[发明专利]一种天然气处理装置及方法

权利要求书

1.一种天然气处理装置，包括脱碳系统和液化系统，所述脱碳系统与所述液化系统连接，其特征在于，还包括制冷系统，所述脱碳系统与所述液化系统分别与所述制冷系统连接，所述脱碳系统包括：第一换热器和填料精馏塔；

所述第一换热器的原料气出口与所述填料精馏塔的原料气入口连接；

所述液化系统，包括：第一节流阀和第二换热器；

所述第一节流阀的天然气入口与所述填料精馏塔的天然气出口连接；所述第一节流阀的天然气出口与所述第二换热器的天然气入口连接；

所述制冷系统，包括：压缩机、空冷器、第三换热器以及第二节流阀；

所述压缩机的制冷剂出口与所述空冷器的制冷剂入口连接；所述压缩机的制冷剂入口与所述第三换热器的第二制冷剂出口连接；

所述空冷器的制冷剂出口与所述第三换热器的第一制冷剂入口连接；冷凝器的制冷剂入口与所述第二换热器的第二制冷剂出口连接；

所述第三换热器的第一制冷剂出口与所述第二换热器的第一制冷剂入口连接；所述第三换热器的第二制冷剂入口与所述第一换热器的制冷剂出口连接；

所述第二节流阀的制冷剂入口与所述第二换热器的第一制冷剂出口连接；所述第二节流阀的制冷剂出口与所述第二换热器的第二制冷剂入口连接。

2.根据权利要求1所述的天然气处理装置，其特征在于，所述填料精馏塔的顶部设有冷凝器，底部设有再沸器；

所述冷凝器的制冷剂出口与所述第一换热器的制冷剂入口连接；

所述再沸器的原料气出口与所述第一换热器的原料气入口连接；所述再沸器的不凝气出口与所述精馏塔的不凝气入口连接。

3.根据权利要求1所述的天然气处理装置，其特征在于，所述制冷系统，还包括：第四节流阀；

所述第四节流阀的不凝液入口与再沸器的不凝液出口连接；所述再沸器的不凝液入口与所述精馏塔的不凝液出口连接；所述第四节流阀的不凝液出口与第三换热器的不凝液入口连接。

4.根据权利要求1所述的天然气处理装置，其特征在于，所述装置还包括：存储系统；

所述存储系统，包括：第三节流阀和储罐；

所述第三节流阀的液化天然气入口与所述第二换热器的液化天然气出口相连；所述第三节流阀的液化天然气出口与所述储罐的液化天然气入口连接。

5.根据权利要求4所述的天然气处理装置，其特征在于，所述储罐设有蒸发气出口，所述第一换热器、所述第二换热器以及所述第三换热器均设有蒸发气入口和蒸发气出口；

所述储罐的蒸发气出口与所述第二换热器的蒸发气入口连接；

所述第二换热器的蒸发气出口与所述第一换热器的蒸发气入口连接；

所述第一换热器的蒸发气出口与所述第三换热器的蒸发气入口连接；

所述第三换热器的蒸发气出口，用于将蒸发气放空。

6.根据权利要求1至5任一项所述的天然气处理装置，其特征在于，所述填料精馏塔为直径为0.6-0.8m，高度为5-7m的矩鞍环填料精馏塔。

7.一种天然气处理方法，其特征在于，所述方法包括：

再沸器对原料气进行预冷，得到预冷后的原料气，所述再沸器位于填料精馏塔的底部；

第一换热器对所述预冷却后的原料气，进行冷却，得到冷却后的原料气；

所述填料精馏塔对所述深冷后的原料气，进行精馏脱碳，得到脱碳后的天然气；

第一节流阀对所述脱碳后的天然气，进行膨胀降温，得到降温后的天然气；

第二换热器对所述降温后的天然气，进行液化，得到液化天然气。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用一套制冷循环分别为所述填料精馏塔和所述第二换热器提供冷量。