一种基于氩循环制冷含氮富甲烷气分离系统
本实用新型涉及一种基于氩循环制冷含氮富甲烷气分离系统，分离系统包括甲烷分离系统和氩循环制冷系统，含氮富甲烷气进入甲烷分离系统后，分离的液态甲烷进入氩循环制冷系统中的液态甲烷‑氩气换热器中，将液态甲烷的冷能传递给循环氩，循环氩用于为甲烷分离系统中的塔顶分凝器提供冷能，实现冷能回收过程。分离系统是将液态甲烷的冷能传递给循环氩，循环氩反过来为含氮富甲烷气分离液态甲烷提供冷能。本实用新型的分离系统以循环氩为工质，通过热泵、冷能换热器回收分离系统甲烷及氮气冷能，通过部分氩气膨胀制冷补充冷能后，再利用氩气焦耳‑汤姆逊效应提高冷能品位后将其传递给含氮富甲烷气分离系统，以较低制冷能耗实现高效分离。
实用新型
CN201820684245.4
2018-05-09
CN208803033U
2019-04-30
C10G70/04(2006.01)
舒伟
舒伟;张敏卿;毛文军
300110 天津市南开区长江道凯立天香家园6号楼1门601号
天津市尚文知识产权代理有限公司
张东浩
1.一种基于氩循环制冷含氮富甲烷气分离系统，其特征是：包括甲烷分离系统和氩循环制冷系统，所述甲烷分离系统包括甲烷精馏塔、塔底再沸器和塔顶分凝器；再沸器的一端连接有输送含氮富甲烷气的原料气管道，另一端通过甲烷精馏塔进料管道将含氮富甲烷气输送至甲烷精馏塔内；所述氩循环制冷系统采用氩做为制冷循环工质，包括甲烷节流膨胀阀、液态甲烷-氩气换热器、液氩节流膨胀阀、冷能换热器、循环氩气压缩机和第一水冷换热器；甲烷精馏塔的塔底与甲烷节流膨胀阀、液态甲烷-氩气换热器的吸热管路依次相连，液态甲烷-氩气换热器的放热管路与液氩节流膨胀阀、塔顶分凝器、低压冷氩气管道、冷能换热器内的管道、低压复热氩气管道、循环氩气压缩机、第一水冷换热器、高压氩气管道、冷能换热器内的另一管道、液态甲烷-氩气换热器依次相连，液态甲烷-氩气换热器的吸热管路流动的工质为液态甲烷，液态甲烷-氩气换热器的放热管路流动的工质为循环氩。 2.根据权利要求1所述的一种基于氩循环制冷含氮富甲烷气分离系统，其特征是：甲烷精馏塔的塔顶通过管道与复热塔顶气管道相连。 3.根据权利要求2所述的一种基于氩循环制冷含氮富甲烷气分离系统，其特征是：所述液态甲烷-氩气换热器的吸热管路通过冷甲烷气管道与冷能换热器相连。 4.根据权利要求3所述的一种基于氩循环制冷含氮富甲烷气分离系统，其特征是：所述氩循环制冷系统中还包括氩循环制冷副回路，所述氩循环制冷副回路中包括氩气膨胀机，具体为：冷能换热器的出口管道与膨胀机膨胀端进口管道、膨胀机膨胀端出口管道、冷能换热器内的换热管道、膨胀机压缩端进口管道、膨胀机经膨胀机压缩端出口管道、第二水冷换热器、循环氩气压缩机、第一水冷换热器、高压氩气管道依次相连，形成氩循环制冷副回路。 5.根据权利要求1所述的一种基于氩循环制冷含氮富甲烷气分离系统，其特征是：所述含氮富甲烷气的来源为甲醇合成驰放气或含氮甲烷气体或陆上及海上油田伴生气或煤层气。