带凝华脱除CO₂的级联式天然气带压液化工艺

摘要

本发明涉及一种带凝华脱除CO2的级联式天然气带压液化工艺，天然气在预冷器中保持气态被预冷，然后进入结晶器继续降温，凝华分离出固体干冰的同时CO2含量降至0.5％，紧接着进入低温压缩机加压，然后进入液化器，在较高的压力下液化后送入储罐储存。液化流程所需冷量由独立的两级级联式制冷循环提供。与现有技术相比，本发明不仅省去了常规天然气液化流程中占地面积很大的CO2预处理设备，还将传统的三级级联式制冷循环简化为两级，可大大降低在造价高昂的海上平台进行天然气液化的投资成本。同时，天然气在较高温度下液化也降低了制冷循环的能耗。

主权项

一种带凝华脱除CO2的级联式天然气带压液化工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：1)将CO2摩尔分数在0.5％～30％之间的原料天然气引入压力调节设备(1)，将其调压至1.4～1.6MPa；2)经步骤1)调压后的天然气引入预冷器(2)预冷降温；3)经步骤2)预冷后的天然气引入结晶器(3)降温，凝华分离出其中的固体干冰；4)经步骤3)分离出CO2后的天然气引入低温压缩机(4)加压；5)经步骤4)压缩后的天然气引入液化器(5)，吸收冷量后液化；6)经步骤5)带压液化后的液化天然气产品引入天然气储罐(6)储存即可；其中，步骤2)、3)、5)中天然气降温液化过程所需冷量由一套独立的两级级联式制冷系统提供，对于低温级制冷循环，首先将制冷剂引入第一压缩机(7)多级压缩，然后引入第一冷却器(8)冷却，再引入预冷器(2)降温，接着再引入第一节流阀(9)节流降温，继而再依次引入液化器(5)、结晶器(3)、预冷器(2)，为这三个设备提供冷量复温后回到压缩机(7)；对于高温级制冷循环，首先将制冷剂引入第二压缩机(10)多级压缩，然后引入第二冷却器(11)冷却，再引入第二节流阀(12)节流降温，接着再引入预冷器(2)为其提供冷量复温后，回到第二压缩机(10)。