一种液化天然气BOG闪蒸气提取高纯氦的系统与方法与流程

技术特征：
1.一种液化天然气bog闪蒸气提取高纯氦的方法，其特征在于，具体过程为：s1、低温精馏工艺bog气体进入主换热器一，与液氮换热后被冷却至深冷温度，冷却液化后的bog进入气液分离罐一；在气液分离罐一的罐底得到甲烷和氮气，在气液分离罐一的罐顶得到粗氦气，此时的粗氦气中含有氢气、氦气和少量氮气；气液分离罐一的罐底的产物采用精馏系统将甲烷和氮气分离提纯；s2、循环加氧除氢工艺将步骤s1得到的粗氦气通入反应炉中，并往反应炉中通入氧气；粗氦气在反应炉中，在氧气的催化作用下进行反应，使氢气含量下降至1ppm；在反应完成后，将脱氢后的粗氦气采用冷却器进行降温；脱氢后的粗氦气进入干燥器进行干燥。干燥器包含吸附器一和吸附器二，所述吸附器一、吸附器二中均内装有分子筛、氧化铝、活性碳，氧化铝用于吸附水，分子筛用于吸附co2，活性炭用于吸附氮。吸附器一和吸附器二切换使用，吸附器一进行吸附时，对吸附器二进行再生备用；当吸附器一吸附饱和，切换至吸附器二进行吸附，然后对吸附器一进行再生，如此循环往复；干燥后的压缩粗氦气进入下一工序；s3、低温粗提工艺脱氢并干燥后的粗氦气进入主换热器二，与液氮换热后被冷却至深冷温度，冷却液化后的粗氦气进入气液分离罐二；在气液分离罐二的罐顶得到次粗氦气，此时次粗氦气中含有氮气、氧气、氦气；气液分离罐二的罐底和罐顶的产物分别进入主换热器二的流道复热后以气相输出；s4、低温吸附精提工艺低温粗提后得到的次粗氦气进入精提纯器进行精提纯。精提纯器中包含两个吸附器，分别为吸附器三和吸附器四，所述吸附器三和吸附器四均内装分子筛和活性碳，所述分子筛用于吸附co2，活性炭用于吸附氮。吸附器三和吸附器四切换使用，吸附器三进行吸附时，吸附器四进行再生备用；当吸附器三吸附饱和后，切换至吸附器四进行吸附，此时对吸附器三进行再生，如此循环往复；次粗氦气的杂质在吸附器中被吸附，出口时氦气纯度达到99.999％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，分离得到的甲烷气体作为lng的原料气或工厂的锅炉燃料气；不凝气氮气可以作为吸附器的再生气体利用。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，在初始反应时用电加热炉对反应炉进行加热至350℃后停止，给粗氦气提供初始反应温度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，在加氧催化阶段，先用最终提纯得到的氦气与粗氦气混合，稀释氦气中氢气的浓度，保证加氧催化反应安全运行。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2和步骤s4中，对吸附器进行再生所使用的再生气体为步骤s1得到的不凝气氮气或液氮储槽内的蒸发气体，通过外置式电加热炉进行加热至180℃后通入吸附器进行再生。6.一种实现权利要求1－5任一所述方法的系统，其特征在于，包括低温精馏装置、循环加氧除氢装置、低温粗提装置、低温吸附精提装置。所述低温精馏装置包括主换热器一、气液分离罐一；所述主换热器一连接于所述气液
分离罐一；循环加氧除氢装置包括有反应炉、冷却器和干燥器，所述气液分离罐连接于所述反应炉，所述反应炉、冷却器、干燥器依次连接；干燥器包含吸附器一和吸附器二，所述吸附器一、吸附器二中均内装有分子筛、氧化铝、活性碳，氧化铝用于吸附水，分子筛用于吸附co2，活性炭用于吸附氮；吸附器一和吸附器二切换使用，吸附器一进行吸附时，对吸附器二进行再生备用；当吸附器一吸附饱和，切换至吸附器二进行吸附，然后对吸附器一进行再生；所述低温粗提装置包括主换热器二、气液分离罐二；所述主换热器二连接于所述气液分离罐二；所述低温吸附精提装置包括精提纯器，所述精提纯器连接于主换热器二；精提纯器中包含两个吸附器，分别为吸附器三和吸附器四，所述吸附器三和吸附器四均内装分子筛和活性碳，所述分子筛用于吸附co2，活性炭用于吸附氮；吸附器三和吸附器四切换使用，吸附器三进行吸附时，吸附器四进行再生备用；当吸附器三吸附饱和后，切换至吸附器四进行吸附，此时对吸附器三进行再生。

技术总结
本发明公开了一种液化天然气BOG闪蒸气提取高纯氦的系统与方法，采用低温精馏、循环加氧除氢、低温粗提、低温吸附精提工艺。低温精馏可提高氦气的回收效率，同时分离大部分甲烷，得到高浓度的甲烷气体，循环加氧除氢可通过循环量控制氢气浓度，从而降低安全风险，低温吸附可得到高纯氦气。附可得到高纯氦气。附可得到高纯氦气。


技术研发人员：陈强 孙中丰 刘珊珊 何中银
受保护的技术使用者：珠海森铂低温能源装备有限公司
技术研发日：2022.04.02
技术公布日：2022/6/28