通过两段分离从液化天然气进料（４１）中除去氮，在两段分离中，液化天然气（４１）被第一次分馏，以提供第一富氮的顶部馏出蒸气流（４６）和含氮底部液体流（１９），随后分馏至少部分所述底部液体流（１９），以提供比所述第一顶部馏出蒸气流（４６）纯度低的第二富氮顶部馏出氮气流（３６）和净化的液化天然气流（５０）。在蒸馏塔（２３）中进行第一次分馏，使用位于闪蒸罐（２５）内的冷凝器（２４）中冷凝的氮顶部馏出物作为该蒸馏塔的回流，在所述闪蒸罐（２５）中进行第二次分馏。不同浓度的两个含氮物流（２６，３６）的供应允许控制在天然气液化装置中使用的燃料气体的氮浓度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从液化天然气中两段去除氮本专利技术涉及液化天然气(LNG)流中氮的去除。尤其(但不是唯一 的)适用于仅仅使用燃料气体中的部分氮含量，同时将剩余的氮含量排 到大气中。提供了一种在不同浓度下和相应装置中在两段中去除氮的方 法，该方法用于天然气液化以提供不含氮的LNG产物。燃气涡轮通常用于提供L N G设备的轴功和电力。这些燃气涡轮的燃 料通常是LNG工艺的废气产生的。在传统LNG方法中，通常避免在进料 气体中存在的氮进入这些燃料气体流中。然而，这些涡轮机的更加环境 友好的低氮氧化物(N0X)燃烧装置具有比在先使用的燃烧装置更低的 燃料气体中氮的容限。因此，在一些具有高氮含量的进料气体的装置场 合中，需要从LNG工艺中除去比可以被燃气涡轮燃料系统接受的更多的已经有很多现有技术建议了通过分馏法从具有相对高浓度氮的LNG 流中除去氮气，其中制冷剂或热泵流被用来冷凝来自分馏塔中的顶部馏 出蒸气或提供塔的回流。US-A-2500118( 1950年3月7日授权)公开了 一种天然气液化方法， 其中含杂质的LNG进料在分离塔中分离，以生成LNG底部液流和顶部馏 出的氮。 一部分氮顶部馏出物被冷凝以提供分离塔的回流，而其它部分 被排出。没有对分离塔生成的底部LNG中的氮进行进一步去除。US-A-3205669 ( 1965年9月14日授权)公开了从天然气中回收氦 和氮的方法。在图3的实施方案中，来自"第一"分离塔的含杂质LNG 底部液流在"第二"分离塔中分离成顶部馏出蒸气和底部液体。部分顶l基本纯净;丁贞^悔出氮气:来(第二l离i^和氮;塔的:;液l结合在一起并被蒸发，以提供进一步处理的"残余气"。来自第一分离塔的 塔顶馏出物被冷却并被进料到氦分离塔中以提供顶部馏出的氦产物和 循环物流。在参考图4和5描述的修改方案中，氮气塔被去除，来自第 二分离塔的顶部馏出物进料到氦分离塔中而氮作为氦分离塔的底部液体获得。在参考图6和11/11a描述的另一改进方案中，保留氮气塔但 是从氦分离塔向第二分离塔进料。在参考图7、 8和10描迷的另一修改 方案中，氮气塔被去除并且从氦分离塔向第二分离塔进料，由此氮气并 没有从燃料气体中分离。在所有示例性实施方案中，氦分离塔的氮含量 小于第二分离塔，而如果存在氮气塔，第二分离塔的氮含量依次小于氮 气塔的含量。US-A-355947 ( 1971年2月2日授权)公开了在精馏塔中分离LNG 进料中的氮的方法，参见附图说明图1和2，提供了作为底部液体的纯净LNG产 物和氮气顶部馏出物。部分底部液体在塔顶部提供了冷凝负荷，但是其 组成并没有改变。US-A-3721 099 ( 197 3年3月20日授权)7>开了对天然气进行分凝 的方法，参考图1,在该方法中，预冷却的天然气被进料被分离成"第 一，，蒸气部分和"第一，，LNG部分。蒸气部分被进一步冷却和分离，以 提供含有大约25%氮的"第二"蒸气和含有大约5%氮的"第二" LNG 部分。第二蒸气在再沸器/冷凝器中冷凝，以在双精馏塔的高压(HP) 塔中提供再沸负荷。部分冷凝的混合物进料到HP塔中，而剩余部分与"第一"LNG部分一起循环以提供冷负荷。HP塔提供了含有大约95%氮 的顶部馏出蒸气和含有大约5%氮的底部液体。部分顶部馏出物向低压 (LP)塔提供了再沸负荷，而产生的冷凝的顶部馏出物提供了塔的回 流。HP塔底部液体和第二LNG部分在LP塔中分离，以提供大约95%氮 的顶部流馏出蒸气和含有大约0. 5%氮气的LNG底部液体，该底部液体 被低温冷却并运送储存。HP和LP塔的顶部馏出物结合一起并被用于提 供冷负荷。在改进方案中，LP塔没有回流，并且来自该塔的顶部蒸气含 有大约20%氮气并提供了燃料气体(图2)和，任选地(i )全部的来 自HP塔再沸器/冷凝器的冷凝蒸气进料到HP塔(图3 )或(i i )全部预 冷却天然气进料流过HP塔再沸器/冷凝器并被进料到HP塔(图4)。US-A-3874184 ( 1975年4月1日授权)公开了液化天然气的方法， 其中将通过天然气部分液化得到的两相物流快速送入分馏塔中以提供 富氮的顶部馏出蒸气和含杂质的底部LNG。顶部馏出物用作燃料气体而 底部产物被闪蒸并进料到分离塔中以提供顶部馏出蒸气和底部液体。分 馏塔使用蒸发的底部液体再沸腾，而使用低温冷却的底部液体作为分离 塔的回流。底部液体随后被闪蒸并在两个连续的分离塔中分离，以提供L N G产物。来自这些分离塔的顶部镏出物提供了热交换负荷。EP-A-0090469 ( 1983年10月5曰授权,对应的US-A-4415345,于 1983年11月5日授权)公开了一种从气态天然气中除去氮气的方法， 该方法通过使用开环氮气热泵冷却和低压分馏，以产生分馏的液体回 流。在单一塔的实施方案中，只对来自部分冷凝的天然气进料的蒸气部 分进行分馏。通过冷凝开环氮气制冷剂来提供分馏塔的再沸，并且通过 冷凝的氮制冷剂提供塔的回流。在示例性双塔实施方案中，高压塔被部 分冷凝的天然气进料再沸，并且开环氮气热泵接收来自两个塔的氮气， 并向低压塔提供了再沸负荷和双塔的回流。净化的LNG被天然气进料加 热并作为蒸气接收。在方法中没有产生LNG最终产物。EP-A-01 31 128 ( 1985年1月16日授权，对应的US-A-4504295,于 1 985年3月12日授权)公开了一种通过分馏部分冷凝的天然气流将天 然气流分离成氮气流和曱烷流的方法，该方法使用闭合循环热泵循环来 提供再沸和回流热交换负荷。在该方法中没有产生LNG最终产物。US-A-47 01200 ( 1987年10月20日公开)公开了从天然气中分离氦 的方法，该方法使用双塔氮去除单元，其中HP塔顶馏出物分离成富含 氦气体和富氮液体部分。前者进一步分离以提供产物氦气体，而后者提 供了 HP和LPJt荅的回流，而HP》荅底部液体在U^荅中分离成LNG底部液 体和氮气顶部馏出蒸气。进料到HP塔的天然气为气态。WO-A-93/08436 ( 1993年4月29日乂/^开，对应的US-A-5421 165,于 1 995年6月6日授权)公开了一种从LNG流中去除氮气的方法，在该方 法中LNG在分馏之前被冷却并被动态和静态膨胀。通过与从塔的中间位 置排出的再沸物流进行热交换，冷却至少:被部分实施，而再沸物流在低 于中间位置的高度回流。来自分馏塔的顶部馏出蒸气可以被压缩和用作 燃料气体。任选地部分压缩的顶部馏出蒸气#皮离开塔的顶部馏出蒸气部分冷凝，并且其压力降低并作为回流进料到塔中。部分冷凝的顶部馏出 蒸气可以在辅助塔中分馏，以提供高纯度氮气顶部馏出蒸气和底部液 体，其中底部液体压力降低并在进料到分馏塔之前与剩余部分结合。辅 助塔底部液体可以用来在辅助塔顶部提供冷凝功能。EP-A-0725256 ( 1996年8月7日公开)公开了一种方法，在该方法 中气态天然气进料被冷却和分馏以除去氮气。通过在塔再沸器中冷却开 环氮气制冷剂来提供分馏塔的再沸蒸气。通过使得冷却的氮制冷气体膨胀从而提供少量(4-5% )的液体来提供塔顶部的回流，至少一种来自 塔的中间蒸气流被顶部馏出蒸气流部分冷凝，并作为中间回流返回到塔 中，该中间回流是;f艮大部分的塔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从液化天然气进料（４１）中除去氮的方法，包括在蒸馏塔（２３）中对液化天然气进行第一次分馏，以提供第一富氮顶部馏出蒸气流（４６）和含氮的底部液体流（１９）；低温冷却（１６）和降压（２１）至少部分所述底部液体流（１９），并且对所述部分进行第二次分馏（２５），以提供比所述第一顶部馏出蒸气流（４６）纯度低的第二富氮顶部馏出氮气流（３６）和净化的液化天然气流，其中用在第二次分馏（２５）中提供热交换负荷而被冷凝的部分第一富氮顶部馏出蒸气流（４６）对所述蒸馏塔进行回流，特征在于在闪蒸罐（２５）中进行第二次分馏。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：CG斯皮尔斯伯里，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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