[發(fā)明專利]一種天然氣液化的方法和裝置

在審

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• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN107062799A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍茂森
• 申請（專利權(quán)）人: 國能信通（延川）能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 西安毅聯(lián)專利代理有限公司61225
• 代理人: 楊燕珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于LNG制備裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天然氣液化的方法和裝置。

背景技術(shù)

液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡稱LNG)，主要成分是甲烷，被公認(rèn)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1/625，液化天然氣的重量僅為同體積水的45％左右。其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，利用液化天然氣船運送。液化天然氣燃燒后對空氣污染非常小，而且放出的熱量大，所以液化天然氣是一種比較先進的能源。

現(xiàn)有技術(shù)中，對天然氣的液化主要是將天然氣和制冷劑經(jīng)過換熱器后，由于天然氣的臨界溫度，變成氣液混合液，此時，通過混合液進入氣液分離器進行分離。然而現(xiàn)有的熱交換器，結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，當(dāng)通過壓縮機變壓后的氣液混合液進入時，壓力比較大，容易造成熱交換器的損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種天然氣液化的裝置和方法，其目的在于保證高效、簡單的實現(xiàn)天然氣的液化過程，且能夠延長熱交換器的使用壽命。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種天然氣液化的方法，包括以下步驟：

a.天然氣壓縮預(yù)處理：對原料天然氣通過壓縮機進行預(yù)處理，直到至少有天然氣被液化；

b.耐高壓熱交換：將壓縮預(yù)處理后的天然氣和液氮存儲罐內(nèi)的液氮依次通過熱交換器進行換熱，天然氣降溫后得到混合液；

c.混合液分離：將熱交換后得到的混合液在氣液分離器進行分離，得到液化后的天然氣；

d.液氮循環(huán)：將熱交換后的液氮經(jīng)過液氮回收箱再次流入液氮存儲罐。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述天然氣壓縮預(yù)處理步驟之前還包括天然氣凈化處理步驟。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述天然氣凈化處理步驟包括除渣、除氧和過濾。

本發(fā)明所述的一種天然氣液化裝置，包括天然氣進氣管道、壓縮機、換交熱器、液氮存儲罐、氣液分離器以及液化天然氣儲罐，所述天然氣進氣管道與所述壓縮機連接，所述液氮存儲罐和壓縮機分別與所述熱交換器的輸入端連接，所述熱交換器的輸出端分別與所述液氮回收箱和氣液分離器連接，所述液氮回收箱與所述液氮存儲罐連接，所述氣液分離器的出氣口與所述天然氣進氣管道相通，所述氣液分離器的出液口與所述液化天然氣儲罐連接；

所述熱交換器包括空腔的殼體，所述殼體內(nèi)安裝有換熱通道，所述換熱通道的結(jié)構(gòu)為上下間隔設(shè)置的第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板之間均設(shè)有若干個翅片，位于翅片的兩端安裝有封條，若干個翅片通過若干個依次連接的S型結(jié)構(gòu)連接。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述熱交換器的殼體與第一隔板和/或第二隔板之間設(shè)有發(fā)泡聚氨酯層。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述壓縮機通過并列的第一螺旋軟管和第二螺旋軟管與所述熱交換器連接，且所述第一螺旋軟管與第二螺旋軟管之間設(shè)有錐形連接管。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述封條的上端和下端分別與所述第一隔板和第二隔板焊接。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述天然氣進氣管道上設(shè)有天然氣凈化裝置，所述天然氣凈化裝置包括罐體，所述罐體頂部設(shè)置出氣口，所述罐體內(nèi)部由上至下依次設(shè)有絲網(wǎng)除沫器、除氧部件、氣體分布器和旋風(fēng)分離器，所述進氣口沿切向設(shè)置連接在旋風(fēng)分離器上，所述旋風(fēng)分離器的排渣管伸出至所述罐體外部，所述出氣口與除氧部件之間設(shè)有過濾網(wǎng)。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述除氧部件為螺旋狀設(shè)置的導(dǎo)熱管，所述罐體的側(cè)壁開設(shè)有進水口和出水口，所述進水口與導(dǎo)熱管的一端連通，所述出水口與導(dǎo)熱管的另一端連通。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述進水口和出水口與所述罐體側(cè)壁的連接處設(shè)有密封環(huán)。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過在熱交換器的若干翅片之間通過S型結(jié)構(gòu)，在熱交換中，可以有效保證熱交換器的穩(wěn)定性，且通過彎曲的曲線，改變流向，加快加熱，提高了熱交換器的效率，進而提高了天然氣液化的效率。

本發(fā)明中，通過簡單的步驟加上結(jié)構(gòu)簡單的設(shè)備，能快速、有效的進行天然氣的液化過程。

附圖說明

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。