專利名稱:一種天然氣處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于能源領(lǐng)域,尤其涉及一種天然氣處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
液化天然氣被公認(rèn)為地球上最干凈的能源,其主要成分是甲烷,無色、無味、無毒且無腐蝕性,其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600,液化天然氣的重量僅為同體積水的45%左右,且燃燒后對(duì)空氣污染非常小,液化天然氣由于能量密度大,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸;儲(chǔ)運(yùn)效率高,占地少,相對(duì)投資?。粌?chǔ)存壓力低,安全性好;組分純凈、燃燒完全、排放清潔,且不受燃?xì)夤芫W(wǎng)制約等優(yōu)勢(shì),日益成為全球能源市場的熱點(diǎn),再加之石油價(jià)格的頻繁波動(dòng)、《京都議定書》生效、西氣東輸以及天然氣在短期內(nèi)無替代能源等現(xiàn)狀都為液化天然氣市場的發(fā)展創(chuàng)造了條件。在現(xiàn)有液化天然氣的制造過程中,自地下開采出的原料氣首先經(jīng)過凈化處理,然后通過液化裝置分離出液態(tài)甲烷,其中可能含有部分烴類,傳統(tǒng)的液化裝置大多 通過絕熱膨脹方法對(duì)混合氣體進(jìn)行逐級(jí)制冷,最終獲得液化天然氣,膨脹制冷工藝的優(yōu)點(diǎn)是能耗低、流程短、成本低,但是其液化率較低,其他副產(chǎn)品如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等烴類不能完全液化,丙烷和丁烷是液化石油氣的主要成分,具有重要的工業(yè)價(jià)值,這部分氣體液化率低導(dǎo)致其無法高效回收利用,造成能源浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種天然氣處理系統(tǒng),旨在解決現(xiàn)有天然氣液化過程中副產(chǎn)品回收率低的問題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種天然氣處理系統(tǒng),包括原料氣預(yù)處理設(shè)備,與所述原料氣預(yù)處理設(shè)備相連接的液化設(shè)備,以及與所述液化設(shè)備相連接的回收設(shè)備和天然氣收集設(shè)備,所述液化設(shè)備包括丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置,所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置的輸入端與所述原料氣預(yù)處理設(shè)備相連接,輸出端與所述乙烯蒸發(fā)制冷裝置的輸入端相連接;所述乙烯蒸發(fā)制冷裝置的輸出端與所述天然氣收集設(shè)備相連接;所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置的輸出端還分別與所述回收設(shè)備相連接。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案所述原料氣預(yù)處理設(shè)備包括凈化裝置和與所述凈化裝置相連接的調(diào)壓裝置,所述調(diào)壓裝置的輸出端與所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置相連接。所述凈化裝置包括洗氣容器和干燥器,所述洗氣容器的輸出端與所述干燥器的輸入端相連接,所述干燥器的輸出端與所述調(diào)壓裝置相連接。所述調(diào)壓裝置與所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置之間密閉連接。所述回收設(shè)備包括冷凝吸附裝置。所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置與所述冷凝吸附裝置密閉連接。本實(shí)用新型中的液化設(shè)備包括丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置,通過丙烷和乙烯蒸發(fā)循環(huán)制冷對(duì)天然氣的原料氣進(jìn)行逐級(jí)液化,將原料氣中的重?zé)N和輕烴分階段液化析出,使天然氣的原料氣在液化處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品被高效回收,解決了采用傳統(tǒng)方法回收副產(chǎn)品時(shí)回收率低的問題,有利于節(jié)能減排。
圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例天然氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。圖I示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的天然氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,為了便于說明,僅不出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。 參考附圖1,該天然氣處理系統(tǒng)主要包括原料氣預(yù)處理設(shè)備I、液化設(shè)備2、液化天然氣收集設(shè)備3和回收設(shè)備4,其中,原料氣預(yù)處理設(shè)備I用于將自地下開采出來的原料氣進(jìn)行初步凈化處理,具體可以包括一凈化裝置11,用于脫酸、脫水、脫重?zé)N、除汞和脫氧等凈化處理。液化設(shè)備2的輸出端分別與回收設(shè)備4和液化天然氣收集設(shè)備3相連接,用于將經(jīng)過預(yù)處理的原料氣液化,析出重?zé)N和穩(wěn)定輕烴并獲得液化天然氣,其中的大部分重?zé)N和穩(wěn)定輕烴由回收設(shè)備4回收待用,液化天然氣(可能含有少量輕烴和極少量重?zé)N)由液化天然氣收集設(shè)備3收集起來待用。為了解決原料氣在液化過程中副產(chǎn)品回收率低的問題,本實(shí)施例對(duì)液化設(shè)備2進(jìn)行了改造,該液化設(shè)備2包括沿氣流傳輸方向依次連接的丙烷蒸發(fā)制冷裝置21和乙烯蒸發(fā)制冷裝置22,其中,丙烷蒸發(fā)制冷裝置21的輸入端與原料氣預(yù)處理設(shè)備I相連接,輸出端則與乙烯蒸發(fā)制冷裝置22相連接,乙烯蒸發(fā)制冷裝置22的輸出端與液化天然氣收集設(shè)備3相連接。并且,丙烷蒸發(fā)制冷裝置21和乙烯蒸發(fā)制冷裝置22的輸出端還分別與回收設(shè)備4相連接。經(jīng)原料氣預(yù)處理設(shè)備I輸出的原料氣首先經(jīng)過丙烷蒸發(fā)制冷裝置21,通過丙烷蒸發(fā)循環(huán)制冷將原料氣的溫度降低至原料氣中較重?zé)N類的液化溫度,使大部分重?zé)N冷凝析出,并通過回收設(shè)備4回收起來。經(jīng)過初步液化的原料氣再經(jīng)過乙烯蒸發(fā)制冷裝置22,通過乙烯蒸發(fā)循環(huán)制冷使剩余氣體的溫度下降,將接近全部的丁烷、丙烷、乙烷和其他穩(wěn)定輕烴從混合氣中冷凝分離出來,這部分副產(chǎn)品由回收設(shè)備4回收待用,其中的丁烷和丙烷是液化石油氣的主要成分,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。經(jīng)過乙烯制冷處理后,氣體溫度約為_147°C左右,剩余氣體中含有大量甲烷和極少量重?zé)N和輕烴,此時(shí)可將氣體壓力快速降至常壓,使溫度降至甲烷的液化溫度-162°,獲得液化天然氣,該液化天然氣由液化天然氣收集裝置3收集待用。本實(shí)施例通過丙烷蒸發(fā)制冷裝置21和乙烯蒸發(fā)制冷裝置22對(duì)原料氣進(jìn)行逐級(jí)液化,將原料氣中的重?zé)N和輕烴分階段析出,使不同副產(chǎn)品的液化率得到提高,進(jìn)而提高了天然氣處理過程中的副產(chǎn)品的回收率,有利于節(jié)能減排。在本實(shí)施例中,原料氣預(yù)處理設(shè)備I還可以進(jìn)一步包括連接于凈化裝置11的輸出端的調(diào)壓裝置12,調(diào)壓裝置12的輸出端與液化設(shè)備2的丙烷蒸發(fā)制冷裝置21相連接。進(jìn)一步的,凈化裝置11可以包括洗氣容器111和干燥器112,二者沿氣流傳輸方向依次連接,洗氣容器111的輸出端與干燥器112的輸入端相連接,干燥器112的輸出端與調(diào)壓裝置12相連接。洗氣容器111用于對(duì)原料氣進(jìn)行脫酸、脫重?zé)N、除汞和脫氮等處理,干燥器112則用于對(duì)經(jīng)過洗氣容器輸出的原料氣進(jìn)行脫水處理,經(jīng)過凈化處理后可避免原料氣中的0)2、水分、汞及重?zé)N在低溫下凍結(jié)而堵塞設(shè)備和管線,同時(shí)避免H2s、有機(jī)硫、汞腐蝕設(shè)備和管線,同時(shí)便于后續(xù)的液化處理。經(jīng)過凈化處理后的原料氣進(jìn)入調(diào)壓裝置12,調(diào)壓裝置12采用節(jié)流降壓技術(shù)對(duì)原料氣的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),使其達(dá)到預(yù)定的進(jìn)壓標(biāo)準(zhǔn),適合進(jìn)行下一步的液化處理,保證較佳的液化效果。在本實(shí)施例中,回收設(shè)備4可以包括一冷凝吸附裝置41,通過吸附法回收烴類物質(zhì),同時(shí)還可以通過逐級(jí)冷凝的方法分類回收不同的烴類物質(zhì),最終獲得穩(wěn)定輕烴和液化石油氣。為了進(jìn)一步提高液化天然氣的產(chǎn)率和副產(chǎn)品的回收率,調(diào)壓裝置12與液化設(shè)備2的丙烷蒸發(fā)制冷裝置21之間最好密閉連接,丙烷蒸發(fā)制冷裝置21和乙烯蒸發(fā)制冷裝置22與回收設(shè)備4的冷凝吸附裝置41之間同樣密閉連接,避免天然氣和副產(chǎn)品泄漏。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種天然氣處理系統(tǒng),包括原料氣預(yù)處理設(shè)備,與所述原料氣預(yù)處理設(shè)備相連接的液化設(shè)備,以及與所述液化設(shè)備相連接的回收設(shè)備和天然氣收集設(shè)備,其特征在于,所述液化設(shè)備包括丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置,所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置的輸入端與所述原料氣預(yù)處理設(shè)備相連接,輸出端與所述乙烯蒸發(fā)制冷裝置的輸入端相連接;所述乙烯蒸發(fā)制冷裝置的輸出端與所述天然氣收集設(shè)備相連接;所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置的輸出端還分別與所述回收設(shè)備相連接。
2.如權(quán)利要求I所述的天然氣處理系統(tǒng),其特征在于,所述原料氣預(yù)處理設(shè)備包括凈化裝置和與所述凈化裝置相連接的調(diào)壓裝置,所述調(diào)壓裝置的輸出端與所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的天然氣處理系統(tǒng),其特征在于,所述凈化裝置包括洗氣容器和干燥器,所述洗氣容器的輸出端與所述干燥器的輸入端相連接,所述干燥器的輸出端與所述調(diào)壓裝置相連接。
4.如權(quán)利要求2或3所述的天然氣處理系統(tǒng),其特征在于,所述調(diào)壓裝置與所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置之間密閉連接。
5.如權(quán)利要求2或3所述的天然氣處理系統(tǒng),其特征在于,所述回收設(shè)備包括冷凝吸附 裝直。
6.如權(quán)利要求5所述的天然氣處理系統(tǒng),其特征在于,所述丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置與所述冷凝吸附裝置密閉連接。
專利摘要本實(shí)用新型適用于能源領(lǐng)域,提供了一種天然氣處理系統(tǒng),包括原料氣預(yù)處理設(shè)備,與原料氣預(yù)處理設(shè)備相連接的液化設(shè)備,以及與液化設(shè)備相連接的回收設(shè)備和天然氣收集設(shè)備,液化設(shè)備包括丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置,丙烷蒸發(fā)制冷裝置的輸入端與原料氣預(yù)處理設(shè)備相連接,輸出端與乙烯蒸發(fā)制冷裝置的輸入端相連接;乙烯蒸發(fā)制冷裝置的輸出端與天然氣收集設(shè)備相連接;丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置的輸出端還分別與回收設(shè)備相連接。本實(shí)用新型中的液化設(shè)備包括丙烷蒸發(fā)制冷裝置和乙烯蒸發(fā)制冷裝置,用于對(duì)原料氣進(jìn)行逐級(jí)液化,將原料氣中的重?zé)N和輕烴分階段液化析出,使原料氣在液化處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品被高效回收,有利于節(jié)能減排。
文檔編號(hào)C10L3/10GK202501708SQ20112056687
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者楊旭, 王榮, 田耘 申請(qǐng)人:宇星科技發(fā)展(深圳)有限公司