[发明专利]一种氦气生产系统和生产方法

权利要求书

1.一种氦气生产系统，其特征在于，包括BOG提氦压缩机、第一多股流换热器、精馏塔、第二多股流换热器、第一节流阀、第三多股流换热器、第一气液分离器、负压液氮池、第二节流阀和第二气液分离器；

BOG气体从所述BOG提氦压缩机的入口进入所述BOG提氦压缩机，所述BOG提氦压缩机的出口和所述第一多股流换热器的第一入口连接，所述第一多股流换热器的第一出口和所述精馏塔的底部的再沸器的入口连接，所述再沸器的出口和所述第二多股流换热器的第一入口连接，所述第二多股流换热器的第一出口和所述第一节流阀的入口连接，所述第一节流阀的出口和所述精馏塔的精馏入口连接，所述精馏塔的塔顶气体出口和所述第三多股流换热器的第一入口连接，所述第三多股流换热器的第一出口和所述第一气液分离器的入口连接，所述第一气液分离器的气体出口和所述负压液氮池内浸泡的虹吸式换热器的入口连接，所述第一气液分离器的液体出口通过所述第二节流阀和所述负压液氮池的入口连接，所述负压液氮池内浸泡的虹吸式换热器的出口和所述第二气液分离器的入口连接，所述第二气液分离器的气体出口和所述第三多股流换热器的第二入口连接，所述第三多股流换热器的第二出口和所述第二多股流换热器的第二入口连接，所述第二多股流换热器的第二出口和所述第一多股流换热器的第二入口连接，所述第一多股流换热器的第二出口输出粗氦气；

还包括氮制冷装置，所述氮制冷装置包括氮制冷压缩机、第四多股流换热器、膨胀机、第五多股流换热器、第三节流阀和第一调节阀；

所述氮制冷压缩机的出口和所述第四多股流换热器的第一入口连接，所述第四多股流换热器的第一出口和第一调节阀的入口连接，所述第一调节阀的出口和所述膨胀机的入口连接，所述膨胀机的出口和所述第五多股流换热器的第一入口连接，所述第五多股流换热器的第一出口和所述第四多股流换热器的第二入口连接，所述第四多股流换热器的第二出口和所述氮制冷压缩机的入口连接；

所述第四多股流换热器的第一出口还和所述第五多股流换热器的第二入口连接，所述第五多股流换热器的第二出口和所述第三节流阀的入口连接，所述第三节流阀的出口和所述精馏塔顶部的冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口和所述第三多股流换热器的第三入口连接，所述第三多股流换热器的第三出口和所述第五多股流换热器的第一入口连接。

2.如权利要求1所述的氦气生产系统，其特征在于，还包括第四节流阀和三通调节阀，所述精馏塔底部的液体出口和所述第四节流阀的入口连接，所述第四节流阀的出口连接所述第二多股流换热器的第三入口连接，所述第二多股流换热器的第三出口和所述三通调节阀的入口连接，所述三通调节阀的第一出口和所述第四多股流换热器的第三入口连接，所述第四多股流换热器的第三出口和所述第一多股流换热器的第三出口汇合。

3.如权利要求1所述的氦气生产系统，其特征在于，还包括第五节流阀和第六节流阀，所述第一气液分离器的液体出口和所述第五节流阀的入口连接，所述第二气液分离器的液体出口和所述第六节流阀的入口连接，所述第六节流阀的出口和所述第五节流阀的出口汇合后和所述第三多股流换热器的第四入口连接，所述第三多股流换热器的第四出口和所述第二多股流换热器的第四入口连接，所述第二多股流换热器的第四出口和所述第一多股流换热器的第四入口连接，所述第一多股流换热器的第四出口输出氮气产品。

4.如权利要求1所述的氦气生产系统，其特征在于，还包括氦气提纯装置，所述氦气提纯装置包括催化脱氢装置和干燥脱水装置，所述催化脱氢装置和所述第一多股流换热器的第二出口连接，所述干燥脱水装置和所述催化脱氢装置连接，所述催化脱氢装置用于去除所述粗氦气中的氢气，所述干燥脱水装置用于去除催化脱氢过程中H₂和O₂反应生成的水。

5.如权利要求4所述的氦气生产系统，其特征在于，所述氦气提纯装置还包括变压吸附装置或变温吸附装置或冷凝冷冻纯化装置，所述变压吸附装置或所述变温吸附装置或所述冷凝冷冻纯化装置和所述催化脱氢装置连接。

6.如权利要求5所述的氦气生产系统，其特征在于，还包括氦液化器，所述变压吸附装置或变温吸附装置或冷凝冷冻纯化装置中的一种和氦液化器连接。