具有氮去除的LNG生产的制作方法

技术特征：
1.一种用于液化天然气进料流并且从其中去除氮的方法，所述方法包括：(a)使含氮的天然气进料流通过主热交换器，并且在所述主热交换器中经由与第一制冷剂的间接热交换来冷却和液化所述天然气流，从而产生第一lng流；(b)从所述主热交换器提取所述第一lng流；(c)膨胀所述第一lng流并且将所述流引入到蒸馏塔中，在所述蒸馏塔中所述流部分地气化并且分离成富氮的塔顶蒸气和贫氮的塔底液体；(d)从所述蒸馏塔提取贫氮的塔底液体流，以形成第二贫氮lng流；(e)在塔顶热交换器中加热富氮的塔顶蒸气流，以形成加热的塔顶蒸气；(f)压缩、冷却和液化、过冷和膨胀由所述加热的塔顶蒸气的第一部分形成的再循环流，以形成液体或两相再循环流，并且将所述液体或两相再循环流引入到所述蒸馏塔中，以向所述蒸馏塔提供回流；(h)由所述加热的塔顶蒸气的第二部分形成一种或多种氮产物流或排出物流；其中在步骤(f)中，所述再循环流的至少一部分通过使所述再循环流的所述至少一部分与所述天然气进料流分离地通过所述主热交换器经由与所述第一制冷剂的间接热交换来液化；其中在步骤(f)中，所述再循环流通过使所述再循环流的至少一部分通过所述塔顶热交换器经由与所述富氮的塔顶蒸气的间接热交换来过冷；并且其中所述塔顶热交换器与所述主热交换器分离，并且用于所述塔顶热交换器的冷却负荷的全部通过在步骤(e)中的所述富氮的塔顶蒸气流的所述加热来提供。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述塔顶热交换器是线圈卷绕式热交换器，所述线圈卷绕式热交换器包括一个或多个管束，所述一个或多个管束容纳在壳内并且限定所述热交换器的管侧和壳，其中在步骤(e)中，所述富氮的塔顶蒸气流通过所述塔顶热交换器的所述壳侧并且在其中加热，并且其中在步骤(f)中，通过使所述再循环流的至少一部分通过所述塔顶热交换器的所述管侧来过冷所述再循环流。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述塔顶热交换器与所述蒸馏塔集成在一起，其中所述一个或多个管束位于所述蒸馏塔的顶部内，并且其中所述塔顶热交换器的所述壳形成蒸馏塔壳的顶部部分。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述塔顶热交换器包括热的热交换器段和冷的热交换器段，并且其中在步骤(f)中，通过使所述再循环流的至少一部分通过所述冷的热交换器段来过冷所述再循环流。5.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(f)中，通过使所述再循环流的部分或全部通过所述热的热交换器段来冷却所述再循环流的所述部分或全部。6.根据权利要求4所述的方法，其中通过使一个或多个天然气或第一制冷剂流通过所述热的热交换器段来冷却所述流。7.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(f)中，通过使所述再循环流通过所述主热交换器经由与所述第一制冷剂的间接热交换来液化所述流的全部，以形成液化的再循环流。8.根据权利要求7所述的方法，其中在步骤(f)中，通过使所述液化的再循环流的全部通过所述塔顶热交换器来过冷所述再循环流。
9.根据权利要求7所述的方法，其中在步骤(f)中，通过使所述液化的再循环流的第一部分通过所述塔顶热交换器来过冷所述再循环流，以形成过冷部分，其中所述液化的再循环流的第二部分绕过所述塔顶热交换器，并且然后与所述过冷部分混合，并且其中所述过冷部分和所述第二部分在混合之前或之后膨胀，以便形成向所述蒸馏塔提供回流的所述液体或两相再循环流。10.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(f)中，通过使所述再循环流的第一部分通过所述主热交换器经由与所述第一制冷剂的间接热交换来液化所述再循环流的所述第一部分，以形成第一液化部分，并且通过使所述再循环流的第二部分通过所述塔顶热交换器来液化和过冷所述再循环流的所述第二部分，以形成第二液化和过冷部分，其中所述所述第一液化部分和所述第二液化和过冷部分然后混合，并且其中所述第一液化部分和所述第二液化和过冷部分在混合之前或之后膨胀，以便形成向所述蒸馏塔提供回流的所述液体或两相再循环流。11. 根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(c)中，在所述蒸馏塔的中间位置处将所述第一lng流引入到所述蒸馏塔中。12.根据权利要求11所述的方法，其中步骤(c)进一步包括在将所述第一lng流引入到所述蒸馏塔中之前，在再沸器热交换器中冷却所述第一lng流；并且其中所述方法进一步包括经由与所述第一lng流的间接热交换，在所述再沸器热交换器中加热和气化所述贫氮的塔底液体的一部分，以便向所述蒸馏塔提供沸腾。13.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中，从所述主热交换器的冷端提取所述第一lng流，并且其中在步骤(f)中，从所述主热交换器的所述冷端提取所述再循环流的在所述主热交换器中液化的所述至少一部分。14.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中，在约
‑
220℉至
‑
250℉(约
‑
140℃至
‑
155℃)的温度下从所述主热交换器提取所述第一lng流。15.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(f)中，在约
‑
220℉至
‑
250℉(约
‑
140℃至
‑
155℃)的温度下从所述主热交换器提取所述再循环流的在所述主热交换器中液化的所述至少一部分。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述富氮的塔顶蒸气在约
‑
300℉至
‑
320℉(
‑
185℃至
‑
195℃)的温度下进入所述塔顶热交换器的冷端。17.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一制冷剂是在其通过所述主热交换器时气化以提供用于在步骤(a)中在所述主热交换器中液化所述天然气流和用于在步骤(f)中在所述主热交换器中液化所述再循环流的所述至少一部分的所述冷却负荷的制冷剂。18.根据权利要求17所述的方法，其中在步骤(f)中，将所述再循环流压缩到一定压力，使得所述再循环流的在所述主热交换器内部液化的所述至少一部分在比所述第一制冷剂在所述主热交换器内部开始气化的温度高0℉至10℉(0℃至5℃)的温度下完成液化。19.一种用于液化天然气进料流并且从其中去除氮的系统，所述系统包括：主热交换器，所述主热交换器具有热侧和冷侧，所述热侧包括用于接收含氮天然气进料流的一个或多个通道，所述冷侧包括用于接收第一制冷剂流的一个或多个通道，所述热侧和所述冷侧构造成使得当所述含氮天然气进料流通过所述热侧时，它由与通过所述冷侧的所述第一制冷剂流的间接热交换来冷却和液化，从而产生第一lng流；
第一制冷剂回路，所述第一制冷剂回路用于将冷却的第一制冷剂流供应到所述主热交换器的所述冷侧，并从所述主热交换器的所述冷侧提取加热的第一制冷剂流；膨胀装置，所述膨胀装置与所述主热交换器流体流动连通，以用于接收和膨胀所述第一lng流；蒸馏塔，所述蒸馏塔与所述膨胀装置流体流动连通，以用于接收来自所述膨胀装置的所述第一lng流，所述第一lng流在所述蒸馏塔内部部分地气化并分离成富氮的塔顶蒸气和贫氮的塔底液体；导管，所述导管用于从所述蒸馏塔提取贫氮的塔底液体流，以形成第二贫氮lng流；塔顶热交换器，所述塔顶热交换器具有冷侧和热侧，所述冷侧包括用于接收富氮的塔顶蒸气流的一个或多个通道，所述热侧包括一个或多个通道，所述热侧和所述冷侧构造成使得通过所述冷侧的富氮的塔顶蒸气由与通过所述热侧的流体的间接热交换来加热，从而产生加热的塔顶蒸气；回流回路，所述回流回路用于压缩、冷却和液化、过冷和膨胀由所述加热的塔顶蒸气的第一部分形成的再循环流，以形成液体或两相再循环流，并且用于将所述液体或两相再循环流引入到所述蒸馏塔中，以向所述蒸馏塔提供回流；一个或多个导管，所述一个或多个导管用于从所述系统提取由所述加热的塔顶蒸气的第二部分形成的一种或多种氮产物流或排出物流；其中所述回流回路构造成通过使所述再循环流的所述至少一部分与所述天然气进料流分离地通过所述主热交换器的所述热侧中的一个或多个通道经由与所述第一制冷剂的间接热交换来液化所述再循环流的所述至少一部分；其中所述回流回路构造成通过使所述再循环流的至少一部分通过所述塔顶热交换器的所述热侧中的所述通道中的一个或多个经由与所述富氮的塔顶蒸气的间接热交换来过冷所述再循环流；并且其中所述塔顶热交换器与所述主热交换器分离，并且所述系统构造成使得所述富氮的塔顶蒸气流是通过所述塔顶热交换器的所述冷侧的唯一流，并且因此为所述塔顶热交换器提供冷却负荷的全部。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述塔顶热交换器是线圈卷绕式热交换器，所述线圈卷绕式热交换器包括一个或多个管束，所述一个或多个管束容纳在壳内并且限定所述热交换器的管侧和壳，其中所述壳侧是所述热交换器的所述冷侧，并且其中所述管侧是所述热交换器的所述热侧。

技术总结
公开了一种用于液化天然气进料流并且从其中去除氮的方法和系统。其中去除氮的方法和系统。其中去除氮的方法和系统。


技术研发人员：S
受保护的技术使用者：气体产品与化学公司
技术研发日：2021.03.12
技术公布日：2021/9/14