小规模高含氮天然气脱氮-液化工艺模拟分析

对于含氮气约为10%、处理量为150 000 m^(3)/d的原料气,当采用常规工艺液化时,不可避免地存在能耗高与LNG储罐安全隐患大等问题。为此,提出脱甲烷塔的塔底加热精馏、塔顶气增压冷凝回流和塔顶气冷凝回流3种脱氮-液化工艺,旨在比选出经济高效、适应性强的脱氮-液化工艺。采用HYSYS软件模拟分析3种脱氮-液化工艺的LNG质量、产量、能耗、排放尾气甲烷含量以及原料气含氮量变化对其适应性,结果发现,塔顶气增压冷凝回流脱氮-液化工艺的甲烷收率最高,达到97.2%;单位能耗最低,达12.81 W/m^(3)原料气;经济效益最好,年收入增加2 076.78万元。因此,该工艺最适合研究原料气的脱氮液化,其分析方法可供类似规模的高含氮天然气脱氮液化工艺比选参考。