[发明专利]一种从BOG气体中提氦与能源利用的系统和方法

权利要求书

1.一种从BOG气体中提氦与能源利用的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将O₂和BOG气体通入纯氧燃烧室中进行纯氧燃烧，除去BOG气体中的CH₄和H₂；

S2、将纯氧燃烧后的混合气体通入蒸汽发生单元中进行处理，产出低压过热蒸汽和低温混合气体并脱出部分H₂O，将所述低温混合气体通入空冷器中进行冷凝吸附和干燥脱水，以脱出全部H₂O；

S3、将脱出全部H₂O后的混合气体通入CO₂脱出及液化单元中进行脱CO₂处理，并对脱出的CO₂进行提纯和液化处理，得到高纯度的液态二氧化碳；

S4、将脱出CO₂后的混合气体通入一级冷箱中，进行分级降温处理以依次脱出O₂和N₂，得到粗氦气；以及

S5、将粗氦气通入二级冷箱中，通过降温纯化的方式去除杂质，得到纯氦。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S2之间还包括步骤：将纯氧燃烧后的混合气体通入一级换热器中进行换热，换热后的混合气体通入所述蒸汽发生单元中进行脱H₂O处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一级换热器为导热油/循环水换热器，纯氧燃烧BOG气体所产生的一部分热能经由所述导热油/循环水换热器传递给LNG工厂的导热油/循环水，用于LNG工厂的生产用热；另一部分热能经由蒸汽轮机与电机转化为机械能和电能，用于满足提氦能耗需求和LNG工厂的耗电需求。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，经由所述一级换热器换热后的混合气体经所述蒸汽发生单元的二级换热器、三级换热器以及汽包处理后，产出所述低压过热蒸汽。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，利用液化温度的不同，降温分离出CO₂，并通过压缩机加压和制冷的方式分离得到高纯度的液态二氧化碳。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，利用液化温度的不同，通过分级降温的方式分别分离出液氧和液氮，其中分离出来的液氮经过所述一级冷箱的前置换热器，对通入所述一级冷箱的混合气体进行预冷，以降低所述一级冷箱的能耗；分离出来的液氧经气化后并入所述纯氧燃烧室的供氧管网，进行二次利用，液氧气化过程释放的冷量也用于对通入所述一级冷箱的混合气体进行预冷；经过脱O₂、脱N₂后的粗氦气经过吸热变为常温后，进行再次催化脱氧，释放的冷量也用于给通入所述一级冷箱的混合气体进行预冷。