一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種實現(xiàn)液化天然氣（LNG）衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置，屬于油氣儲運與運輸工程【技術領域】。該方法通過利用LNG冷能對廢舊橡膠加以冷凍，達到橡膠的玻璃化溫度后，進行低溫粉碎，既可滿足廢舊橡膠的精細化加工。工藝流程過程中冷能通過冷媒傳遞，并以空氣作為深冷加工介質，在深冷加工前將粗膠粒與助粉煤混合，并對冷媒及助粉煤循環(huán)使用，實現(xiàn)整個工藝過程。此工藝操作簡單，便于控制，自動化程度較高，不僅對LNG衛(wèi)星站冷能加以利用，而且實現(xiàn)了廢舊橡膠的精細化加工，在不損壞橡膠性能的前提下滿足顆粒大小。
【專利說明】一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣儲存與運輸工程【技術領域】，具體涉及一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置。
【背景技術】
[0002]LNG是由天然氣在常壓下冷卻至_162°C而成，以此來解決天然氣受管網(wǎng)的約束而無法到達的區(qū)域居民及工業(yè)等所用的天然氣問題，LNG通過船舶、槽車等工具運送到指定接收站、衛(wèi)星站等站內(nèi)，經(jīng)過氣化等相關程序既可為用戶提供用氣。然而，LNG在站內(nèi)氣化過程中將釋放大量冷能(約230kw.h/t)，國內(nèi)的大部分接收站、衛(wèi)星站并沒有對這部分冷能加以利用，而是直接隨空氣或海水排放到大自然中。如果對這部分冷能加以回收利用，將能起到節(jié)能減耗，以及保護環(huán)境的作用。
[0003]中國是世界最大的橡膠消費國，同時，也成為了世界最大的廢舊橡膠生產(chǎn)國，因此，伴隨著廢舊橡膠的生產(chǎn)，廢舊橡膠的高效率粉碎及回收利用便成為了隨之而來的難題。廢舊橡膠粉碎方法分為:常溫粉碎、低溫粉碎、濕法粉碎等。由于常溫粉碎是指在常溫狀態(tài)下，通過機械剪切、擠壓、碾磨等作用將廢舊橡膠粉碎成20?40目的小膠粒，其顆粒大小并不能滿足有些工藝要求，以及一些工業(yè)用處，并且在生產(chǎn)過程降低了膠粒的物理性能。
[0004]低溫粉碎的工作原理則是在介質預冷、冷凍室冷凍、低溫粉碎機粉碎等工藝過程的制作下完成粉碎的，由于廢舊橡膠在冷凍室內(nèi)被冷凍至玻璃化溫度(-70?_90°C)，廢舊橡膠在低溫粉碎機的粉碎下很容易滿足其精細要求。但完全采用低溫粉碎的方法粉碎廢舊橡膠將大幅度提高生產(chǎn)成本，因此，為滿足工藝要求，同時降低生產(chǎn)成本，可采用常、低溫粉碎相結合的方法進行生產(chǎn)操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置。解決了液化天然氣衛(wèi)星站冷能浪費問題，并且克服了常溫粉碎、低溫粉碎單獨工藝生產(chǎn)膠粉的缺點，實現(xiàn)了節(jié)約能源，提高生產(chǎn)質量的目的。
[0006]本發(fā)明技術方案如下:其特征在于:
[0007]包括以下三大系統(tǒng):冷媒循環(huán)系統(tǒng)、空氣介質系統(tǒng)、橡膠低溫粉碎系統(tǒng)。冷媒循環(huán)系統(tǒng):該系統(tǒng)以LNG衛(wèi)星站中液化天然氣冷能作為冷源，與常溫冷媒在LNG換熱器中換熱，換熱后的冷媒大約在_130°C被儲存到冷媒儲罐中，使用時通過冷媒泵提出輸送到冷媒換熱器中與空氣換熱，這時，仍帶有一部分高溫位冷能的冷媒在預冷器中為加工物質預冷，回到常溫后的冷媒被送至常溫冷媒儲罐中，待常溫冷媒泵出循環(huán)使用。通過保溫管線依次將LNG換熱器、冷媒儲罐、冷媒泵、冷媒換熱器、預冷器、常溫冷媒儲罐、常溫冷媒泵連接成回路。空氣介質系統(tǒng):該系統(tǒng)中空氣通過壓縮機增壓后進入冷媒換熱器中與冷媒換熱至-110°C左右，冷空氣進入冷庫，在冷庫中對粗膠粒和助粉煤的混合物冷凍，使用過的空氣被排放到大氣中。在此系統(tǒng)中通過管線依次將壓縮機、冷媒換熱器、冷庫連接，其中冷媒換熱器、冷庫通過保溫管線連接。橡膠低溫粉碎系統(tǒng):粗膠粒與助粉煤在混合器中混合，通過泵被輸送到常溫換熱器換熱，之后在預冷器中預冷的粗膠粒和助粉煤混合物進入冷庫中進行降溫至_90°C左右，達到玻璃化溫度的加工物質被送往低溫粉碎機中粉碎，粉碎后的膠粉依次通過篩選機、常溫換熱器、助粉煤分離器后加工完成，經(jīng)篩選機篩選出的不合格產(chǎn)品通過回路重新送回低溫粉碎機中粉碎，而完成橡膠粉碎工藝過程的助粉煤則通過助粉煤分離器分離后循環(huán)使用。在此系統(tǒng)中通過管線將混合器、泵、常溫換熱器、冷庫、低溫粉碎機、篩選機連接，然后篩選機依次連接到常溫換熱器、助粉煤分離器上。
[0008]所述的方法與裝置中包括的設備有LNG換熱器、冷媒儲罐、冷媒泵、冷媒換熱器、預冷器、常溫冷媒儲罐、常溫冷媒泵、冷庫、壓縮機、低溫粉碎機、篩選機、常溫換熱器、助粉煤分離器、混合器、泵。
[0009]如上所述的一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置:
[0010]本發(fā)明結合我國目前天然氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展趨勢及我國橡膠工業(yè)領域技術方法，發(fā)明出實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置，該方法有效利用原本遺棄的大部分冷能，對液化天然氣衛(wèi)星站帶有波動弊端的冷能加以使用，不僅實現(xiàn)了能源的高效利用，而且解決了氣化過程海水或空氣對大自然造成的冷污染。該方法還綜合了廢舊橡膠常、低溫兩種粉碎方法的優(yōu)缺點，解決了常溫粉碎顆粒較大和低溫粉碎費用較高的弊端，實現(xiàn)廢舊橡膠的精細化加工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖及實施方式對本發(fā)明專利作進一步詳細的說明:
[0013]本發(fā)明專利具體涉及一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置，裝置中包括以下三大系統(tǒng):冷媒循環(huán)系統(tǒng)、空氣介質系統(tǒng)、橡膠深冷粉碎系統(tǒng)。
[0014](I)冷媒循環(huán)系統(tǒng):該系統(tǒng)以LNG衛(wèi)星站中液化天然氣冷能作為冷源，與常溫冷媒在LNG換熱器(I)中換熱，換熱后的冷媒大約在_130°C被儲存到冷媒儲罐(2)中，使用時通過冷媒泵(3)提出輸送到冷媒換熱器(4)中與空氣換熱，這時，仍帶有一部分高溫位冷能的冷媒在預冷器(5)中為加工物質預冷，回到常溫后的冷媒被送至常溫冷媒儲罐(6)中，待常溫冷媒泵(7)泵出循環(huán)使用。通過保溫管線依次將LNG換熱器、冷媒儲罐、冷媒泵、冷媒換熱器、預冷器、常溫冷媒儲罐、常溫冷媒泵連接成回路。
[0015](2)空氣介質系統(tǒng):該系統(tǒng)中空氣通過壓縮機(9)增壓后進入冷媒換熱器(4)中與冷媒換熱至-110°c左右，冷空氣進入冷庫(8)，在冷庫中對粗膠粒和助粉煤的混合物冷凍，使用過的空氣被排放到大氣中。在此系統(tǒng)中通過管線依次將壓縮機、冷媒換熱器、冷庫連接，其中冷媒換熱器、冷庫通過保溫管線連接。
[0016](3)橡膠深冷粉碎系統(tǒng):粗膠粒與助粉煤在混合器(14)中混合，通過泵(15)被輸送到常溫換熱器(12)換熱，之后在預冷器(5)中預冷的粗膠粒和助粉煤混合物進入冷庫
(8)中進行降溫至_90°C左右，達到玻璃化溫度的加工物質被送往低溫粉碎機(10)中粉碎，粉碎后的膠粉以此通過篩選機(11)、常溫換熱器(12)、助粉煤分離器(13)后加工完成，經(jīng)篩選機(11)篩選出的不合格產(chǎn)品通過回路重新送回低溫粉碎機(10)中粉碎，而完成橡膠粉碎工藝過程的助粉煤則通過助粉煤分離器(13)分離后循環(huán)使用。在此系統(tǒng)中通過管線將混合器、泵、常溫換熱器、冷庫、低溫粉碎機、篩選機連接，然后篩選機依次連接到常溫換熱器、助粉煤分離器上。
[0017]所述的方法與裝置中包括的設備有LNG換熱器(I)、冷媒儲罐(2)、冷媒泵(3)、冷媒換熱器(4)、預冷器(5)、常溫冷媒儲罐(6)、常溫冷媒泵(7)、冷庫(8)、壓縮機(9)、低溫粉碎機(10)、篩選機(11)、常溫換熱器(12)、助粉煤分離器(13)、混合器(14)、泵(15)。
[0018]所述的粗膠粒為20?40目的膠粒。
[0019]所述的丙烷、丁烷、NH3中的一種或幾種。
[0020]所述的助粉煤是丙烷、丁烷、C02、NH3中的一種或幾種組成的混合物，并且在與粗膠?；旌蠒r的含量為1%?5%。
[0021]所述的低溫粉碎機(10)為低溫盤式粉碎機。
[0022]裝置連接關系特征是:LNG換熱器(I)分別與LNG衛(wèi)星站儲罐出來的LNG出口、天然氣管線連接，同時還由冷媒保溫管線連接到冷媒儲罐(2)上，冷媒儲罐(2)與冷媒泵(3)連接，再接到冷媒換熱器(4)上，之后出口管線在連接到預冷器(5)上，通過管線依次將常溫冷媒儲罐(6 )、溫冷媒泵(7 )連接，接回LNG換熱器(I)。
[0023]空氣管線連接到壓縮機(9)后接往冷媒換熱器(4)，冷空氣出口保溫管線接至冷庫(8)。
[0024]粗膠粒、助粉煤管線連接至混合器(14)，從混合器(14)接至泵(15)，由泵(15)連接到常溫換熱器(12)上，之后依次通過保溫管線連接預冷器(5)、冷庫(8)、低溫粉碎機
(10)、篩選機(11)，篩選機(11)還通過回路管線與低溫粉碎機(10)相連，還連接到常溫換熱器(12)上，之后與助粉煤分離器(13)連接，助粉煤分離器(13)還與混合器(14)連接。
[0025]根據(jù)所述方法，LNG冷能利用率按60%計算，每噸LNG可制備_115°C冷空氣約
2.56t，生產(chǎn)精細膠粉0.73t左右。對于每天供氣量IOX IO4Nm3的衛(wèi)星站來說，每年LNG氣化量約為2X 104t，經(jīng)計算可生產(chǎn)1.46X 104t精細膠粉，每年約可處理100萬條廢舊輪胎。因此，將LNG衛(wèi)星站的冷能用于廢舊橡膠粉碎，不僅可以節(jié)約能源，增加LNG衛(wèi)星站的經(jīng)濟效益，而且可以大大降低精細膠粉的生產(chǎn)成本，促進橡膠資源的循環(huán)利用，符合建設節(jié)約型社會的需要。
【權利要求】
1.一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置，其特征在于:包括以下三大系統(tǒng):冷媒循環(huán)系統(tǒng)、空氣介質系統(tǒng)、橡膠低溫粉碎系統(tǒng)； (O冷媒循環(huán)系統(tǒng):該系統(tǒng)以LNG衛(wèi)星站中液化天然氣冷能作為冷源，與常溫冷媒在LNG換熱器(I)中換熱，換熱后的冷媒大約在_130°C被儲存到冷媒儲罐(2)中，使用時通過冷媒泵(3)提出輸送到冷媒換熱器(4)中與空氣換熱，這時，仍帶有一部分高溫位冷能的冷媒在預冷器(5)中為加工物質預冷，回到常溫后的冷媒被送至常溫冷媒儲罐(6)中，待常溫冷媒泵(7)泵出循環(huán)使用，通過保溫管線依次將LNG換熱器、冷媒儲罐、冷媒泵、冷媒換熱器、預冷器、常溫冷媒儲罐、常溫冷媒泵連接成回路； (2 )空氣介質系統(tǒng):該系統(tǒng)中空氣通過壓縮機(9 )增壓后進入冷媒換熱器(4 )中與冷媒換熱至-110°C左右，冷空氣進入冷庫(8)，在冷庫中對粗膠粒和助粉煤的混合物冷凍，使用過的空氣被排放到大氣中，在此系統(tǒng)中通過管線依次將壓縮機、冷媒換熱器、冷庫連接，其中冷媒換熱器、冷庫通過保溫管線連接； (3)橡膠低溫粉碎系統(tǒng):粗膠粒與助粉煤在混合器(14)中混合，通過泵(15)被輸送到常溫換熱器(12)中換熱，之后在預冷器(5)中預冷的粗膠粒和助粉煤混合物進入冷庫(8)中進行降溫至-90°C左右，達到玻璃化溫度的加工物質被送往低溫粉碎機(10)中粉碎，粉碎后的膠粉依次通過篩選機(11)、常溫換熱器(12)、助粉煤分離器(13)后加工完成，經(jīng)篩選機(11)篩選出的不合格產(chǎn)品通過回路重新送回低溫粉碎機(10)中粉碎，而完成橡膠粉碎工藝過程的助粉煤則通過助粉煤分離器(13 )分離后循環(huán)使用，在此系統(tǒng)中通過管線將混合器、泵、常溫換熱器、冷庫、低溫粉碎機、篩選機連接，然后篩選機依次連接到常溫換熱器、助粉煤分離器上。
2.如權利要求1所述的一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置，其特征在于，所述的方法與裝置中包括的設備有LNG換熱器(I)、冷媒儲罐(2 )、冷媒泵(3 )、冷媒換熱器(4)、預冷器(5)、常溫冷媒儲罐(6)、常溫冷媒泵(7)、冷庫(8)、壓縮機(9)、低溫粉碎機(10)、篩選機(11)、常溫換熱器(12)、助粉煤分離器(13)、混合器(14)、泵(15)。
3.如權利要求1所述的一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置，其特征在于，所述的粗膠粒為20?40目的膠粒。
4.如權利要求1所述的一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置，其特征在于，所述的丙烷、丁烷、NH3中的一種或幾種。
5.如權利要求1所述的一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置，其特征在于，所述的助粉煤是丙烷、丁烷、C02、NH3中的一種或幾種組成的混合物，并且在與粗膠?；旌蠒r的含量為1%?5%。
6.如權利要求1所述的一種實現(xiàn)液化天然氣衛(wèi)星站冷能利用的方法與裝置，其特征在于，所述的低溫粉碎機(10)為低溫盤式粉碎機。
【文檔編號】B29B17/04GK103817821SQ201410038535
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權日:2014年1月24日
【發(fā)明者】商麗艷, 張謀, 金春旭, 潘振, 陳保東, 韋麗娃 申請人:遼寧石油化工大學