[發明專利]一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝裝置和方法在審
| 申請號： | 201810445761.6 | 申請日： | 2018-05-11 |
| 公開（公告）號： | CN108384593A | 公開（公告）日： | 2018-08-10 |
| 發明（設計）人： | 王科;李娜;韓淑怡;王剛;肖樂;田靜;蒲黎明;陳運強;李瑩珂;肖俊;高鑫;湯曉勇;杜娟;劉艷 | 申請（專利權）人： | 中國石油工程建設有限公司 |
| 主分類號： | C10L3/10 | 分類號： | C10L3/10;F25J3/08 |
| 代理公司： | 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214 | 代理人： | 鄧世燕 |
| 地址： | 610041 *** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 脫氮 脫氮塔 冷箱 依次連接 工藝裝置 底部出口 深冷脫氮 冷卻器 塔頂部 雙塔 脫除 氮氣 氮氣壓縮機 天然氣 氮氣純度 管道連接 系統提供 制冷循環 裝置能耗 產品氣 換熱器 節流閥 進料口 壓縮機 節流 冷劑 冷量 烴類 液烴 出口 外部 | ||
1.一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝裝置，其特征在于：包括通過管道連接的脫氮冷箱和高壓脫氮塔，所述高壓脫氮塔底部出口、脫氮冷箱、低壓脫氮塔依次連接；所述高壓脫氮塔上部出口、換熱器、脫氮冷箱、低壓脫氮塔依次連接；所述低壓脫氮塔頂部出口、脫氮冷箱、氮氣壓縮機、冷卻器、脫氮冷箱、低壓脫氮塔頂部進料口依次連接；所述低壓脫氮塔底部出口、第四節流閥、脫氮冷箱、產品氣壓縮機、冷卻器依次連接。
2.根據權利要求1所述的一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝裝置，其特征在于：所述換熱器的液相出口通過管道與高壓脫氮塔的頂部入口連接。
3.根據權利要求1所述的一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝裝置，其特征在于：在高壓脫氮塔底部出口、脫氮冷箱、低壓脫氮塔形成的管路上，在脫氮冷箱和低壓脫氮塔之間設置第一節流閥。
4.根據權利要求3所述的一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝裝置，其特征在于：在高壓脫氮塔上部出口、換熱器、脫氮冷箱、低壓脫氮塔形成的管路上，在脫氮冷箱和低壓脫氮塔之間設置第二節流閥。
5.根據權利要求4所述的一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝裝置，其特征在于：所述低壓脫氮塔頂部出口、脫氮冷箱、氮氣壓縮機、冷卻器、脫氮冷箱、低壓脫氮塔頂部進料口形成的管路上，在脫氮冷箱和低壓脫氮塔頂部進料口之間設置第三節流閥。
6.根據權利要求5所述的一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝裝置，其特征在于：在低壓脫氮塔底部出口、第四節流閥、脫氮冷箱、產品氣壓縮機、冷卻器形成的管路上，在低壓脫氮塔底部出口和脫氮冷箱之間設置第四節流閥。
7.根據權利要求1所述的一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝裝置，其特征在于：在脫氮冷箱和氮氣壓縮機之間設置氮氣管道接入下一工序。
8.根據權利要求1所述的一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝裝置，其特征在于：所述高壓脫氮塔和低壓脫氮塔為板式塔或填料塔；所述低壓脫氮塔置于高壓脫氮塔正上方。
9.一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝方法，其特征在于：包括如下步驟：
第一步、2500kPa.a～6000kPa.a，30～60℃的含氮氣原料氣進入脫氮冷箱預冷至-75～-110℃后進入高壓脫氮塔下部；高壓脫氮塔塔底液從底部出口進入脫氮冷箱預冷至-90～-130℃后經第一節流閥節流至500kPa.a～2000kPa.a后，從中部進入低壓脫氮塔；高壓脫氮塔塔頂氣從頂部出口進入換熱器冷卻為-100～-135℃的氣液兩相后，液相返回至高壓脫氮塔頂部入口作為回流，氣相進入脫氮冷箱冷凝至-140～-160℃后，再經第二節流閥節流至500kPa.a～2000kPa.a，然后從上部進入低壓脫氮塔；
第二步、天然氣中脫除的氮氣從低壓脫氮塔頂出口進入脫氮冷箱復熱至25～55℃后進入氮氣壓縮機增壓至2500kPa.a～4000kPa.a，再進入冷卻器冷卻至30～60℃，然后進入脫氮冷箱冷凝至-145～-165℃，最后經第三節流閥節流至500kPa.a～2000kPa.a后從頂部進入低壓脫氮塔；脫除氮氣的天然氣凝液從低壓脫氮塔塔底部出口經第四節流閥節流至300kPa.a～1500kPa.a后，進入脫氮冷箱復熱至25～55℃后，再經外輸氣壓縮機增壓至3000kPa.a～6500kPa.a后進入冷卻器冷卻至30～60℃后進入下一工序。
10.根據權利要求9所述的一種含氮天然氣雙塔深冷脫氮的工藝方法，其特征在于：經脫氮冷箱復熱至25～55℃后的氮氣分為兩股：一股30％-60％的物流進入氮氣壓縮機增壓，另一股物流進入下一工序。
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