【技术实现步骤摘要】
本技术涉及液化天然气脱氮，具体涉及一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统。
技术介绍
1、常温下，氦气是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。是所有气体中最难液化的，是不能在标准大气压下固化的物质。液化后温度降至2.174k时，具有表面张力很小、导热性很强、黏度极低等特殊性质。氦气可作为火箭液体燃料的压送剂和增压剂、冶炼及焊接时的保护气体、优良的渗透性，氦气的质量密度、重量密度都低，且不易燃。液体氦可用于制造超导设备。
2、从天然气中提取氦气，既可以保障我国的氦资源，也有利于提升天然气的综合利用效率和液化天然气工厂的经济效益。现有提氦系统及工艺中，工艺与装置复杂程度高，氦气回收率偏低。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，通过脱氮塔、低温换热器、膜分离系统、脱氢装置、变压吸附装置等组成的提氦系统对天然气脱氮尾气浓缩提氦，无需设置脱水装置，实现高纯度的氦气提纯，解决了现有技术中存在的上述问题。
2、为解决上述技术问题，本技术采用了以下方案：
3、一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，包括脱氮塔，脱氮塔设有冷量进管和冷量出管，所述脱氮塔的顶部连接有气液分离罐，所述气液分离罐的顶部设有不凝气管道，所述不凝气管道远离气液分离罐的一端与低温换热器连接，所述脱氮塔顶部的不凝气从不凝气管道进入低温换热器、膜分离系统、脱氢装置和变压吸附装置得到高纯度脱氮氦气，所述变压吸附装置中的解吸气运输至膜分离系统中二次提氦
4、优选地，所述变压吸附装置通过设置管线机构依次与充装压缩机、压缩机出口冷却器和氦气充装系统连接，用于脱氮后的氦气充装。
5、优选地，所述管线机构包括第一管线、第二管线、第三管线和回流管线，所述第一管线位于低温换热器与膜分离系统之间，所述第二管线位于膜分离系统和脱氢装置之间，所述第三管线位于脱氢装置和变压吸附装置之间，所述回流管线位于变压吸附装置和膜分离系统之间。
6、优选地，所述管线机构还包括第四管线、第五管线和第六管线，所述第四管线位于变压吸附装置和充装压缩机之间，所述第五管线位于充装压缩机和压缩机出口冷却器之间，所述第六管线位于压缩机出口冷却器和氦气充装系统之间。
7、优选地，所述膜分离系统的顶部设有用于排出非渗透气体的排出管线。
8、优选地，所述脱氢装置与供氧装置连通脱除浓缩氦气中的氢气。
9、优选地，所述脱氮塔的操作压力为2～30bar。
10、优选地，管线机构中的各个管线均设有阀门。
11、本技术具有的有益效果：本系统脱氢过程中产生的水分可以通过变压吸附装置分离，变压吸附装置中解吸气返回膜分离系统内，此流程中水循环在常温区域，无需设置脱水装置，水分可以在膜分离后渗透气增压出口的分离器中排出，流程简单，操作方便，同时提高整个系统中氦气的回收率，得到高纯度的氦气。
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1.一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，包括脱氮塔(1)，脱氮塔(1)设有冷量进管(10)和冷量出管(11)，所述脱氮塔(1)的顶部连接有气液分离罐(110)，所述气液分离罐(110)的顶部设有不凝气管道(12)，所述不凝气管道(12)远离气液分离罐(110)的一端与低温换热器(2)连接，所述脱氮塔(1)顶部的不凝气从不凝气管道(12)进入低温换热器(2)、膜分离系统(3)、脱氢装置(4)和变压吸附装置(5)得到高纯度脱氮氦气，所述变压吸附装置(5)中的解吸气运输至膜分离系统(3)中二次提氦。
2.根据权利要求1所述的一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，所述变压吸附装置(5)通过设置管线机构依次与充装压缩机(6)、压缩机出口冷却器(7)和氦气充装系统(8)连接，用于脱氮后的氦气充装。
3.根据权利要求2所述的一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，所述管线机构包括第一管线(90)、第二管线(91)、第三管线(92)和回流管线(96)，所述第一管线(90)位于低温换热器(2)与膜分离系统(3)之间，所述第二管
4.根据权利要求2所述的一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，所述管线机构还包括第四管线(93)、第五管线(94)和第六管线(95)，所述第四管线(93)位于变压吸附装置(5)和充装压缩机(6)之间，所述第五管线(94)位于充装压缩机(6)和压缩机出口冷却器(7)之间，所述第六管线(95)位于压缩机出口冷却器(7)和氦气充装系统(8)之间。
5.根据权利要求2所述的一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，所述膜分离系统(3)的顶部设有用于排出非渗透气体的排出管线(97)。
6.根据权利要求3所述的一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，所述脱氢装置(4)与供氧装置(100)连通脱除浓缩氦气中的氢气。
7.根据权利要求3所述的一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，所述脱氮塔(1)的操作压力为2～30bar。
8.根据权利要求3所述的一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，管线机构中的各个管线均设有阀门。
...【技术特征摘要】
1.一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，包括脱氮塔(1)，脱氮塔(1)设有冷量进管(10)和冷量出管(11)，所述脱氮塔(1)的顶部连接有气液分离罐(110)，所述气液分离罐(110)的顶部设有不凝气管道(12)，所述不凝气管道(12)远离气液分离罐(110)的一端与低温换热器(2)连接，所述脱氮塔(1)顶部的不凝气从不凝气管道(12)进入低温换热器(2)、膜分离系统(3)、脱氢装置(4)和变压吸附装置(5)得到高纯度脱氮氦气，所述变压吸附装置(5)中的解吸气运输至膜分离系统(3)中二次提氦。
2.根据权利要求1所述的一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，所述变压吸附装置(5)通过设置管线机构依次与充装压缩机(6)、压缩机出口冷却器(7)和氦气充装系统(8)连接，用于脱氮后的氦气充装。
3.根据权利要求2所述的一种与天然气脱氮液化工艺相结合的提氦系统，其特征在于，所述管线机构包括第一管线(90)、第二管线(91)、第三管线(92)和回流管线(96)，所述第一管线(90)位于低温换热器(2)与膜分离系统(3)之间，所述第二管线(91)位于膜分离系统(3)和脱氢装置(4)之间，所述第三管线(9...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾强，李文博，张文奎，康启强，
申请(专利权)人：新疆凯龙清洁能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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