基于多级闪蒸与多塔蒸馏耦合的贫氦天然气低温提氦工艺

作     者：冀浩文 黎小辉 朱玉琴 Ji Haowen;Li Xiaohui;Zhu Yuqin

作者机构：西安石油大学化学化工学院西安710065 陕西省绿色低碳能源材料与过程工程技术研究中心 西安市高碳资源低碳化利用重点实验室 

出 版 物：《石油炼制与化工》 (Petroleum Processing and Petrochemicals)

年 卷 期：2024年第55卷第2期

页      码：200-206页

摘      要：聚焦从低品位含氦天然气中提纯氦气这一工程问题,在分析已有深冷工艺发展现状与改进方向的基础上,针对原料天然气中氦气浓度低与提氦能耗高的问题,提出一种基于多级闪蒸与多塔蒸馏耦合的贫氦天然气低温提氦工艺,并借助ASPEN HYSYS软件模拟设计了新工艺流程。结果表明:采用设计工艺可从氦摩尔分数为0.05%的贫氦天然气中分离得到纯度(摩尔分数,下同)为99%的氦气,同时得到纯度为99.96%的甲烷和99%的氮气、液化天然气及燃料气,增强了提氦装置的产品方案灵活性;通过工艺内部流股节流膨胀制冷为分离系统提供冷量及工艺内部冷热物流间合理匹配换热,实现了系统的节能降耗;该多级闪蒸+多塔蒸馏耦合工艺的单位压缩功耗为0.058 kW·h kmol,远低于改进型ExxonMobil公司的提氦工艺(1.29 kW·h kmol);综合分析工艺产品纯度及能耗,说明设计的提氦工艺具有一定的应用潜力。

主 题 词：氦提取 贫氦天然气 低温法 闪蒸 蒸馏 工艺耦合 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1005-2399.2024.02.047

馆 藏 号：203125976...