[發明專利]二氧化碳置換天然氣水合物的調峰方法與裝置

無效

• 申請號: 201410385424.4
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104132246A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 潘振;李秉繁;商麗艷;吳玉國;韋麗娃
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: F17D3/01
• 分類號: F17D3/01
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于水合物法進行天然氣儲存調峰技術領域及碳捕集與封存技術領域，具體涉及二氧化碳置換天然氣水合物的調峰方法與裝置。

背景技術

能源利用和環境保護已經成為世界各國的基本問題。隨著我國的經濟發展和環境保護壓力的不斷增大，作為清潔高效能源的天然氣的利用比重日益增大。長距離、高壓力、網格化的大型供氣系統已成為目前世界天然氣輸氣管道的發展趨勢。以西氣東輸二線的啟動為標志，我國天然氣管網正式進入快速發展階段。

城市天然氣管網輸配系統中，各類燃氣用戶的需求量不斷變化，供氣量基本穩定工況。因此，為保證供氣的連續性和供氣與用氣之間的平衡，為解決天然氣的調峰問題,針對各種調峰方式的特點,因地制宜地建設調峰設施、選擇不同的調峰方式,才能保證在各種情況下連續、安全、平穩、及時地滿足用戶用氣。

碳捕集與封存(Carbon?Capture?and?Storage，簡稱CCS，也被譯作碳捕獲與埋存、碳收集與儲存等)是指將大型發電廠所產生的二氧化碳(CO₂)收集起來，并用各種方法儲存以避免其排放到大氣中的一種技術。二氧化碳的捕集方式主要有三種：燃燒前捕集(Pre-combustion)、富氧燃燒(Oxy-fuel?combustion)和燃燒后捕集(Post-combustion)。

發明內容

本發明為二氧化碳置換天然氣水合物的調峰方法與裝置。通過二氧化碳置換封存和調峰的聯合應用，既實現了管網安全儲存與調峰，又減少了二氧化碳造成的溫室效應，具有經濟和環境的雙重意義。

所述的二氧化碳置換天然氣水合物的調峰方法與裝置包括：第一三通閥(1)，膨脹制冷裝備(2)，對流式換熱器(3)，加臭裝置(4)，水合物生成塔(5)，水合物儲罐(6)，二氧化碳儲罐(7)，節流閥(8)，調壓閥(9)，壓力表(10)，第一離心泵(11)，冷媒儲罐(12)，第二離心泵(13)、第二三通閥(14)、干燥器(15)。

本發明技術方案如下：經過第一三通閥的部分高壓天然氣進入膨脹制冷裝備后經過對流式換熱器、加臭裝置進入城市管網；經過第一三通閥的另一部分高壓天然氣進入水合物生成塔以水合物的形式進入水合物儲罐；從二氧化碳儲罐出來的二氧化碳經過節流閥、調壓閥、壓力表進入水合物儲罐以二氧化碳水合物的形式埋地封存；給水和從水合物儲罐出來的水由第一離心泵注入到水合物生成塔，經過水合物儲罐進入第一離心泵；從冷媒儲罐出來的冷媒由第二離心泵注入到對流式換熱器后經過水合物儲罐、水合物生成塔流入冷媒儲罐中；用氣低峰時，水合物儲罐未以水合物形式存在的天然氣經過第二三通閥進入水合物生成塔；用氣高峰時，分解出來的天然氣經過第二三通閥、干燥器、加臭裝置進入城市管網。

所述的二氧化碳置換天然氣水合物的調峰方法與裝置，用氣高峰時，從二氧化碳儲罐出來的二氧化碳經過節流閥、調壓閥、壓力表進入水合物儲罐置換天然氣水合物滿足用戶對天然氣的消費量，得到二氧化碳水合物埋地封存。

發明的優點

本發明充分利用高壓輸氣管道的壓力能生產天然氣水合物，幾乎不需要消耗電能。流程簡單、設備少、金屬耗費少、調節靈活、工作可靠、易啟動、操作及維護方便、運行費用低。不僅有效地利用管網壓力能，解決城市燃氣的日、小時調峰問題，再分解天然氣水合物的同時還將二氧化碳以水合物的形式封存，減少了二氧化碳造成的溫室效應，具有經濟和環境的雙重意義。

附圖說明

下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1為二氧化碳置換天然氣水合物的調峰裝置示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖及實施方式對本發明專利作進一步詳細的說明：本發明專利具體涉及二氧化碳置換天然氣水合物的調峰方法與裝置，經過第一三通閥的部分高壓天然氣進入膨脹制冷裝備后經過對流式換熱器、加臭裝置進入城市管網；經過第一三通閥的另一部分高壓天然氣進入水合物生成塔以水合物的形式進入水合物儲罐；從二氧化碳儲罐出來的二氧化碳經過節流閥、調壓閥、壓力表進入水合物儲罐以二氧化碳水合物的形式埋地封存；給水和從水合物儲罐出來的水由第一離心泵注入到水合物生成塔，經過水合物儲罐進入第一離心泵；從冷媒儲罐出來的冷媒由第二離心泵注入到對流式換熱器后經過水合物儲罐、水合物生成塔流入冷媒儲罐中；用氣低峰時，水合物儲罐未以水合物形式存在的天然氣經過第二三通閥進入水合物生成塔；用氣高峰時，分解出來的天然氣經過第二三通閥、干燥器、加臭裝置進入城市管網。