1.一种天然气液化过程中氮气脱除并提纯装置,其特征在于:包括液化冷箱(2)、第一节流阀(4)、脱氮塔(6)、第二节流阀(10)、脱氮塔重沸器(13)、脱氮塔回流罐(16)、脱氮塔回流泵(19)、氮气提浓塔(21)、氮气提浓塔底泵(23)、脱氮冷箱(26)、氮气循环压缩机(28)、冷却器(30)、第三节流阀(33)、氮气提浓塔回流罐(35);
所述液化冷箱(2)、第一节流阀(4)、脱氮塔(6)上部入口依次通过管道(3、5)连接;
所述脱氮塔(6)顶部出口、液化冷箱(2)、脱氮塔回流罐(16)、脱氮塔回流泵(19)、脱氮塔(6)顶部回流口依次通过管道(7、15、18、20)连接;脱氮塔(6)底部出口、液化冷箱(2)、第二节流阀(10)依次通过管道(8、9)连接;脱氮塔(6)下部出口、脱氮塔重沸器(13)、脱氮塔(6)下部入口依次通过管道(12、14)连接;
所述脱氮塔回流罐(16)顶部出口与氮气提浓塔(21)下部入口通过管道(17)连接;
所述氮气提浓塔(21)底部出口、氮气提浓塔底泵(23)、脱氮塔(6)顶部回流口依次通过管道(22、24)连接;氮气提浓塔(21)顶部出口、脱氮冷箱(26)、氮气循环压缩机(28)、冷却器(30)依次通过管道(25、27、29)连接;
所述冷却器(30)、脱氮冷箱(26)、第三节流阀(33)、氮气提浓塔回流罐(35)、氮气提浓塔(21)顶部回流口依次通过管道(31、32、34、37)连接;
所述氮气提浓塔回流罐(35)顶部出口与脱氮冷箱(26)通过管道(36)连接。
2.根据权利要求1所述的一种天然气液化过程中氮气脱除并提纯装置,其特征在于:所述脱氮塔和/或氮气提浓塔为板式塔或填料塔。
3.一种应用权利要求1所述的天然气液化过程中氮气脱除并提纯装置的方法,其特征在于:包括如下步骤:
第一步、将经脱硫、脱碳、脱水、脱重烃后的含氮气的天然气经液化冷箱(2)冷凝后经管道(3)去第一节流阀(4)节流降压,再经管道(5)进入脱氮塔(6)上部脱除天然气中的氮气;
脱氮塔(6)底部液相经管道(8)进入液化冷箱(2)冷却,经管道(9)去第二节流阀(10)节流降压后经管道(11)至下一步工序储存;脱氮塔(6)下部液相经管道(12)进入脱氮塔重沸器(13)加热后经管道(14)返回脱氮塔(6)下部入口;富含氮气的天然气从脱氮塔(6)顶部出口经管道(7)进入液化冷箱(2)进一步冷却;
第二步、经液化冷箱(2)冷却后的富含氮气的天然气经管道(15)进入脱氮塔回流罐(16)进行气液分离;分离后的液相经管道(18)至脱氮塔回流泵(19)增压后经管道(20)至脱氮塔(6)顶部回流口,分离后的气相经管道(17)进入氮气提浓塔(21)下部入口;
第三步、氮气提浓塔(21)底部液相经管道(22)去氮气提浓塔底泵(23)增压后,经管道(24)与来自管道(20)的液相混合后至脱氮塔(6)顶部回流口;氮气提浓塔(21)顶部气相依次经管道(25)去脱氮冷箱(26)复热、经管道(27)去氮气循环压缩机(28)增压、经管道(29)冷却器(30)冷却,经管道(31)后进入脱氮冷箱(26)全部冷凝后再经管道(32)去第三节流阀(33)节流降压;
第四步、经第三节流阀(33)节流后的液相经管道(34)进入氮气提浓塔回流罐(35)进行气液分离;分离后的液相经管道(37)进入氮气提浓塔(21)顶部回流口,分离后的气相经管道(36)进入脱氮冷箱(26)复热后经管道(38)至下一步工序;
第五步、低温冷剂进入液化冷箱(2)补充所需冷量,低温冷剂经管道(39)复热后经管道(40)去冷剂制冷循环的下一步工序处理;
第六步、低温冷剂进入脱氮冷箱(26)补充所需冷量,低温冷剂经管道(41)复热后至经管道(42)去冷剂制冷循环的下一步工序处理。