[發(fā)明專利]一種低濃度煤層氣液化工藝中放空氣回收利用系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510814591.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105486027A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張林;朱世明;張?jiān)?/a>;周杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波鮑斯能源裝備股份有限公司
• 主分類號(hào): F25J1/00
• 分類號(hào): F25J1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤層氣液化技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及一種低濃度煤層氣液化工藝中含甲烷 放空氣進(jìn)行回收再利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

煤層氣俗稱瓦斯氣，其主要成分是甲烷。它不僅是一種寶貴的清潔能源，也是一種 重要的化工原料。我國(guó)煤層氣儲(chǔ)量豐富，據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《2014-2019年 中國(guó)煤層氣行業(yè)市場(chǎng)分析與投資趨勢(shì)研究報(bào)告》顯示，我國(guó)煤層氣總地質(zhì)資源儲(chǔ)量為 3.68×10¹³m³，是世界上繼俄羅斯、加拿大之后第三大儲(chǔ)量國(guó)。

我國(guó)絕大部分煤層氣的甲烷濃度低于50％；這部分煤層氣對(duì)煤礦安全生產(chǎn)影響極 大，而且氧含量高，難以直接利用，大部分都是未被利用就直接對(duì)空排放。不僅浪費(fèi)能 源，甲烷是一種溫室氣體，而且還造成嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題。

雖然我國(guó)瓦斯氣產(chǎn)量高；但是利用率并不高。以2012年為例，煤層氣產(chǎn)量126.02 億立方米，利用率僅為41.72％。

然而在煤層氣利用開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如低濃度煤層氣液化提濃工藝中的解析氣或者廢 氣，這些含甲烷的氣體直接對(duì)空，再如LNG儲(chǔ)罐中的每天產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體亦對(duì)空排放， 不僅造成資源浪費(fèi)，還大大降低了煤層氣液化工藝的甲烷利用率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的狀況，提供一種甲烷利用率較高的低 濃度煤層氣液化工藝中放空氣回收利用系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種低濃度煤層氣液化工藝中放 空氣回收利用系統(tǒng)，本發(fā)明有兩種不同的系統(tǒng)。

第一種：一種低濃度煤層氣液化工藝中放空氣回收利用系統(tǒng)，包括凈化壓縮單元， 提濃單元，液化單元以及LNG儲(chǔ)罐，原料氣經(jīng)過(guò)所述凈化壓縮單元凈化增壓后進(jìn)入所 述提濃單元，該提濃單元將原料氣提濃至90％以上甲烷濃度的高濃度煤層氣，該高濃度 煤層氣進(jìn)入液化單元進(jìn)行液化、分離制得液化天然氣儲(chǔ)存于LNG儲(chǔ)罐，其特征在于： 所述提濃單元產(chǎn)生的30～50％甲烷濃度的放空氣返回至所述凈化壓縮單元回收循環(huán)利 用，所述液化單元未被液化的30～60％甲烷濃度的不凝氣返回至所述凈化壓縮單元回收 循環(huán)利用，所述LNG儲(chǔ)罐的液化天然氣蒸發(fā)氣體經(jīng)過(guò)加熱后返回至所述凈化壓縮單元 回收循環(huán)利用。

第一種系統(tǒng)，當(dāng)液化裝置比較小時(shí)，LNG儲(chǔ)罐的蒸發(fā)氣體較少，雖然蒸發(fā)氣體甲 烷濃度較高，但是壓力比較低，為0.2MPa以下。出于經(jīng)濟(jì)效益考慮，返回至液化單元 需配BOG壓縮機(jī)，運(yùn)行費(fèi)用較高；因此返回至凈化壓縮單元運(yùn)行費(fèi)用更低、更經(jīng)濟(jì)。

所述凈化壓縮單元包括除塵裝置、脫水裝置和增壓裝置。

為了保證液化工藝的安全性，所述原料氣的甲烷濃度為30％以上。

所述增壓裝置將所述原料氣增壓至0.4～0.7MPa。增壓裝置優(yōu)選地將原料氣增壓至 0.4～0.7MPa，不僅減小提濃單元的占地面積、提高了提濃效率，而且比較安全、經(jīng)濟(jì)。

所述LNG儲(chǔ)罐的液化天然氣蒸發(fā)氣體壓力為0.2MPa以下。

第二種：一種低濃度煤層氣液化工藝中放空氣回收利用系統(tǒng)，包括凈化壓縮單元， 提濃單元，液化單元以及LNG儲(chǔ)罐，原料氣經(jīng)過(guò)所述凈化壓縮單元凈化增壓后進(jìn)入所 述提濃單元，該提濃單元將原料氣提濃至90％以上甲烷濃度的高濃度煤層氣，該高濃度 煤層氣進(jìn)入液化單元進(jìn)行液化、分離制得液化天然氣儲(chǔ)存于LNG儲(chǔ)罐，其特征在于： 所述提濃單元產(chǎn)生的30～50％甲烷濃度的放空氣返回至所述凈化壓縮單元回收循環(huán)利 用，所述液化單元未被液化的30～60％甲烷濃度的不凝氣返回至所述凈化壓縮單元回收 循環(huán)利用，所述LNG儲(chǔ)罐的液化天然氣蒸發(fā)氣體經(jīng)BOG壓縮機(jī)返回至液化單元前循環(huán) 利用。

所述凈化壓縮單元包括除塵裝置、脫水裝置和增壓裝置。

為了保證液化工藝的安全性，所述原料氣的甲烷濃度為30％以上。

所述增壓裝置將所述原料氣增壓至0.4～0.7MPa。增壓裝置優(yōu)選地將原料氣增壓至 0.4～0.7MPa，不僅減小提濃單元的占地面積、提高了提濃效率，而且比較安全、經(jīng)濟(jì)。

所述LNG儲(chǔ)罐的液化天然氣蒸發(fā)氣體壓力為0.2MPa以下。

第二種系統(tǒng)，當(dāng)液化裝置比較大時(shí)，LNG儲(chǔ)罐的蒸發(fā)氣體較多，由于蒸發(fā)氣體甲 烷濃度較高，可以將蒸發(fā)氣體增壓返回至液化裝置前進(jìn)行循環(huán)利用。