一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统，属于含氦天然气的轻烃提取与粗氦的提取技术领域，包括乙烷脱碳脱水系统，所述乙烷脱碳脱水系统分别与乙烷冷凝分离器和主换热器连通，所述乙烷冷凝分离器连通乙烷冷凝器，所述乙烷冷凝器与乙烷塔连通，所述乙烷冷凝分离器还与乙烷冷凝回流泵连通，从脱甲烷塔塔底的轻烃先复热，然后再去乙烷塔，乙烷冷凝器的冷源由脱甲烷塔下部的液体提供，可减少乙烷塔再沸器的负荷，节省用热。节省用热。节省用热。

【技术实现步骤摘要】
一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统


[0001]本技术涉及一种含氦天然气的轻烃提取与粗氦的提取，特别是涉及一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统，属于含氦天然气的轻烃提取与粗氦的提取


技术介绍

[0002]氦气是惰性气体的一种，是重要的战略物资，作为一种保护气体和超低温冷冻剂在航天、国防、半导体生产、核磁共振及气体检漏方面具有非常重要的用途。氦气主要存在于天然气中，从天然气中提取氦是氦气的主要工业来源。
[0003]我国天然气中氦气含量少，单独从天然气中提取氦气成本高，液化天然气是一种清洁能源，随着国内天然气液化装置的兴起，实行LNG和粗氦提取联产使提氦有一定的经济可行性，但由于我国天然气液化装置单套规模不大，比较分散，另外氦含量低，对于小型的天然气液化装置，联产提氦的经济性不大。
[0004]目前我国对乙烯的需求量大很大，其中乙烷制取乙烯比其它原料制取乙烯更好的经济性，目前我国已建或正在建设多个乙烷制乙烯项目，且乙烯大多为进口，这也推动了国内天然气提取乙烷的发展，如已建成的长庆油田上古天然气处理总厂轻烃提取项目，大牛地气体也已在规划其轻烃的提取，其特点气量大。
[0005]对于含有氦气的天然气，在提取轻烃的同时提取氦气，可使其提氦的经济可行性需要进一步提升为此设计一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本技术的主要目的是为了提供一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统。
[0007]本技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：<br/>[0008]一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统，包括乙烷脱碳脱水系统，所述乙烷脱碳脱水系统分别与乙烷冷凝分离器和主换热器连通，所述乙烷冷凝分离器连通乙烷冷凝器，所述乙烷冷凝器与乙烷塔连通，所述乙烷冷凝分离器还与乙烷冷凝回流泵连通，且所述乙烷冷凝回流泵与所述乙烷塔连通，所述乙烷塔还分别与轻烃复热器和乙烷塔再沸器连通，所述轻烃复热器与轻烃控制阀连通，且所述轻烃控制阀与脱甲烷塔再沸器连通，所述脱甲烷塔再沸器的顶部设有脱甲烷塔，且所述脱甲烷塔分别于乙烷冷凝器、重烃泵、重烃节流阀、第四节流阀和主换热器连通，所述重烃泵分别于第五节流阀和乙烷冷凝器连通，且所述乙烷冷凝器与所述第五节流阀的另一端连通，所述重烃节流阀的另一端连通重烃分离器，所述重烃分离器连通氦浓缩塔再沸器和主换热器，所述氦浓缩塔再沸器的顶部设有氦浓缩塔，且所述氦浓缩塔和氦浓缩塔再沸器之间通过第一节流阀连通，所述第四节流阀的另一端连通氦浓缩塔再沸器和第三节流阀，所述氦浓缩塔连通第二节流阀，且所述第二节流阀的另一端连通主换热器，所述脱甲烷塔再沸器连通主换热器，天然气通入至脱甲烷塔再沸器内，所述主换热器连通浓缩氦脱氢系统，所述浓缩氦脱氢系统连通浓缩氦脱碳脱水系统，所述浓缩氦脱碳脱水系统回连通主换热器，所述主换热器连通氮循环压缩机，所述氮循环
压缩机连通氮循环压缩机冷却器。
[0009]优选的，所述氮循环压缩机冷却器回连通主换热器，所述主换热器排出燃料气和粗氦。
[0010]优选的，所述主换热器通过冷剂节流阀相互连通，所述主换热器连通冷剂压缩机，且所述冷剂压缩机连通冷剂压缩机冷却器，所述冷剂压缩机冷却器连通轻烃复热器，所述轻烃复热器连通冷剂提升泵和轻烃复热器，所述轻烃复热器和冷剂提升泵回连通主换热器。
[0011]优选的，所述主换热器连通低温换热器，所述低温换热器通过浓缩氦节流阀连通粗氦塔，所述粗氦塔顶部安装有粗氦冷凝器底部安装有粗氦塔再沸器，所述低温换热器通过粗氦冷凝分离器连通粗氦塔。
[0012]优选的，所述低温换热器连通粗氦塔再沸器，所述低温换热器连通第二液氮节流阀，所述第二液氮节流阀的另一端连通低温换热器和第一液氮节流阀，所述第一液氮节流阀的另一端连通粗氦冷凝器。
[0013]优选的，所述主换热器连通粗氦塔再沸器，所述低温换热器连通粗氦冷凝器。
[0014]本技术的有益技术效果：
[0015]本技术提供的一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统，
[0016]本技术实现轻烃包括乙烷与氦气联产，乙烷和氦气提取率高，相对于只提取轻烃，其投资增加不多，比单独提取氦气投资降低很多，相对于LNG与氦气联产，更容易实现规模化，经济效益好。
[0017]本技术含氦天然气的预处理与与轻烃提取原料气一样，不需要在预处理中对CO2进行深度脱除，只是在后续工艺中对气态乙烷和浓缩氦气进行脱碳处理，气态乙烷和浓缩氦气脱碳处理的再生系统可以共用，减少了投资和能耗。
[0018]本技术对浓缩氦气复热后先进行部分脱氢，然后在脱除CO2和H2O，可降低粗氦中甲烷含量的要求，粗氦精制工艺可以变得更简化。
[0019]本技术氦浓缩塔只设有再沸器，不带冷凝器设备简单，氦提取率高。
[0020]本技术从脱甲烷塔塔底的轻烃先复热，然后再去乙烷塔，乙烷冷凝器的冷源由脱甲烷塔下部的液体提供，可减少乙烷塔再沸器的负荷，节省用热。
[0021]本技术粗氦塔的冷源氮循环节流制冷系统提供，系统简单。
[0022]本技术氦气浓缩和乙烷提取所需冷量主要由混合冷剂循环单级节流制冷系统提供，流程简单，温度匹配更好，能耗低。
附图说明
[0023]图1为按照本技术的一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统的一优选实施例的结构示意图。
[0024]图中：1
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主换热器，2
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低温换热器，3
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重烃分离器，4
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氦浓缩塔再沸器，5
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第一节流阀，6
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第二节流阀，7
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氦浓缩塔，8
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第三节流阀，9
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第四节流阀，10
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重烃节流阀，11
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脱甲烷塔，12
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脱甲烷塔再沸器，13
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重烃泵，14
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第五节流阀，15
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轻烃控制阀，16
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轻烃复热器，17
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乙烷塔，18
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乙烷冷凝器，19
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乙烷冷凝分离器，20
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乙烷冷凝回流泵，21
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乙烷塔再沸器，22
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乙烷脱碳脱水系统，23
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浓缩氦脱氢系统，24
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浓缩氦脱碳脱水系统，25
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浓缩氦节流阀，26
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粗氦塔，27
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粗氦塔再沸器，28
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粗氦冷凝器，29
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粗氦冷凝分离器，30
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LNG节流阀，31
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氮循环压缩机，32
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氮循环压缩机冷却器，33
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第一液氮节流阀，34
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第二液氮节流阀，35本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从含氦天然气提取轻烃及粗氦的系统，其特征在于：包括乙烷脱碳脱水系统(22)，所述乙烷脱碳脱水系统(22)分别与乙烷冷凝分离器(19)和主换热器(1)连通，所述乙烷冷凝分离器(19)连通乙烷冷凝器(18)，所述乙烷冷凝器(18)与乙烷塔(17)连通，所述乙烷冷凝分离器(19)还与乙烷冷凝回流泵(20)连通，且所述乙烷冷凝回流泵(20)与所述乙烷塔(17)连通，所述乙烷塔(17)还分别与轻烃复热器(16)和乙烷塔再沸器(21)连通，所述轻烃复热器(16)与轻烃控制阀(15)连通，且所述轻烃控制阀(15)与脱甲烷塔再沸器(12)连通，所述脱甲烷塔再沸器(12)的顶部设有脱甲烷塔(11)，且所述脱甲烷塔(11)分别于乙烷冷凝器(18)、重烃泵(13)、重烃节流阀(10)、第四节流阀(9)和主换热器(1)连通，所述重烃泵(13)分别于第五节流阀(14)和乙烷冷凝器(18)连通，且所述乙烷冷凝器(18)与所述第五节流阀(14)的另一端连通，所述重烃节流阀(10)的另一端连通重烃分离器(3)，所述重烃分离器(3)连通氦浓缩塔再沸器(4)和主换热器(1)，所述氦浓缩塔再沸器(4)的顶部设有氦浓缩塔(7)，且所述氦浓缩塔(7)和氦浓缩塔再沸器(4)之间通过第一节流阀(5)连通，所述第四节流阀(9)的另一端连通氦浓缩塔再沸器(4)和第三节流阀(8)，所述氦浓缩塔(7)连通第二节流阀(6)，且所述第二节流阀(6)的另一端连通主换热器(1)，所述脱甲烷塔再沸器(12)连通主换热器(1)，天然气通入至脱甲烷塔再沸器(12)内，所述主换热器(1)连通浓缩氦脱氢系统(23)，所述浓缩氦脱氢系统(23)连通浓缩氦脱碳脱水系统(24)，所述浓缩氦脱碳脱水系统(24)回连通主换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏义江，
申请(专利权)人：四川空分集团工程有限公司，
类型：新型
国别省市：