[發明專利]一種原料天然氣取樣和組分分析系統

有效

• 申請號: 201310455337.7
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103472156B
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 郭東華;李玉龍;韋袆;劉海霞;趙高慶
• 申請（專利權）人: 中國寰球工程公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06;G01N1/22
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及天然氣液化領域，具體而言，涉及一種原料天然氣取樣和組 分分析系統。

背景技術

現在世界能源生產總量中，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%。

液化天然氣（Liquefied?Natural?Gas，LNG）是天然氣經壓縮、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的天然氣凈化處理，經一連串超低溫液化后得到。

當前，中小型天然氣液化裝置，如規模為200×10⁴Nm³/d（標準立方米/ 天）的天然氣液化裝置，在國內尚屬首創，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，將對后續階段的凈化、液化過程 采取針對性的措施提供依據，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，如原料天然氣的組分，進行實時分析，獲得原料天然氣中 準確的各組分的含量，仍是一個課題。

發明內容

本發明提供一種原料天然氣取樣和組分分析系統，用以對天然氣液化過 程中原料天然氣的組分含量進行分析。

為達到上述目的，本發明提供了一種原料天然氣取樣和組分分析系統， 包括：來料管路、取樣管路、前級處理裝置、伴熱管、預處理裝置、第一氣 相色譜儀、第二氣相色譜儀、儀表風裝置、載氣裝置、FID（Flame?Ionization? Detector，火焰離子檢測器）/FPD（Flame?Photometric?Detector，火焰光度檢 測器）用氣裝置和回收裝置，其中：

所述取樣管路的一端設置有取樣探針，所述取樣探針與所述來料管路相 連接，獲取所述來料管路中的原料天然氣樣品；

所述取樣管路的另一端與所述前級處理裝置相連接，將所獲取的原料天 然氣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、電夾套調節閥和第一電加熱器， 所述前級處理管路設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節閥依次設置在所述前級 處理管路上，原料天然氣樣品經過所述過濾器過濾后經過所述電夾套調節閥 進行保溫、減壓，所述前級處理箱體中設置有第一電加熱器，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處理裝置之間， 將經過所述前級處理裝置保溫、減壓后的原料天然氣樣品送入所述預處理裝 置進行預處理，其中所述預處理裝置包括預處理箱體、預處理管路、聚結器、 減壓調節閥、除液器、安全管路、三通切換閥、細目過濾器、第一旁通流量 計和第二電加熱器，所述預處理管路設置在所述預處理箱體內，所述預處理 管路的一端與所述伴熱管相連接，所述聚結器、所述減壓調節閥、所述除液 器、所述三通切換閥、所述細目過濾器和所述第一旁通流量計依次設置在所 述預處理管路上，進入所述預處理管路的原料天然氣樣品經過所述聚結器濾 除雜質后進入所述減壓調節閥進行減壓，經過減壓后的原料天然氣樣品通過 所述三通切換閥進入所述細目過濾器進行過濾，所述預處理管路的另一端分 別與所述第一氣相色譜儀和所述第二氣相色譜儀相連接，所述第一旁通流量 計設置在所述預處理管路的末端，控制原料天然氣樣品進入用以測量N₂、C6+ 組分的所述第一氣相色譜儀和用以測量含高量程S化物、高量程CO₂組分的所 述第二氣相色譜儀進行分析時的流量，所述第二電加熱器設置在所述預處理 箱體內，對所述預處理箱體進行加熱；

所述聚結器的底部與返回管路相連接，所述返回管路將所述聚結器中多 余的原料天然氣樣品返回至工藝燃料系統，所述返回管路上依次設置有第二 旁通流量計和止回閥；

所述安全管路連接在所述預處理管路上所述三通切換閥的上游與所述返 回管路上所述止回閥的下游之間，所述安全管路上設置有安全閥，用以當所 述三通切換閥之前的所述預處理管路中的壓力超過設定值時，將所述預處理 管路中的壓力通過所述安全管路傳瀉至所述返回管路中；