一種甲烷提純并自液化裝置制造方法
【專利摘要】一種甲烷提純并自液化裝置是液化天然氣中提純甲烷及液化工藝技術，在本裝置中，液化天然氣儲罐底部出口端和液化天然氣增壓泵入口端用管線相連，液化天然氣增壓泵出口端分別和液化天然氣高低溫換熱器的液化天然氣入口端和甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥上游用管線相連，液化天然氣高低溫換熱器的液化天然氣出口端和甲烷提純塔的液化天然氣入口用管線相連，其中液化天然氣高低溫換熱器和甲烷提純塔中間安裝提純塔壓力控制閥及提純塔壓力控制器；甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥下游和提純塔頂冷凝器的液化天然氣入口相聯(lián)接，提純塔頂冷凝器的液化天然氣出口連接在液化天然氣甲烷提純塔的入口管線上，液化天然氣儲罐也可用液化天然氣槽車代替。
【專利說明】一種甲烷提純并自液化裝置
[0001]

【技術領域】
[0002]本實用新型涉及液化天然氣中提純甲烷及液化工藝技術，尤其是一種甲烷提純并自液化裝置。
[0003]

【背景技術】
[0004]液化天然氣已廣泛應用于汽車、重卡上，但是液化天然氣還含有不少的CfC5組分，這些組分的存在降低了液化天然氣的辛烷值，如能把液化天然氣中的C2I5組分分離出來，只剩余甲烷成分，將提高其辛烷值，從而可以提高發(fā)動機的壓縮比，進而可以提高發(fā)動機的效率，所以對液化天然氣進行甲烷提純并液化意義重大。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是提供技術路線短，投資費用較少的一種甲烷提純并自液化裝置，它解決了車用液化天然氣效率低和動力不足的問題，本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:在本裝置中，液化天然氣儲罐底部出口端和液化天然氣增壓泵入口端用管線相連，液化天然氣增壓泵出口端分別和液化天然氣高低溫換熱器的液化天然氣入口端和甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥上游用管線相連，液化天然氣高低溫換熱器的液化天然氣出口端和甲烷提純塔的液化天然氣入口用管線相連，其中液化天然氣高低溫換熱器和甲烷提純塔中間安裝提純塔壓力控制閥及提純塔壓力控制器；甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥下游和提純塔頂冷凝器的液化天然氣入口相聯(lián)接，提純塔頂冷凝器的液化天然氣出口連接在液化天然氣甲烷提純塔的入口管線上，液化天然氣儲罐也可用液化天然氣槽車代替。
[0007]甲烷提純塔頂氣相接在提純塔頂冷凝器的入口端，提純塔頂冷凝器出口端接在提純塔頂分離器的入口端，提純塔頂冷凝器和提純塔頂分離器之間管線上安裝有甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制器；甲烷提純塔底部安裝有塔底再沸器，塔底液相部分進入塔底再沸器，塔底再沸器頂氣相管線與甲醇提純塔連接，其氣相管線上安裝有再沸器溫度控制器，塔底再沸器底部液相進入輕烴罐，塔底再沸器和輕烴罐之間安裝有再沸器液位控制閥，再沸器液位控制器安裝在塔底再沸器上。
[0008]提純塔頂分離器頂部氣相管線和甲烷高低溫換熱器冷介質(zhì)入口相連接，提純塔頂分離器底部液相管線返接甲烷提純塔頂部，提純塔頂分離器底部和甲烷提純塔中間管線上安裝有冷回流流量計和塔頂分離器液位控制閥，塔頂分離器液位控制器安裝在提純塔頂分離器上。
[0009]甲烷高低溫換熱器冷介質(zhì)出口和甲烷壓縮機一級入口相連接，甲烷壓縮機一級出口和甲烷壓縮機一級空冷器入口相連，甲烷壓縮機一級空冷器出口和甲烷壓縮機二級入口相連接，甲烷壓縮機二級出口和甲烷壓縮機二級空冷器相連接，甲烷壓縮機二級空冷器出口管線分別和塔底再沸器的熱源入口端和再沸器溫度控制閥的上游端相連接，塔底再沸器的熱源出口管線和塔底再沸器溫度控制閥的下游管線匯合后和甲烷高低溫換熱器的熱介質(zhì)入口端相連接。
[0010]甲烷高低溫換熱器的熱介質(zhì)出口管線和液化天然氣高低溫換熱器的熱介質(zhì)入口端相連接，液化天然氣高低溫換熱器的熱介質(zhì)出口端和液態(tài)甲烷溫度控制閥的上游管線相連接，液態(tài)甲烷溫度控制閥的下游管線和液態(tài)甲烷儲罐的入口端相連接，液態(tài)甲烷溫度控制閥和液態(tài)甲烷儲罐之間安裝有液態(tài)甲烷溫度控制器。
[0011 ] 提純甲烷所用的一般含有絕大部分的甲烷，還含有少量的乙烷、丙烷等烴類，經(jīng)提純后的甲烷氣經(jīng)預冷、液化、節(jié)流生成液態(tài)甲烷儲存。液化天然氣高低溫換熱器、塔頂冷凝器和甲烷高低溫換熱器為板翅式換熱器，液化天然氣儲罐、液化天然氣增壓泵、提純塔、塔頂分離器、塔底再沸器、輕烴罐、甲烷儲罐為低溫。本裝置在使用時，從液化天然氣儲罐底部抽出來進入液化天然氣增壓泵，然后分別進入液化天然氣高低溫換熱器和塔頂冷凝器，塔頂冷凝器經(jīng)溫度控制閥控制后和液化天然氣高低溫換熱器出來的液化天然氣經(jīng)調(diào)壓后匯合進入甲烷提純塔，塔頂氣相經(jīng)冷凝器冷凝后進入塔頂分離器，塔頂分離器氣相進入甲烷高低溫換熱器，然后經(jīng)甲烷壓縮機兩級增壓并冷卻，塔頂分離器底部液相則根據(jù)生產(chǎn)需要打冷回流;經(jīng)壓縮冷卻后的甲烷氣體一路去給甲烷提純塔底再沸器提供熱源，另一路則和從塔底再沸器返回的一路匯合后進入甲烷高低溫換熱器預冷，預冷后進入液化天然氣高低溫換熱器被低溫的液化天然氣液化，然后經(jīng)節(jié)流后進入液態(tài)甲烷儲罐儲存，而甲烷提純塔塔底的輕烴部分則儲存在輕烴罐中；最后得到的液態(tài)甲烷中甲烷含量在99.9%以上。
[0012]本實用新型的意義:為了最大利用液化天然氣的價值,對液化天然氣稍作加工變成液態(tài)甲烷，實驗已經(jīng)證明，液態(tài)甲烷要比液化天然氣的效率和動力性能要好，并且在加工過程中充分利用液化天然氣自身的冷量，節(jié)約了成本，降低了能耗，首先對液化天然氣進行提純，塔頂利用液化天然氣自身冷量進行冷凝，塔底則利用壓縮機風冷后甲烷做熱源；液化部分則是經(jīng)提純、壓縮、冷卻后的甲烷氣體先經(jīng)過甲烷高低溫換熱器預冷，回收冷量，然后經(jīng)液化天然氣高低溫換熱器液化，再經(jīng)節(jié)流進入液態(tài)甲烷儲罐儲存；本實用新型技術路線短，投資低，充分利用了液化天然氣的自身冷量，降低了能耗。
[0013]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為一種甲烷提純并自液化裝置的結構示意圖，圖中1、液化天然氣儲罐 2、液化天然氣增壓泵 3、液化天然氣高低溫換熱器 4、甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥 5、提純塔壓力控制閥 6、提純塔壓力控制器7、甲烷提純塔 8、塔底再沸器9、輕烴罐 10、再沸器液位控制閥 11、再沸器液位控制器 12、再沸器溫度控制器 13、塔頂分離器液位控制閥 14、提純塔頂冷凝器 15、冷回流流量計 16、提純塔頂分離器 17、塔頂分離器液位控制器 18、甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制器 19、甲烷高低溫換熱器 20、甲烷壓縮機一級 21、甲烷壓縮機一級空冷器 22、甲烷壓縮機二級 23、甲烷壓縮機二級空冷器 24、塔底再沸器溫度控制閥 25、液態(tài)甲烷溫度控制閥 26、液態(tài)甲烷溫度控制器 27、液態(tài)甲烷儲罐。
[0015]

【具體實施方式】
[0016]在本裝置中，液化天然氣儲罐I底部出口端和液化天然氣增壓泵2入口端用管線相連，液化天然氣增壓泵2出口端分別和液化天然氣高低溫換熱器3的液化天然氣入口端和甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥4上游用管線相連，液化天然氣高低溫換熱器3的液化天然氣出口端和甲烷提純塔7的液化天然氣入口用管線相連，其中液化天然氣高低溫換熱器3和甲烷提純塔7中間安裝提純塔壓力控制閥5及提純塔壓力控制器6 ;甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥4下游和提純塔頂冷凝器14的液化天然氣入口相聯(lián)接，提純塔頂冷凝器14的液化天然氣出口連接在液化天然氣甲烷提純塔7的入口管線上；甲烷提純塔7頂氣相接在提純塔頂冷凝器14的入口端，提純塔頂冷凝器14出口端接在提純塔頂分離器16的入口端，提純塔頂冷凝器14和提純塔頂分離器16之間管線上安裝有甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制器18 ;甲烷提純塔7底部安裝有塔底再沸器8，塔底液相部分進入塔底再沸器8，塔底再沸器8頂氣相管線與甲醇提純塔7連接，其氣相管線上安裝有再沸器溫度控制器12，塔底再沸器8底部液相進入輕烴罐9，塔底再沸器8和輕烴罐9之間安裝有再沸器液位控制閥10，再沸器液位控制器11安裝在塔底再沸器8上；提純塔頂分離器16頂部氣相管線和甲烷高低溫換熱器19冷介質(zhì)入口相連接，提純塔頂分離器16底部液相管線返接甲烷提純塔7頂部，提純塔頂分離器16底部和甲烷提純塔7中間管線上安裝有冷回流流量計15和塔頂分離器液位控制閥13，塔頂分離器液位控制器17安裝在提純塔頂分離器16上；甲烷高低溫換熱器19冷介質(zhì)出口和甲烷壓縮機一級20入口相連接，甲烷壓縮機一級20出口和甲烷壓縮機一級空冷器21入口相連，甲烷壓縮機一級空冷器21出口和甲烷壓縮機二級22入口相連接，甲烷壓縮機二級22出口和甲烷壓縮機二級空冷器23相連接，甲烷壓縮機二級空冷器23出口管線分別和塔底再沸器8的熱源入口端和再沸器溫度控制閥24的上游端相連接，塔底再沸器8的熱源出口管線和塔底再沸器溫度控制閥24的下游管線匯合后和甲烷高低溫換熱器19的熱介質(zhì)入口端相連接；甲烷高低溫換熱器19的熱介質(zhì)出口管線和液化天然氣高低溫換熱器3的熱介質(zhì)入口端相連接，液化天然氣高低溫換熱器3的熱介質(zhì)出口端和液態(tài)甲烷溫度控制閥25的上游管線相連接，液態(tài)甲烷溫度控制閥25的下游管線和液態(tài)甲烷儲罐27的入口端相連接，液態(tài)甲烷溫度控制閥25和液態(tài)甲烷儲罐27之間安裝有液態(tài)甲烷溫度控制器26。
【權利要求】
1.一種甲烷提純并自液化裝置，它是由液化天然氣儲罐(I)、液化天然氣增壓泵(2)、液化天然氣高低溫換熱器(3)、甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥(4)、提純塔壓力控制閥(5)、提純塔壓力控制器(6)、甲烷提純塔(7)、塔底再沸器(8)、輕烴罐(9)、再沸器液位控制閥(10)、再沸器液位控制器(11)、再沸器溫度控制器(12)、塔頂分離器液位控制閥(13)、提純塔頂冷凝器(14)、冷回流流量計(15)、提純塔頂分離器(16)、塔頂分離器液位控制器(17)、甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制器(18)、甲烷高低溫換熱器(19)、甲烷壓縮機一級(20)、甲烷壓縮機一級空冷器(21)、甲烷壓縮機二級(22)、甲烷壓縮機二級空冷器(23)、塔底再沸器溫度控制閥(24)、液態(tài)甲烷溫度控制閥(25)、液態(tài)甲烷溫度控制器(26)、液態(tài)甲烷儲罐(27 )連接而成，其特征是:液化天然氣儲罐(I)底部出口端和液化天然氣增壓泵(2 )入口端用管線相連，液化天然氣增壓泵(2)出口端分別和液化天然氣高低溫換熱器(3)的液化天然氣入口端和甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥(4)上游用管線相連，液化天然氣高低溫換熱器(3)的液化天然氣出口端和甲烷提純塔(7)的液化天然氣入口用管線相連，其中液化天然氣高低溫換熱器(3)和甲烷提純塔(7)中間安裝提純塔壓力控制閥(5)及提純塔壓力控制器(6);甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制閥(4)下游和提純塔頂冷凝器(14)的液化天然氣入口相聯(lián)接，提純塔頂冷凝器(14)的液化天然氣出口連接在液化天然氣甲烷提純塔(7)的入口管線上；甲烷提純塔(7)頂氣相接在提純塔頂冷凝器(14)的入口端，提純塔頂冷凝器(14)出口端接在提純塔頂分離器(16)的入口端，提純塔頂冷凝器(14)和提純塔頂分離器(16)之間管線上安裝有甲烷提純塔頂冷凝器溫度控制器(18);甲烷提純塔(7)底部安裝有塔底再沸器(8)，塔底液相部分進入塔底再沸器(8)，塔底再沸器(8)頂氣相管線與甲醇提純塔(7)連接，其氣相管線上安裝有再沸器溫度控制器(12)，塔底再沸器(8)底部液相進入輕烴罐(9)，塔底再沸器(8)和輕烴罐(9)之間安裝有再沸器液位控制閥(10)，再沸器液位控制器(11)安裝在塔底再沸器(8)上；提純塔頂分離器(16)頂部氣相管線和甲烷高低溫換熱器(19)冷介質(zhì)入口相連接，提純塔頂分離器(16)底部液相管線返接甲烷提純塔(7)頂部，提純塔頂分離器(16)底部和甲烷提純塔(7)中間管線上安裝有冷回流流量計(15)和塔頂分離器液位控制閥(13)，塔頂分離器液位控制器(17)安裝在提純塔頂分離器(16)上；甲烷高低溫換熱器(19)冷介質(zhì)出口和甲烷壓縮機一級(20)入口相連接，甲烷壓縮機一級(20)出口和甲烷壓縮機一級空冷器(21)入口相連，甲烷壓縮機一級空冷器(21)出口和甲烷壓縮機二級(22)入口相連接，甲烷壓縮機二級(22)出口和甲烷壓縮機二級空冷器(23)相連接，甲烷壓縮機二級空冷器(23)出口管線分別和塔底再沸器(8)的熱源入口端和再沸器溫度控制閥(24)的上游端相連接，塔底再沸器(8)的熱源出口管線和塔底再沸器溫度控制閥(24)的下游管線匯合后和甲烷高低溫換熱器(19)的熱介質(zhì)入口端相連接；甲烷高低溫換熱器(19)的熱介質(zhì)出口管線和液化天然氣高低溫換熱器(3)的熱介質(zhì)入口端相連接，液化天然氣高低溫換熱器(3)的熱介質(zhì)出口端和液態(tài)甲烷溫度控制閥(25)的上游管線相連接，液態(tài)甲烷溫度控制閥(25)的下游管線和液態(tài)甲烷儲罐(27)的入口端相連接，液態(tài)甲烷溫度控制閥(25)和液態(tài)甲烷儲罐(27)之間安裝有液態(tài)甲烷溫度控制器(26)。
【文檔編號】F25J3/08GK204100707SQ201420576547
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權日:2014年10月8日
【發(fā)明者】張孔明, 梁世希, 王華琛, 時志強, 謝昕, 王彥超, 梅利, 王科 申請人:北京綠能高科天然氣應用技術研究院有限公司, 河南中原綠能高科有限責任公司, 山東綠能燃氣實業(yè)有限責任公司, 包頭中援綠能天然氣有限公司