[发明专利]天然气中氦气的回收系统及方法

权利要求书

1.一种天然气中氦气的回收系统，包括：

依次连通的脱氢反应器、除杂单元和氦气提取单元；

所述脱氢反应器包括反应通道，所述反应通道的入口用于通入原料气和氧气，所述反应通道中填充有催化剂，所述催化剂用于催化所述原料气中的氢气和氧气发生反应；

所述除杂单元包括脱水单元，所述脱水单元被配置为对脱氢后的天然气进行脱水；

所述氦气分离装置被配置为对除杂后的天然气中的氦气进行提取；

所述系统还包括：稀释气输送装置、温度传感器和控制装置，所述温度传感器设置于所述反应通道的出口处，所述控制装置与所述稀释气输送装置和所述温度传感器电连接，所述温度传感器被配置为对所述反应通道的出口处的温度进行检测，并将所检测到的温度发送给所述控制装置，所述控制装置被配置为在所述温度传感器发送的温度高于第一预设阈值时，控制所述稀释气输送装置向所述反应通道的入口输送稀释气，在所述温度传感器发送的温度低于第一预设阈值时，控制所述稀释气输送装置停止向所述反应通道的入口输送稀释气；

所述稀释气用于对进入所述反应通道内的所述原料气中的氢气进行稀释，降低通入反应通道内的原料气中氢气的浓度。

2.根据权利要求1所述的天然气中氦气的回收系统，其中，

所述稀释气输送装置包括气体循环管线，以及设置于所述气体循环管线上的循环风机或第一阀门，所述气体循环管线的一端与所述氦气回收系统中任意一个气体出口连通，另一端与所述反应通道的入口连通；

所述控制装置与所述循环风机或所述第一阀门电连接。

3.根据权利要求2所述的天然气中氦气的回收系统，其中，

在所述稀释气输送装置包括循环风机的情况下，所述循环风机为变频风机，所述控制装置还被配置为对所述循环风机的功率进行调节，以对所述稀释气的输送流量进行调节；

在所述稀释气输送装置包括第一阀门的情况下，所述第一阀门为流量调节阀，所述控制装置还被配置为对所述第一阀门的开度进行调节，以对所述稀释气的输送流量进行调节。

4.根据权利要求2所述的天然气中氦气的回收系统，其中，

所述气体循环管线上还设置有冷却装置。

5.根据权利要求1所述的天然气中氦气的回收系统，其中，

所述除杂单元还包括：脱碳装置，所述脱碳装置连接在所述脱氢反应器和所述脱水单元之间，或者，所述脱碳装置连接在所述脱水单元和所述氦气提取单元之间。

6.根据权利要求1所述的天然气中氦气的回收系统，其中，

所述氦气提取单元包括天然气冷凝液化装置，以及与所述天然气冷凝液化装置的出气口连通的气液分离器，和与所述气液分离器的出气口连通的氦气提纯器，所述氦气提纯器中填充有吸附剂，所述吸附剂用于对经气液分离器分离得到的气体中除氦气以外的其余气体进行吸附。

7.根据权利要求6所述的天然气中氦气的回收系统，其中，

所述天然气冷凝液化装置包括冷箱和设置于所述冷箱内的冷凝器，所述冷凝器的入口与所述除杂单元的出口连通，冷凝器的出口作为所述天然气冷凝液化装置的出气口。

8.根据权利要求7所述的天然气中氦气的回收系统，其中，

所述冷凝器包括第一换热通道，所述氦气提纯器的出气口与所述第一换热通道的入口连通，所述第一换热通道的出口作为氦气出口；

和/或，所述冷凝器包括第二换热通道，所述气液分离器的出液口与所述第二换热通道的入口连通，所述第二换热通道的出口为天然气出口。

9.根据权利要求6所述的天然气中氦气的回收系统，其中，

所述除杂单元还包括：加压装置，所述加压装置被配置为将脱氢后的天然气加压至第二预设阈值，使所述氦气提取单元在所述第二预设阈值下对氦气进行提取。