓度从3％左右提浓至50％，以低投资回收天然气中的氦资源。此方法投资少，技术成熟可靠，操作简便稳定，在LNG工厂BOG提粗氦领域具有广阔的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法


[0001]本专利技术具体涉及一种利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法。

技术介绍

[0002]氦气因具有低密度、低沸点、导热性好、化学性质稳定等独特的物理化学特性，广泛应用于航空航天、大科学工程前沿基础设施、医用核磁共振、半导体/光纤等高端装备制造领域，是一种关系国家安全、高新产业发展和民生健康的重要战略性资源。然而，氦气作为一种稀缺的非再生资源，主要存在于天然气中，含量由千分之几到百分之几。我国是贫氦国家，由于天然气田含氦量很低，提取技术与成本极高，国内氦气几乎全部(90％以上)依赖于进口，且价格昂贵，资源安全形势非常严峻。
[0003]因LNG工厂BOG提精氦(纯度＞99.999％)的投资成本较高(4000万以上)，因此天然气中氦气含量＞400ppmV的LNG工厂比较适合直接投资提精氦，其采取的工艺也是BOG直接增压后低温分离(低温精馏)或常温膜分离两种工艺。氦气含量＜400ppmV的LNG工厂直接投资精氦的经济性就较差，提取粗氦后直接送氦气精制工厂精制是较好方案，目前国内从LNG工厂BOG中提粗氦的方案基本都是采取二级膜分离的方案将氦气浓度提浓至50％以上，此方案受制于项目投资(约1000万元)及新增设备较多后的手续完善问题导致国内鲜有实施。而本专利技术利用LNG工厂BOG再液化现有装置，在不新增投资的情况下，通过控制BOG闪蒸罐压力，使BOG再液化后闪蒸气的氦气浓度从3％左右提浓至50％左右，目前已利用此专利技术在叙永LNG工厂成功投运，本专利技术将为国内后续LNG工厂BOG提粗氦提供一种经济可靠的新方法，具有重要的实际意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法，该利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法可以很好地解决上述问题。
[0005]为达到上述要求，本专利技术采取的技术方案是：提供一种利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法，该利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法包括如下步骤：
[0006]利用BOG再液化后对低沸点不凝气的浓缩作用来提浓BOG中氦气，使BOG再液化后闪蒸气的氦气浓度从3％左右提浓至50％，以低投资回收天然气中的氦资源。
[0007]该利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法具有的优点如下：
[0008]此方法投资少，技术成熟可靠，操作简便稳定，在LNG工厂BOG提粗氦领域具有广阔的应用前景。
附图说明
[0009]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这
些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0010]图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法的工艺流程。
[0011]其中：
具体实施方式
[0012]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
[0013]在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
[0014]为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
[0015]根据本申请的一个实施例，提供一种利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法，如图1所示，具体介绍如下：
[0016]利用BOG再液化后对低沸点(低于甲烷常压沸点)不凝气的浓缩作用来提浓BOG中氦气，使BOG再液化后闪蒸气的氦气浓度从3％左右提浓至50％左右，以低投资回收天然气中的氦资源。BOG再液化过程中会产生氮气累积，对LNG产品质量产生影响。因此在BOG液化出冷箱后需要设置闪蒸罐以将LNG中的氮气闪蒸出来放空，从而提高LNG品质。此方法回收粗氦属于放空废气回收利用。本方法可根据BOG中氦气含量高低通过控制闪蒸罐的闪蒸压力来实现调节BOG再液化后闪蒸罐闪蒸气的氦气浓度。氦气含量280ppmV的原料气经液化为LNG及BOG再液化后，利用此方法在0.7MPa.G闪蒸压力下即可将氦气浓度提浓至50％以上。本方法利用LNG(液化天然气)工厂自身工艺特点，在不增加投资的情况下即可获取高浓度(50％左右)的粗氦气，较二级膜分离提粗氦等其它提粗氦工艺在投资及技术方面优势明显。
[0017]根据本申请的一个实施例，该利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法具体流程如下：
[0018]压力0.015MPa.G，温度
‑
160℃的BOG气体(组成：氦气3％、氢气1％、氮气12％、甲烷84％)经液化冷箱复温至常温后经BOG压缩机增压至2.0MPa.G(常温)后进入液化冷箱液化。
[0019]液化后的BOG进入BOG闪蒸罐闪蒸，液相为LNG，主要成分为甲烷，送入LNG储罐，气相为氦、氢、氮及甲烷的混合气，经冷箱复至常温，再经过压力调节阀控制BOG闪蒸罐的压力，从而控制BOG闪蒸罐气相中的氦气浓度，在0.7MPa.G闪蒸压力下即可将氦气浓度提浓至50％以上。
[0020]浓度50％以上的粗氦气经调压后进入充装膜压机，增压至20MPa后送入粗氦气管束车，装满后运输至粗氦精制工厂精制为纯度＞99.999％的精氦气后外销。
[0021]本专利技术提供了利用LNG工厂BOG(液化天然气的闪蒸气)再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法，可以在不新增投资的情况下将氦气浓度提浓至50％以上，可以在新增较小投资和用地情况下实现50％以上浓度粗氦气的充装外运精制。本专利技术安全可靠的情况下长周期
稳定运行，此方法已经过我公司叙永工厂提粗氦装置的实操检验。
[0022]以上所述实施例仅表示本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本专利技术范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术保护范围。因此本专利技术的保护范围应该以所述权利要求为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法，其特征在于：包括如下步骤：利用BOG再液化后对低沸点不凝气的浓缩作用来提浓BOG中氦气，使BOG再液化后闪蒸气的氦气浓度从3％左右提浓至50％，以低投资回收天然气中的氦资源。2.根据权利要求1所述的利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法，其特征在于：所述BOG再液化后对低沸点低于甲烷常压沸点。3.根据权利要求1所述的利用LNG工厂BOG再液化后闪蒸气提取粗氦气的方法，其特征在于：所述BOG再液化过程中会产生氮气累积，对LNG产品质量产生影响，因此在BOG...

【专利技术属性】
技术研发人员：田礼伟，何平，翟坤明，朱尚琪，张家轩，师洪昌，郭绍鹏，
申请(专利权)人：四川远丰森泰能源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：