一種氣體冷劑取樣和組分分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種氣體冷劑取樣和組分分析系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，取樣管路的一端設(shè)置有取樣探針，取樣探針與冷劑輸送管路相連接；取樣管路的另一端與前級處理裝置相連接，將所獲取的冷劑輸送管路中的氣體冷劑樣品送入前級處理裝置進行保溫、減壓，伴熱管連接在前級處理裝置與預(yù)處理裝置之間，將經(jīng)過前級處理裝置保溫、減壓后的氣體冷劑樣品送入預(yù)處理裝置進行預(yù)處理，經(jīng)預(yù)處理后的氣體冷劑樣品進入氣相色譜儀進行分析，進而得到氣體冷劑樣品中各組分的含量。
【專利說明】一種氣體冷劑取樣和組分分析系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然氣液化領(lǐng)域，具體而言，涉及一種氣體冷劑取樣和組分分析系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)在世界能源生產(chǎn)總量中，天然氣已占到1/3，并有可能在不遠的將來逐步將當下廣受歡迎的石油和煤炭擠到次要地位。2020年前，天然氣在世界能源需求中的比例將會達到 45%-50%。
[0003]液化天然氣(Liquefied Natural Gas, LNG)是天然氣經(jīng)壓縮、冷卻至其沸點(-161.5攝氏度)溫度后變成的液體，其主要成分是甲烷，被公認是地球上最干凈的能源，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。液化天然氣的制造過程是先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理，經(jīng)一連串超低溫液化后得到。
[0004]當前，中小型天然氣液化裝置，如規(guī)模為200X 104Nm3/d (標準立方米/天)的天然氣液化裝置，在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)，在天然氣液化的過程中，如果能實時獲得液化各階段中天然氣的組分含量，將對后續(xù)階段的凈化、液化過程采取針對性的措施提供依據(jù)，但如何對中小型天然氣液化裝置天然氣液化過程各階段的組分，如冷卻液化過程中所采用的氣體冷劑的組分含量，進行實時分析，獲得氣體冷劑中各組分的準確含量，仍是一個課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種氣體冷劑取樣和組分分析系統(tǒng)，用以對氣體冷劑樣品中各組分的含量進行分析。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種氣體冷劑取樣和組分分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:冷劑輸送管路、取樣管路、前級處理裝置、伴熱管、預(yù)處理裝置、氣相色譜儀、儀表風裝置、載氣裝置和回收裝置，其中:
[0007]所述取樣管路的一端設(shè)置有取樣探針，所述取樣探針與所述冷劑輸送管路相連接，獲取所述冷劑輸送管路中的氣體冷劑樣品；
[0008]所述取樣管路的另一端與所述前級處理裝置相連接，將所獲取的氣體冷劑樣品送入所述前級處理裝置進行保溫、減壓，其中所述前級處理裝置包括前級處理箱體、前級處理管路、過濾器、電夾套調(diào)節(jié)閥和第一電加熱器，所述前級處理管路設(shè)置在所述前級處理箱體中，所述前級處理管路的一端與所述取樣管路相連接，所述過濾器和所述電夾套調(diào)節(jié)閥依次設(shè)置在所述前級處理管路上，氣體冷劑樣品經(jīng)過所述過濾器過濾后經(jīng)過所述電夾套調(diào)節(jié)閥進行保溫、減壓，所述前級處理箱體中設(shè)置有第一電加熱器，對所述前級處理箱體進行加熱保溫；
[0009]所述伴熱管連接在所述前級處理管路的另一端與所述預(yù)處理裝置之間，將經(jīng)過所述前級處理裝置保溫、減壓后的氣體冷劑樣品送入所述預(yù)處理裝置進行預(yù)處理，其中所述預(yù)處理裝置包括預(yù)處理箱體、預(yù)處理管路、聚結(jié)器、安全管路、減壓調(diào)節(jié)閥、三通切換閥和第二電加熱器，所述預(yù)處理管路設(shè)置在所述預(yù)處理箱體內(nèi)，所述預(yù)處理管路的一端與所述伴熱管相連接，所述聚結(jié)器、所述減壓調(diào)節(jié)閥和所述三通切換閥依次設(shè)置在所述預(yù)處理管路上，進入所述預(yù)處理管路的氣體冷劑樣品經(jīng)過所述聚結(jié)器濾除雜質(zhì)后進入所述減壓調(diào)節(jié)閥進行減壓，經(jīng)過減壓后的氣體冷劑樣品進入所述三通調(diào)節(jié)閥，所述預(yù)處理管路的另一端與所述氣相色譜儀的樣品氣進氣管路相連接，所述第二電加熱器設(shè)置在所述預(yù)處理箱體內(nèi)，對所述預(yù)處理箱體進行加熱；
[0010]所述聚結(jié)器的底部與返回管路相連接，所述返回管路將所述聚結(jié)器中多余的氣體冷劑樣品返回至工藝燃料系統(tǒng)，所述返回管路上依次設(shè)置有旁通流量計和止回閥；
[0011]所述安全管路連接在所述預(yù)處理管路上所述聚結(jié)器的上游與所述返回管路上所述止回閥的下游之間，所述安全管路上設(shè)置有安全閥，用以當所述聚結(jié)器之前的所述預(yù)處理管路中的壓力超過設(shè)定值時，將所述預(yù)處理管路中的壓力通過所述安全管路傳瀉至所述返回管路中；
[0012]所述三通切換閥的第一端和第二端連接在所述預(yù)處理管路上，所述三通切換閥的第三端與標準氣體管路相連接；
[0013]所述回收裝置包括排放總管、放空管路和放凈管路，所述放空管路連接在所述氣相色譜儀的放空口與所述排放總管之間，所述放凈管路與所述氣相色譜儀的放凈口相連接，所述排放總管上設(shè)置有回收氣接口和放空口，其中所述回收氣接口和所述放空口前分別設(shè)置有開關(guān)閥門；
[0014]所述儀表風裝置包括儀表風總管、儀表風接口和儀表風傳輸管，其中，所述儀表風接口設(shè)置在所述儀表風總管的一端，所述儀表風接口之前設(shè)置有開關(guān)閥門，所述儀表風傳輸管連接在所述儀表風總管與所述氣相色譜儀之間；
[0015]所述載氣裝置包括載氣罐和載氣傳輸管，其中，所述載氣傳輸管連接在所述氣相色譜儀與所述載氣罐之間，所述載氣傳輸管上設(shè)置有開關(guān)閥門。
[0016]可選的，所述儀表風傳輸管上設(shè)置有空氣凈化器。
[0017]可選的，所述聚結(jié)器之前的所述預(yù)處理管路上設(shè)置有壓力指示儀表。
[0018]可選的，所述前級處理管路的末端設(shè)置有壓力指示儀表。
[0019]可選的，所述前級處理管路的入口端設(shè)置有開關(guān)閥門。
[0020]可選的，所述預(yù)處理管路的入口端依次設(shè)置有開關(guān)閥門。
[0021]可選的，所述載氣罐為2個，每個所述載氣罐上設(shè)置有雙壓力指示計和閥門。
[0022]可選的，所述儀表風傳輸管為I "管。
[0023]可選的，上述系統(tǒng)還包括取樣支管，所述取樣支管連接在所述前級處理管路的末端，所述取樣支管上設(shè)置有開關(guān)閥門。
[0024]在上述實施例中，從冷劑輸送管路取樣出來的氣體冷劑樣品經(jīng)由取樣管路送至前級處理裝置，在前級處理裝置中經(jīng)過保溫，減壓后，將管中壓力降至3.0Kg/cm2，之后從前級處理裝置出來，經(jīng)過伴熱管路將氣體冷劑樣品輸送至預(yù)處理裝置，進入預(yù)處理裝置后，氣體冷劑樣品經(jīng)聚結(jié)器過濾掉雜質(zhì)，另外將多余的樣品氣經(jīng)返回管路返回至工藝燃料系統(tǒng)中，同時通過安裝有安全閥的安全管路以防壓力過高。經(jīng)過濾掉雜質(zhì)的氣體冷劑樣品進入減壓調(diào)節(jié)閥進行二次減壓，進而送至三通切換閥，三通切換閥的其中一路接入標氣管路，另一路將氣體冷劑樣品導(dǎo)至氣相色譜儀進行組分分析，得到冷劑樣品中各組分的含量，從而可以對氣體冷劑在原料天然氣冷卻液化過程中對天然氣組分的影響做出預(yù)判，進而為后續(xù)階段的凈化、液化過程采取針對性的措施提供依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發(fā)明一個實施例的氣體冷劑取樣和組分分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]圖1為本發(fā)明一個實施例的冷劑取樣和組分分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，該系統(tǒng)包括:冷劑輸送管路1、取樣管路2、前級處理裝置3、伴熱管、預(yù)處理裝置27、氣相色譜儀23、儀表風裝置、載氣裝置和回收裝置，其中:
[0029]取樣管路2的一端設(shè)置有取樣探針，取樣探針與冷劑輸送管路I相連接，獲取冷劑輸送管路I中的氣體冷劑樣品；
[0030]取樣管路2的另一端與前級處理裝置3相連接，將所獲取的氣體冷劑樣品送入前級處理裝置3進行保溫、減壓，其中前級處理裝置3包括前級處理箱體、前級處理管路、過濾器5、電夾套調(diào)節(jié)閥4和第一電加熱器6，前級處理管路設(shè)置在前級處理箱體中，前級處理管路的一端與取樣管路2相連接，過濾器5和電夾套調(diào)節(jié)閥4依次設(shè)置在前級處理管路上，氣體冷劑樣品經(jīng)過過濾器5過濾后經(jīng)過電夾套調(diào)節(jié)閥4進行保溫、減壓(一般降至3.0Kg/cm2)，前級處理箱體中設(shè)置有第一電加熱器6，對前級處理箱體進行加熱保溫；
[0031]伴熱管連接在前級處理管路的另一端與預(yù)處理裝置27之間，將經(jīng)過前級處理裝置3保溫、減壓后得到的氣體冷劑樣品送入預(yù)處理裝置27進行預(yù)處理，其中預(yù)處理裝置27包括預(yù)處理箱體、預(yù)處理管路、聚結(jié)器10、安全管路、減壓調(diào)節(jié)閥、三通切換閥12和第二電加熱器13，預(yù)處理管路設(shè)置在預(yù)處理箱體內(nèi)，預(yù)處理管路的一端與伴熱管相連接，聚結(jié)器
10、壓力調(diào)節(jié)閥、三通切換閥12依次設(shè)置在預(yù)處理管路上，進入預(yù)處理管路的氣體冷劑樣品經(jīng)過聚結(jié)器10濾除雜質(zhì)，經(jīng)過濾除雜質(zhì)后的氣體冷劑樣品通過壓力調(diào)節(jié)閥進入三通切換閥12，預(yù)處理管路的另一端與氣相色譜儀23的樣品氣進氣管路相連接，第二電加熱器13設(shè)置在預(yù)處理箱體內(nèi)，對預(yù)處理箱體進行加熱；
[0032]聚結(jié)器10的底部與返回管路相連接，返回管路將聚結(jié)器10中多余的氣體冷劑樣品返回至工藝燃料系統(tǒng)(圖中7為返回管路與工藝燃料系統(tǒng)的工藝燃料管的接口)，返回管路上依次設(shè)置有旁通流量計9和止回閥8，便于管路控制；
[0033]安全管路連接在預(yù)處理管路上聚結(jié)器10的上游與返回管路上止回閥8的下游之間，安全管路上設(shè)置有安全閥11，用以當聚結(jié)器10之前的預(yù)處理管路中的壓力超過設(shè)定值時，將預(yù)處理管路中的壓力通過安全管路傳瀉至返回管路中；
[0034]三通切換閥12的第一端和第二端連接在預(yù)處理管路上，三通切換閥12的第三端與標準氣體管路相連接，圖中14為與標準氣體管路相連接的標氣罐，標氣罐14上設(shè)置有雙壓力指示計和閥門，此外，標準氣體管路上還可設(shè)置有開關(guān)閥門；
[0035]回收裝置包括排放總管16、放空管路和放凈管路22，放空管路連接在氣相色譜儀23的放空口與排放總管16之間，放凈管路22與氣相色譜儀23的放凈口相連接，排放總管16上設(shè)置有回收氣接口 15和放空口 17，其中回收氣接口 15和放空口 17前分別設(shè)置有開關(guān)閥門，可以通過開關(guān)閥門控制經(jīng)氣相色譜儀23分析測定后的氣體冷劑樣品的回收或放空；
[0036]儀表風裝置包括儀表風總管18、儀表風接口 20、儀表風傳輸管25,其中，儀表風接口 20設(shè)置在儀表風總管18的一端，儀表風接口 20之前依次設(shè)置有開關(guān)閥門和壓力調(diào)節(jié)閥19，儀表風傳輸管25連接在儀表風總管18與氣相色譜儀23之間，此外，儀表風傳輸管25上還可設(shè)置有空氣凈化器，用以對吹入的儀表風進行凈化，儀表風傳輸管25為I "管；
[0037]載氣裝置包括載氣罐26、載氣傳輸管，其中，載氣傳輸管連接在氣相色譜儀23與載氣罐26之間,載氣傳輸管上設(shè)置有開關(guān)閥門。
[0038]例如，聚結(jié)器10之前的預(yù)處理管路上可設(shè)置有壓力指示儀表，便于實時查看該段預(yù)處理管路中的壓力。
[0039]例如，前級處理管路的末端還可設(shè)置有壓力指示儀表，便于實時查看該段前級處理管路中的壓力。
[0040]例如，前級處理管路的入口端還可設(shè)置有開關(guān)閥門，從而可以靈活控制取樣管路的取樣。
[0041]例如，預(yù)處理管路的入口端還可依次設(shè)置有開關(guān)閥門，從而可以靈活控制預(yù)處理管路的取樣。
[0042]例如，載氣罐還可以設(shè)置有2個，每個載氣罐上設(shè)置有雙壓力指示計和閥門，便于用戶根據(jù)指示的壓力對載氣的流速進行調(diào)節(jié)。
[0043]在上述實施例中，從冷劑輸送管路取樣出來的氣體冷劑樣品經(jīng)由取樣管路送至前級處理裝置，在前級處理裝置中經(jīng)過保溫，減壓后，將管中壓力降至3.0Kg/cm2，之后從前級處理裝置出來，經(jīng)過伴熱管路將氣體冷劑樣品輸送至預(yù)處理裝置，進入預(yù)處理裝置后，氣體冷劑樣品經(jīng)聚結(jié)器過濾掉雜質(zhì)，另外將多余的樣品氣經(jīng)返回管路返回至工藝燃料系統(tǒng)中，同時通過安裝有安全閥的安全管路以防壓力過高。經(jīng)過濾掉雜質(zhì)的氣體冷劑樣品進入減壓調(diào)節(jié)閥進行二次減壓，進而送至三通切換閥，三通切換閥的其中一路接入標氣管路，另一路將氣體冷劑樣品導(dǎo)至氣相色譜儀進行組分分析，得到冷劑樣品中各組分的含量，從而可以對氣體冷劑在原料天然氣冷卻液化過程中對天然氣組分的影響做出預(yù)判，進而為后續(xù)階段的凈化、液化過程采取針對性的措施提供依據(jù)。
[0044]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。
[0045]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分布于實施例的裝置中，也可以進行相應(yīng)變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
[0046]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體冷劑取樣和組分分析系統(tǒng)，其特征在于，包括:冷劑輸送管路、取樣管路、前級處理裝置、伴熱管、預(yù)處理裝置、氣相色譜儀、儀表風裝置、載氣裝置和回收裝置，其中: 所述取樣管路的一端設(shè)置有取樣探針，所述取樣探針與所述冷劑輸送管路相連接，獲取所述冷劑輸送管路中的氣體冷劑樣品； 所述取樣管路的另一端與所述前級處理裝置相連接，將所獲取的氣體冷劑樣品送入所述前級處理裝置進行保溫、減壓，其中所述前級處理裝置包括前級處理箱體、前級處理管路、過濾器、電夾套調(diào)節(jié)閥和第一電加熱器，所述前級處理管路設(shè)置在所述前級處理箱體中，所述前級處理管路的一端與所述取樣管路相連接，所述過濾器和所述電夾套調(diào)節(jié)閥依次設(shè)置在所述前級處理管路上，氣體冷劑樣品經(jīng)過所述過濾器過濾后經(jīng)過所述電夾套調(diào)節(jié)閥進行保溫、減壓，所述前級處理箱體中設(shè)置有第一電加熱器，對所述前級處理箱體進行加熱保溫； 所述伴熱管連接在所述前級處理管路的另一端與所述預(yù)處理裝置之間，將經(jīng)過所述前級處理裝置保溫、減壓后的氣體冷劑樣品送入所述預(yù)處理裝置進行預(yù)處理，其中所述預(yù)處理裝置包括預(yù)處理箱體、預(yù)處理管路、聚結(jié)器、安全管路、減壓調(diào)節(jié)閥、三通切換閥和第二電加熱器，所述預(yù)處理管路設(shè)置在所述預(yù)處理箱體內(nèi)，所述預(yù)處理管路的一端與所述伴熱管相連接，所述聚結(jié)器、所述減壓調(diào)節(jié)閥和所述三通切換閥依次設(shè)置在所述預(yù)處理管路上，進入所述預(yù)處理管路的氣體冷劑樣品經(jīng)過所述聚結(jié)器濾除雜質(zhì)后進入所述減壓調(diào)節(jié)閥進行減壓，經(jīng)過減壓后的氣體冷劑 樣品進入所述三通調(diào)節(jié)閥，所述預(yù)處理管路的另一端與所述氣相色譜儀的樣品氣進氣管路相連接，所述第二電加熱器設(shè)置在所述預(yù)處理箱體內(nèi)，對所述預(yù)處理箱體進行加熱； 所述聚結(jié)器的底部與返回管路相連接，所述返回管路將所述聚結(jié)器中多余的氣體冷劑樣品返回至工藝燃料系統(tǒng)，所述返回管路上依次設(shè)置有旁通流量計和止回閥； 所述安全管路連接在所述預(yù)處理管路上所述聚結(jié)器的上游與所述返回管路上所述止回閥的下游之間，所述安全管路上設(shè)置有安全閥，用以當所述聚結(jié)器之前的所述預(yù)處理管路中的壓力超過設(shè)定值時，將所述預(yù)處理管路中的壓力通過所述安全管路傳瀉至所述返回管路中； 所述三通切換閥的第一端和第二端連接在所述預(yù)處理管路上，所述三通切換閥的第三端與標準氣體管路相連接； 所述回收裝置包括排放總管、放空管路和放凈管路，所述放空管路連接在所述氣相色譜儀的放空口與所述排放總管之間，所述放凈管路與所述氣相色譜儀的放凈口相連接，所述排放總管上設(shè)置有回收氣接口和放空口，其中所述回收氣接口和所述放空口前分別設(shè)置有開關(guān)閥門； 所述儀表風裝置包括儀表風總管、儀表風接口和儀表風傳輸管，其中，所述儀表風接口設(shè)置在所述儀表風總管的一端，所述儀表風接口之前設(shè)置有開關(guān)閥門，所述儀表風傳輸管連接在所述儀表風總管與所述氣相色譜儀之間； 所述載氣裝置包括載氣罐和載氣傳輸管，其中，所述載氣傳輸管連接在所述氣相色譜儀與所述載氣罐之間，所述載氣傳輸管上設(shè)置有開關(guān)閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述儀表風傳輸管上設(shè)置有空氣凈化器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聚結(jié)器之前的所述預(yù)處理管路上設(shè)置有壓力指示儀表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前級處理管路的末端設(shè)置有壓力指示儀表。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前級處理管路的入口端設(shè)置有開關(guān)閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理管路的入口端依次設(shè)置有開關(guān)閥門。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述載氣罐為2個，每個所述載氣罐上設(shè)置有雙壓力指示計和閥門。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述儀表風傳輸管為I"管。
【文檔編號】G01N30/02GK103472158SQ201310456002
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】郭東華, 李玉龍, 韋袆, 劉海霞, 趙高慶 申請人:中國寰球工程公司