[发明专利]一种采用膜分离净化生产液化天然气的装置及方法

说明书

本发明提供了一种采用膜分离净化生产液化天然气的装置及方法。其中，采用膜分离净化生产液化天然气的装置，包括：脱水脱烃单元和第一膜分离脱碳单元，所述脱水脱烃单元被配置成脱除原料气中的水和烃，所述第一膜分离脱碳单元被配置成将脱除水和烃的原料气采用膜分离方式脱碳。本发明的采用膜分离净化生产液化天然气的装置及方法，首次在净化生产液化天然气的工艺系统中使用膜分离设备及膜分离工艺，尤其是首次使用膜分离脱碳设备及方法，在大量脱碳过程中，不仅过滤过程简单，膜分离设备不需要再生，可以简化分子筛脱碳配套的再生气管路及相关设备等，而且膜分离脱碳成本更低。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体而言，涉及一种采用膜分离净化生产液化天然气的装置及方法。

背景技术

液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的能源。通常，液化天然气是净化后的天然气经压缩、冷却至其沸点(-161.5摄氏度)温度后变成液体，通常液化天然气储存在-161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内。

但是天然气(原料气)通常含有水分、CO₂重烃的杂质，需要脱除净化成净化气之后才能进行液化以制备液化天然气。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种采用膜分离净化生产液化天然气的装置及方法。

为了解决上述技术问题中的至少一个，本发明提供了以下技术方案：

一种采用膜分离净化生产液化天然气的装置，包括：

脱水脱烃单元和第一膜分离脱碳单元，所述脱水脱烃单元被配置成脱除原料气中的水和烃，所述第一膜分离脱碳单元被配置成将脱除水和烃的原料气采用膜分离方式脱碳。

进一步地，在本发明的可选实施例中，还包括吸附脱碳单元，所述吸附脱碳单元被配置成将经过所述第一膜分离脱碳单元脱碳后的原料气进一步脱碳。

本发明还提供了一种采用膜分离净化生产液化天然气的方法，其特征在于，包括：

将原料气进行脱水和脱烃，然后采用膜分离法对脱水和脱烃后的原料气进行脱碳以制备净化气。

进一步地，在本发明的可选实施例中，还包括：先将原料气采用膜分离脱碳后，再采用吸附脱碳方式进一步对原料气脱碳。

本发明还提了一种采用膜分离净化生产液化天然气的装置，包括脱水脱烃脱碳单元和再生气处理单元，所述再生气处理单元包括再生气管路、脱水脱烃单元和膜分离脱碳单元，所述再生气管路与所述脱水脱烃脱碳单元连接；

所述脱水脱烃单元被配置成脱除从所述脱水脱烃脱碳单元出来的再生气中的水和烃，所述膜分离脱碳单元被配置成将脱除水和烃的再生气采用膜分离方式脱碳。

进一步地，在本发明的可选实施例中，还包括吸附脱碳单元，所述吸附脱碳单元被配置成将经过所述膜分离脱碳单元脱碳后的再生气进一步脱碳。

本发明还提供一种采用膜分离净化生产液化天然气的方法，其特征在于，包括：

采用吸附的方式对原料气进行脱水、脱烃和脱碳；

再生气再生时，再生气将原料气进行脱水、脱烃和脱碳时产生的水分、烃和CO₂带出，将再生气脱水脱烃，然后将脱水脱烃后的再生气通过膜分离脱碳脱除CO₂后返回原料气入口。

本发明还提供了一种采用膜分离净化生产液化天然气的装置，包括：

膜分离脱水脱碳单元和吸附脱水脱碳脱重烃单元；所述膜分离脱水脱碳单元被配置成脱除原料气中的水和CO₂，所述吸附脱水脱碳脱重烃单元被配置成将脱除水和CO₂的原料气进行脱水、脱碳和脱重烃。