CN217504145U - 液化天然气工厂不凝气提氦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了液化天然气工厂不凝气提氦装置，包括复温脱氢单元，复温脱氢单元连接有第一膜分离器，第一膜分离器连接有第一缓冲罐，第一缓冲罐连接有氦气精制单元，氦气精制单元分别连接有氦气充装车、回收提取单元，回收提取单元与氦气充装车连接。本实用新型提氦装置解决现有液化天然气工厂不凝气直接排放而造成浪费的问题。

Description

液化天然气工厂不凝气提氦装置

技术领域

本实用新型属于LNG技术领域，涉及液化天然气工厂不凝气提氦装置。

背景技术

氦气在液化天然气(LNG)工艺中属于不凝气，氦气的脱除对于液化天然气工艺来说十分有利，不凝气的减少将显著降低循环气量，且会降低LNG大型储罐顶部BOG(闪蒸气)尾气中的不凝气含量，可以大幅度降低大型LNG储罐中LNG因密度差而引起的液体翻滚汽化现象，可避免BOG尾气的大量排放与LNG大型储罐的安全事故。

目前，常规的氦气提取方法主要有：冷凝法、空分法、氢液化法、膜分离法等。其中，冷凝法应用于天然气氦气的提取，空分法应用于大气中氦气的提取，氢液化法应用于合成氨尾气中氦气的提取，膜分离法应用于氦气的粗提。但如要达到纯氦产品的纯度，上述提取方法都显得过于庞大，不太具有经济性。上述冷凝法、空分法、氢液化法、以及高纯氦法均采用深冷分离的工艺或深冷分离加变压吸附的工艺，由于氢气与氦气的常压沸点分别为-252.6℃与-268.9℃，采用深冷分离的办法需要将工艺介质冷却到极低的温度，维持冷箱的冷量平衡需要循环制冷系统，能耗代价十分巨大。

尤其是中小型工厂中液化天然气的氦气，氦气属于不凝气，当部分BOG循环至LNG工厂天然气原料入口时，会导致不凝气增加聚集，换热效率会受到影响，天然气液化量降低,LNG工厂的产能会受到部分影响，降低LNG回收率，BOG气量增大，导致BOG压缩机操作波动增大等一些列问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供液化天然气工厂不凝气提氦装置，解决现有液化天然气工厂不凝气直接排放而造成浪费的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，液化天然气工厂不凝气提氦装置，包括复温脱氢单元，复温脱氢单元连接有第一膜分离器，第一膜分离器连接有第一缓冲罐，第一缓冲罐连接有氦气精制单元，氦气精制单元分别连接有氦气充装车、回收提取单元，回收提取单元与氦气充装车连接。

本实用新型的特征还在于，

复温脱氢单元包括LNG中间闪蒸罐，LNG中间闪蒸罐依次连接有空温式气化器、不凝气缓冲罐、一级压缩机、催化脱氢反应器、冷却器、分离罐、干燥塔，干燥塔与第一膜分离器连接。

氦气精制单元包括二级压缩机，二级压缩机依次连接有PSA吸附器、冷箱，PSA吸附器与回收提取单元连接，冷箱与氦气充装车连接。

回收提取单元包括第二缓冲罐，第二缓冲罐依次连接有回收压缩机、第二膜分离器，第二膜分离器与氦气充装车连接。

第一膜分离器与第二缓冲罐连接。

本实用新型的有益效果是，

(1)本实用新型液化天然气工厂不凝气提氦装置，以LNG工厂生产运行液化过程中所产生的不凝气通过空温式气化器复温，再进入压缩机增压进行脱氢、提纯、精制、充装等环节，可以减少LNG工厂在液化生产过程中所产生不凝气的放空，较为环保，能够在完成氦气提取后，将含有甲烷的气体作为燃料气回收再利用；

(2)本实用新型液化天然气工厂不凝气提氦装置，在LNG工厂生产运行期间能利用富集的含氦不凝气生产出氦气，相对于在天然气或LNG工厂闪蒸气中提氦，此技术氦气富集浓度高、投资小、撬装设备安装快、操作灵活；

(3)本实用新型液化天然气工厂不凝气提氦装置，能在不污染环境和节能的前提下，充分将LNG工厂所产生不凝气回收再利用，并减少对LNG工厂原有设备设施系统的要求以及降低其运营成本。

附图说明

图1是本实用新型液化天然气工厂不凝气提氦装置的结构示意图。

图中，1.LNG中间闪蒸罐，2.空温式气化器，3.不凝气缓冲罐，4.一级压缩机，5.催化脱氢反应器，6.冷却器，7.分离罐，8.干燥塔，9.第一膜分离器，10.第一缓冲罐，11.二级压缩机，12.PSA吸附器，13.冷箱，14.第二缓冲罐，15.回收压缩机，16.第二膜分离器，17.氦气充装车。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供一种液化天然气工厂不凝气提氦装置，结构如图1所示，包括复温脱氢单元，复温脱氢单元连接有第一膜分离器9，第一膜分离器9连接有第一缓冲罐10，第一缓冲罐10连接有氦气精制单元，氦气精制单元分别连接有氦气充装车17、回收提取单元，回收提取单元与氦气充装车17连接，第一膜分离器9与回收提取单元连接。

复温脱氢单元包括LNG中间闪蒸罐1，LNG中间闪蒸罐1依次连接有空温式气化器2、不凝气缓冲罐3、一级压缩机4、催化脱氢反应器5、冷却器6、分离罐7、干燥塔8，干燥塔8与第一膜分离器9连接。

氦气精制单元包括二级压缩机11，二级压缩机11依次连接有PSA吸附器12、冷箱13，PSA吸附器12与回收提取单元连接，冷箱13与氦气充装车17连接。

回收提取单元包括第二缓冲罐14，第二缓冲罐14依次连接有回收压缩机15、第二膜分离器16，第二膜分离器16与氦气充装车17连接，第二缓冲罐14与第一膜分离器9连接。

本实用新型液化天然气工厂不凝气提氦装置的工作过程如下：在LNG工厂生产及运行期间会产生大量不凝气，其中主要成分是氦气、氢气、氮气、甲烷等，若直接从液化储存至LNG储罐中，则会造成LNG储罐闪蒸量增大，在LNG液化装置出口与LNG储罐之间设置一台LNG中间闪蒸罐1，通过LNG中间闪蒸罐1将LNG液化过程中不凝气闪蒸出来，进行氦气提取，通过空温式气化器2将闪蒸的不凝气进行复温，储存在不凝气缓冲罐中，通过一级压缩机4增压至2MPa进入催化脱氢反应器5中进行催化脱氢，可将BOG中的氢脱除到1ppm以下，经过催化脱氢反应后，会产生水，在通过冷却器6降温，进入分离罐7分离出水分，实现脱氢、脱水，经过分离罐7分离水分的气体进入干燥塔8，进一步干燥气体，将气体中的水脱除至3ppm以下，进入第一膜分离器9进行分离，在第一膜分离器9中将分子较大气体进行分离，得到95-98％的氦气进入第一缓冲罐10，将分子较大分离气体引入第二缓冲罐14，二级压缩机11将第一缓冲罐10中的气体增压至20MPa进入PSA吸附器12中，进一步吸附分离杂质，深度脱除水分和二氧化碳，在高压低温下，最后进入冷箱13，利用活性炭和分子筛在低温(液氮77K)环境下的吸附特性，吸附剩余的杂质组分，使得氦气纯度提升至99.999％后进行高压储存，第一膜分离器9出来的气体与PSA吸附器12再生过程中同时被回收在第二缓冲罐14中，通过回收压缩机15增压和膜分离，得到浓度在99％的粗氦，纯度99.999％和纯度99％的氦气在氦气充装车17进行充装出售。

Claims (5)

1.液化天然气工厂不凝气提氦装置，其特征在于，包括复温脱氢单元，所述复温脱氢单元连接有第一膜分离器(9)，所述第一膜分离器(9)连接有第一缓冲罐(10)，所述第一缓冲罐(10)连接有氦气精制单元，所述氦气精制单元分别连接有氦气充装车(17)、回收提取单元，所述回收提取单元与氦气充装车(17)连接。

2.根据权利要求1所述的液化天然气工厂不凝气提氦装置，其特征在于，所述复温脱氢单元包括LNG中间闪蒸罐(1)，所述LNG中间闪蒸罐(1)依次连接有空温式气化器(2)、不凝气缓冲罐(3)、一级压缩机(4)、催化脱氢反应器(5)、冷却器(6)、分离罐(7)、干燥塔(8)，所述干燥塔(8)与第一膜分离器(9)连接。

3.根据权利要求1所述的液化天然气工厂不凝气提氦装置，其特征在于，所述氦气精制单元包括二级压缩机(11)，所述二级压缩机(11)依次连接有PSA吸附器(12)、冷箱(13)，所述PSA吸附器(12)与回收提取单元连接，所述冷箱(13)与氦气充装车(17)连接。

4.根据权利要求3所述的液化天然气工厂不凝气提氦装置，其特征在于，所述回收提取单元包括第二缓冲罐(14)，所述第二缓冲罐(14)依次连接有回收压缩机(15)、第二膜分离器(16)，所述第二膜分离器(16)与氦气充装车(17)连接。

5.根据权利要求4所述的液化天然气工厂不凝气提氦装置，其特征在于，所述第一膜分离器(9)与第二缓冲罐(14)连接。

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