一种车载天然气液化装置的制作方法

1.本实用新型属于天然气液化装置技术领域，具体涉及一种车载天然气液化装置。


背景技术：

2.天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。液化天然气技术主要包括天然气预处理、液化、储存、运输、利用五个系统。一般生产工艺过程是：天然气经过净化处理后，采用节流、膨胀或制冷剂循环制冷工艺，使甲烷变成液体。液化后的天然气具有如下特点:lng体积约为同量气态天然气体积的1/600，大大方便储存和运输；lng 储存效率高、占地少、投资省；有利于城市负荷的调节，生产过程释放出的冷量可以利用；lng用作汽车燃料经济、安全、环保；生产、使用比较安全；有利于保护环境，减少污染。
3.实用新型申请公布号为cn103712413a的中国实用新型专利申请公开了一种天然气液化装置，该天然气液化装置包括原料气管网、闪蒸汽中压管网、计量调压系统、预处理系统、液化系统、导热油单元、高位放散系统和控制系统，所述计量调压系统、预处理系统和液化系统之间通过管道相互连通；所述计量调压系统包括过滤分离器和计量调压装置，计量调压装置内设有事故连锁切断阀；所述预处理系统包括脱co2单元、脱水脱苯单元和脱硫脱汞单元。
4.如上述专利中的天然气液化装置，现有技术中的天然气液化装置体积大、不便搬运。除了许多大中型气田气外，我国还存在大量的边远气田等零散天然气。这些零散天然气产量小，不具备常规大中型气田气体处理的经济规模，所以在开采时有诸多限制。因此，研发占地面积小、便于运输和安装模块化的液化天然气装置，为方便小型气田的开发、提高能源利用率有着非常重要的意义。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本实用新型提供了一种车载天然气液化装置。
6.本实用新型的一种车载天然气液化装置的技术方案是：
7.一种车载天然气液化装置，包括车体，所述车体上设有增压撬块、脱酸撬块、脱水脱汞撬块、液化撬块以及制冷机组撬块；
8.所述脱酸撬块包括天然气冷却塔、天然气吸收塔、吸收塔塔顶分离器、导热油电加热器、再生塔、贫富液换热器、贫液空冷器、贫液泵、导热油循环泵；所述天然气冷却塔的底部出气口与所述脱水脱汞撬块连通，所述天然气冷却塔的中部出气口与所述天然气吸收塔的进气口连通，所述天然气吸收塔的出气口与所述吸收塔塔顶分离器的进气口连通，所述吸收塔塔顶分离器与所述天然气冷却塔的回流口连通，所述天然气吸收塔的出液口与所述再生塔的进液口连通，所述再生塔的出液口与所述贫富液空冷器的进液口连通，所述贫富液空冷器与所述贫液泵的进液口连通，所述贫液泵的出液口与所述天然气吸收塔的回流口
连通，所述天然气吸收塔的出液口与所述再生塔的进液口的连通管路经过所述贫富液换热器换热，所述再生塔的出液口与所述贫富液空冷器的进液口的连通管路经过所述贫富液换热器换热，所述导热油循环泵的进液口与所述再生塔的出油口连通，所述导热油循环泵的出液口与所述再生塔的进油口连通。
9.作为对上述技术方案的进一步改进，所述脱水脱汞撬块包括第一脱水脱汞塔、第二脱水脱汞塔、过滤器、再生气电加热器、再生气冷却器、再生气气水分离器，所述第一脱水脱汞塔的进气口与所述天然气冷却塔的底部出气口连通，所述第一脱水脱汞塔的出气口与所述过滤器的进气口连通，所述过滤器的出气口与所述液化撬块连通，所述第一脱水脱汞塔的出气口与所述过滤器的进气口的连通管路上设有天然气进气支路，所述天然气进气支路上设有控制阀，所述天然气进气支路与常温乙烷进气管路、常温bog进气管路并联、且与所述再生气电加热器的进气口连通，所述再生气电加热器的出气口与所述第二脱水脱汞塔的进气口连通，所述第二脱水脱汞塔的出气口与所述再生气冷却器的进气口连通，所述再生气冷却器的出气口与所述再生气气水分离器的进气口连通。
10.作为对上述技术方案的进一步改进，所述制冷机组撬块包括螺杆机、混合冷剂一级油气分离器、混合冷剂二级油气分离器、混合冷剂空冷器、辅助油泵以及混合冷剂储罐，所述螺杆机的出液口与所述混合冷剂一级油气分离器的进液口连通，所述混合冷剂一级油气分离器的出液口与所述辅助油泵的进油口连通，所述辅助油泵的出油口与所述螺杆机的润滑油进口连通，所述混合冷剂一级油气分离器的出气口与所述混合冷剂二级油气分离器的进气口连通，所述合冷剂二级油气分离器的出气口与所述混合冷剂空冷器的进气口连通，所述混合冷剂空冷器的出液口与所述混合冷剂储罐连通。
11.作为对上述技术方案的进一步改进，所述液化撬块包括冷箱预冷段换热器、冷箱中段换热器、冷箱深冷段换热器、重烃分离器、脱乙烷塔、混合冷剂分离器，与所述过滤器的出气口连通的第一纯净天然气管路依次经过所述冷箱预冷段换热器和冷箱中段换热器后与所述重烃分离器的进气口连通，所述重烃分离器的出液口与所述脱乙烷塔的进液口连通，所述重烃分离器出气口与第二纯净天然气管路连通，所述第二纯净天然气管路内的天然气经所述冷箱深冷段换热器液化后排出，所述脱乙烷塔的出气口通过低温乙烷管路与所述天然气冷却塔的低温乙烷入口连通，所述所述天然气冷却塔的常温乙烷与所述常温乙烷进气管路连通。
12.作为对上述技术方案的进一步改进，所述增压撬块包括原料气过滤器、分离器、压缩机、级间冷却器。
13.本实用新型提供了一种车载天然气液化装置，相比于现有技术，其有益效果在于：
14.本实用新型的车载天然气液化装置中的脱酸撬块的工作流程为：原料天然气经过自控调压，经天然气冷却塔中的上段换热器后进入天然气吸收塔底部，原料天然气自下而上通过天然气吸收塔内的填料层，天然气吸收塔顶部气体进入吸收塔塔分离器，吸收塔塔分离器分离的液相进入天然气吸收塔底部；吸收塔塔分离器分离的顶部气体依次进入天然气冷却塔中的顶部换热、中部换热器、底部分离器后去脱水脱汞撬块。再生塔底部的液相依次经贫富液换热器、贫液冷却，经贫液泵增压进入天然气吸收塔顶部，天然气吸收塔底部的液相经贫富液换热器进入再生塔顶部。导热油经导热油电加热器、导热油循环泵在再生塔中循环。脱酸撬块集成天然气调压、冷却、脱酸、分液和脱碳液再生、产品混烃轻烃稳定功能
为一体。
15.本实用新型的车载天然气液化装置中的脱水脱汞撬块的工作流程为：经脱酸撬块处理后的纯净天然气自上而下进入处于吸附状态的脱水脱汞塔，脱水脱汞后的天然气经过滤器进入液化撬块。脱水后的天然气通过天然气进气支路与常温乙烷进气管路中的常温乙烷、常温bog进气管路中的常温bog汇集后进入再生气电加热器，而后进入处于再生状态的脱水脱汞塔热吹脱水再生分子筛，出塔混合气经再生气冷却器、再生气气水分离器分水后作为燃料或回用。
16.本实用新型的车载天然气液化装置中的液化撬块的工作流程为：经脱水脱酸撬块后的天然气自上而下经冷箱预冷段换热器、冷箱中段换热器、重烃分离器、冷箱深冷段换热器，产出产品lng，重烃分离器分离的液相汇至脱乙烷塔顶部冷凝器；混合冷剂依次经冷箱预冷段换热器、冷箱中段换热器、冷箱深冷段换热器、混合冷剂分离器、冷箱深冷段换热器、冷箱中段换热器、冷箱预冷段换热器后返回制冷机组撬；液态丙烷自下而上经预冷段换热器后返回预冷机组。冷箱集成重烃分离、天然气液化为一体；脱乙烷塔布局在脱酸撬上，脱乙烷塔集塔顶冷凝器、填料段、塔底再沸器为一体，底部热源采用制冷机组排气；顶部冷源利用出冷箱低温重烃提供；脱乙烷塔流程为：液化撬重烃分离器液相自上而下经塔顶冷凝器、填料段、塔底再沸器后输送至混合轻烃产品车。lng、混合轻烃均采用产品车储运。
17.本实用新型的车载天然气液化装置中的制冷机组撬块的工作流程为：液化撬块输出的混合冷剂进入螺杆机吸气过滤器，由螺杆机增压后进入混合冷剂一级油气分离器、混合冷剂二级油气分离器、脱乙烷塔再沸器、混合冷剂空冷器后至液化撬，循环使用；混合冷剂一级油分离器分离出的润滑油，经双联过滤器、辅助油泵至供油点；混合冷剂一级油气分离器设微管回油一处，混合冷剂二级油气分离器设两处微管回油，回油均回到螺杆机吸气端；出混合冷剂空冷器处有管道至冷剂储罐，冷剂储罐气液两相汇合进入螺杆机吸气端。
18.相比较现有技术，本实用新型的车载天然气液化装置建设规模灵活、建设周期短、场地要求低、操作难度小、拆装方便，尤其适合边远油气田伴生气、试气过程、产气量不明确等各种情况宽范围组分天然气资源的回收利用。本实用新型的车载天然气液化装置以常压伴生气为原料，也满足其他组分天然气回收利用。
附图说明
19.图1是本实用新型的车载天然气液化装置中的脱酸撬块的原理图；
20.图2是本实用新型的车载天然气液化装置中的脱水脱汞撬块的原理图；
21.图3是本实用新型的车载天然气液化装置中的液化撬块的原理图；
22.图4是本实用新型的车载天然气液化装置中的制冷机组撬块的原理图；
23.图中标号：1、天然气冷却塔；2、天然气吸收塔；3、吸收塔塔顶分离器； 4、导热油电加热器；5、再生塔；6、贫富液换热器；7、贫液空冷器；8、贫液泵；9、第一脱水脱汞塔；10、第二脱水脱汞塔；11、过滤器；12、再生气电加热器；13、再生气冷却器；14、再生气气水分离器；15、冷箱预冷段换热器； 16、冷箱中段换热器；17、冷箱深冷段换热器；18、重烃分离器；19、脱乙烷塔；20、混合冷剂分离器；21、混合冷剂一级油气分离器；22、混合冷剂二级油气分离器；23、混合冷剂空冷器；24、辅助油泵；25、混合冷剂储罐。
具体实施方式
24.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
25.本实用新型的车载天然气液化装置的具体实施例，如图1至图4所示，包括车体，车体上设有增压撬块、脱酸撬块、脱水脱汞撬块、液化撬块以及制冷机组撬块。
26.本实施例中，脱酸撬块包括天然气冷却塔1、天然气吸收塔2、吸收塔塔顶分离器3、导热油电加热器4、再生塔5、贫富液换热器6、贫液空冷器7、贫液泵8、导热油循环泵；天然气冷却塔1的底部出气口与脱水脱汞撬块连通，天然气冷却塔1的中部出气口与天然气吸收塔2的进气口连通，天然气吸收塔2的出气口与吸收塔塔顶分离器3的进气口连通，吸收塔塔顶分离器3与天然气冷却塔1的回流口连通，天然气吸收塔2的出液口与再生塔5的进液口连通，再生塔5的出液口与贫富液空冷器的进液口连通，贫富液空冷器与贫液泵8的进液口连通，贫液泵8的出液口与天然气吸收塔2的回流口连通，天然气吸收塔2 的出液口与再生塔5的进液口的连通管路经过贫富液换热器6换热，再生塔5 的出液口与贫富液空冷器的进液口的连通管路经过贫富液换热器6换热，导热油循环泵的进液口与再生塔5的出油口连通，导热油循环泵的出液口与再生塔5 的进油口连通。
27.本实施例中，脱水脱汞撬块包括第一脱水脱汞塔9、第二脱水脱汞塔10、过滤器11、再生气电加热器12、再生气冷却器13、再生气气水分离器14，第一脱水脱汞塔9的进气口与天然气冷却塔1的底部出气口连通，第一脱水脱汞塔9的出气口与过滤器11的进气口连通，过滤器11的出气口与液化撬块连通，第一脱水脱汞塔9的出气口与过滤器11的进气口的连通管路上设有天然气进气支路，天然气进气支路上设有控制阀，天然气进气支路与常温乙烷进气管路、常温bog进气管路并联、且与再生气电加热器12的进气口连通，再生气电加热器12的出气口与第二脱水脱汞塔10的进气口连通，第二脱水脱汞塔10的出气口与再生气冷却器13的进气口连通，再生气冷却器13的出气口与再生气气水分离器14的进气口连通。
28.本实施例中，制冷机组撬块包括螺杆机、混合冷剂一级油气分离器21、混合冷剂二级油气分离器22、混合冷剂空冷器、辅助油泵24以及混合冷剂储罐 25，螺杆机的出液口与混合冷剂一级油气分离器21的进液口连通，混合冷剂一级油气分离器21的出液口与辅助油泵24的进油口连通，辅助油泵24的出油口与螺杆机的润滑油进口连通，混合冷剂一级油气分离器21的出气口与混合冷剂二级油气分离器22的进气口连通，合冷剂二级油气分离器的出气口与混合冷剂空冷器的进气口连通，混合冷剂空冷器24的出口支路与混合冷剂储罐25连通。
29.本实施例中，液化撬块包括冷箱预冷段换热器15、冷箱中段换热器16、冷箱深冷段换热器17、重烃分离器18、脱乙烷塔19、混合冷剂分离器20，与过滤器11的出气口连通的第一纯净天然气管路依次经过冷箱预冷段换热器15和冷箱中段换热器16后与重烃分离器18的进气口连通，重烃分离器18的出液口与脱乙烷塔19的进液口连通，重烃分离器18出气口与第二纯净天然气管路连通，第二纯净天然气管路内的天然气经冷箱深冷段换热器17液化后排出，脱乙烷塔19的出气口通过低温乙烷管路与天然气冷却塔1的低温乙烷入口连通，天然气冷却塔1的常温乙烷与常温乙烷进气管路连通。
30.本实施例中，增压撬块包括原料气过滤器、分离器、压缩机、级间冷却器。
31.本实用新型的车载天然气液化装置中的脱酸撬块的工作流程为：原料天然气经过自控调压，经天然气冷却塔1中的上段换热器后进入天然气吸收塔2底部，原料天然气自下
而上通过天然气吸收塔2内的填料层，天然气吸收塔2顶部气体进入吸收塔塔分离器，吸收塔塔分离器分离的液相进入天然气吸收塔2 底部；吸收塔塔分离器分离的顶部气体依次进入天然气冷却塔1中的顶部换热、中部换热器、底部分离器后去脱水脱汞撬块。再生塔5底部的液相依次经贫富液换热器6、贫液冷却，经贫液泵8增压进入天然气吸收塔2顶部，天然气吸收塔2底部的液相经贫富液换热器6进入再生塔5顶部。导热油经导热油电加热器4、导热油循环泵在再生塔5中循环。脱酸撬块集成天然气调压、冷却、脱酸、分液和脱碳液再生、产品混烃轻烃稳定功能为一体。
32.本实用新型的车载天然气液化装置中的脱水脱汞撬块的工作流程为：经脱酸撬块处理后的纯净天然气自上而下进入第一脱水脱汞塔9脱水脱汞，经第一脱水脱汞塔9脱水脱汞后的天然气经过滤器11进入液化撬块。脱水后的天然气通过天然气进气支路与常温乙烷进气管路中的常温乙烷、常温bog进气管路中的常温bog汇集后进入再生气电加热器12，而后进入第二脱水脱汞塔10再生分子筛，经第二脱水脱汞塔10脱水脱汞后的混合气经再生气冷却器13、再生气气水分离器14分水后作为燃料或回用。
33.本实用新型的车载天然气液化装置中的液化撬块的工作流程为：经脱水脱酸撬块后的天然气自上而下经冷箱预冷段换热器15、冷箱中段换热器16、重烃分离器18、冷箱深冷段换热器17，产出产品lng，重烃分离器18分离的液相汇至脱乙烷塔19顶部冷凝器；混合冷剂依次经冷箱预冷段换热器15、冷箱中段换热器16、冷箱深冷段换热器17、混合冷剂分离器20、冷箱深冷段换热器17、冷箱中段换热器16、冷箱预冷段换热器15后返回制冷机组撬；液态丙烷自下而上经预冷段换热器后返回预冷机组。冷箱集成重烃分离、天然气液化为一体；脱乙烷塔19布局在脱酸撬上，脱乙烷塔19集塔顶冷凝器、填料段、塔底再沸器为一体，底部热源采用制冷机组排气；顶部冷源利用出冷箱低温重烃提供；脱乙烷塔19流程为：液化撬重烃分离器18液相自上而下经塔顶冷凝器、填料段、塔底再沸器后输送至混合轻烃产品车。lng、混合轻烃均采用产品车储运。
34.本实用新型的车载天然气液化装置中的制冷机组撬块的工作流程为：液化撬块输出的混合冷剂进入螺杆机吸气过滤器11，由螺杆机增压后进入混合冷剂一级油气分离器21、混合冷剂二级油气分离器22、脱乙烷塔19再沸器、混合冷剂空冷器后至液化撬，循环使用；混合冷剂一级油分离器分离出的润滑油，经双联过滤器11、辅助油泵24至供油点；混合冷剂一级油气分离器21设微管回油一处，混合冷剂二级油气分离器22设两处微管回油，回油均回到螺杆机吸气端；出混合冷剂空冷器处有管道至冷剂储罐，冷剂储罐气液两相汇合进入螺杆机吸气端。
35.相比较现有技术，本实用新型的车载天然气液化装置建设规模灵活、建设周期短、场地要求低、操作难度小、拆装方便，尤其适合边远油气田伴生气、试气过程、产气量不明确等各种情况宽范围组分天然气资源的回收利用。本实用新型的车载天然气液化装置以常压伴生气为原料，也满足其他组分天然气回收利用。
36.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。