放散天然气利用装置及天然气管网压力能回收利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于矿产资源开发与利用技术领域，具体涉及一种放散天然气利用装置及天然气管网压力能回收利用系统。
【背景技术】
[0002]石油气田开发出来的天然气，需要通过长输管网供给城市或企业使用，长距离的输送，需要增设加压站对天然气进行压缩才能实现。因此，天然气的使用压力远远低于供给压力，在天然气由高压管网进入中低压管网前要进行调压。现有调压方式一般为通过节流阀节流膨胀降压。膨胀降压过程使得高压天然气蕴含的巨大压力能完全没有利用。另外，为了消除降压过程中产生的低温，往往用燃气锅炉产生的热水对天然气进行加热，造成能源浪费。若能将降压过程中的压力能加以回收利用，一方面可以提高能源利用率降低管网的运行成本，另一方面可以降低调压过程中的噪音及对设备的损伤，有利于提高天然气工业的能源利用效率。
[0003]现有技术中，天然气压力能回收利用方案通常是通过气波制冷机、膨胀机等特定设备回收天然气管网的压力能，即将天然气膨胀降压后产生机械能和冷量，应用在发电、制冰、空调、天然气液化和轻烃分离等方面。在回收利用过程中，液化天然气储罐的放散甲烷气一般经压缩进入天然气管网，由于压缩过程产生热量较大，天然气温度较高不适合直接进入管网，还需进行冷吹降温，这部分热量不仅没有利用，还加入了冷吹能耗，造成能量浪费。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例的目的是提供一种放散天然气利用装置及天然气管网压力能回收利用系统，以对放散天然气进行利用，同时充分利用天然气降压过程中的压力能，优化调压系统，提高天然气工业的能源利用效率。
[0005]根据本实用新型的一个方面，提供了一种放散天然气利用装置，所述装置包括:第三换热器、第四换热器、换热液化单元、液化天然气储罐、第二压缩机第一压缩段、第二压缩机第二压缩段；其中，
[0006]所述第三换热器与净化后的天然气入口和换热液化单元相连，同时与液化天然气储罐和第二压缩机第一压缩段相连，用于液化天然气储罐引出的放散甲烷气与净化后的天然气进行换热；
[0007]所述第四换热器设置于第二压缩机第一压缩段与第二压缩机第二压缩段之间，与再生气入口相连，用于经第二压缩机第一压缩段压缩后的天然气与再生气换热；
[0008]所述第二压缩机第二压缩段用于对第四换热器换热后的天然气进行压缩并输出，作为热吹再生气。
[0009]根据本发明的另一个方面，还提供了一种天然气管网压力能回收利用系统，所述系统包括:上述方案中的放散天然气利用装置，及，第一换热器、第二换热器、重烃分离罐、膨胀机、气液分离器；其中，
[0010]所述第一换热器包括第一进口、第二进口、第一出口、第二出口，所述第一进口用于原料天然气的进入，第一出口用于第一进口天然气的输出，所述第二进口用于来自第二换热器第二出口的天然气和来自重烃分离器的第一液相的混合天然气的进入，第二出口用于第二进口的天然气的输出，所述第二出口与界外相通；所述第一换热器用于第一进口的天然气与第二进口的天然气的换热；
[0011]所述第二换热器包括第一进口、第二进口、第一出口、第二出口 ；所述第一出口用于第一进口天然气的输出，并与所述气液分离器的进口相连，所述第二出口用于第二进口天然气的输出，并与所述第一换热器的第二进口相连，所述第二换热器用于第一进口的天然气与第二进口的天然气的换热；
[0012]所述重径分离罐与所述第一换热器第一出口相连，包括第一液相支路、第一气相支路，所述第一气相支路分为第一路气相和第二路气相；所述第一液相支路与所述第二换热器的第二出口相连，所述第一路气相与第二换热器的第一进口相连，所述第二路气相与所述膨胀机的进口相连；
[0013]所述膨胀机的出口与所述第二换热器的第二进口相连；
[0014]所述气液分离器包括第二液相支路和第二气相支路，所述第二液相支路与所述的放散天然气利用装置中的液化天然气罐相连，所述第二气相支路与所述第二换热器的第二进口相连；
[0015]所述液化天然气储罐用于引出放散天然气，用于引出放散天然气的出口与所述第二换热器相连，所述第二换热器还用于对所述放散天然气进行换热；所述第二换热器与第一换热器之间设置放散天然气管道，用于所述在第二换热器内换热完成后的放散天然气从第二换热器进入第一换热器；所述第一换热器还用于对所述放散天然气进行换热；所述第一换热器与所述第三换热器相连；
[0016]上述所有相连均通过管道实现。
[0017]上述方案中，所述系统还包括:第一压缩机，所述第一压缩机与所述第一换热器的第一进口相连，用于所述原料天然气从第一换热器的第一进口进入第一换热器之前的压缩；所述第一压缩机与所述膨胀机同轴。
[0018]上述方案中，所述系统还包括:净化子系统，所述净化子系统设置在第一压缩机和第一换热器第一进口之间，用于对原料天然气进行净化。
[0019]上述方案中，所述系统还包括:再生气支路，所述再生气支路与所述第一换热器的第二出口相连，用于输出的天然气在输送到界外之前，分出一股作为净化系统的再生气。
[0020]上述方案中，所述膨胀机为一级膨胀机或多级膨胀机。
[0021]上述方案中，所述膨胀机与第一压缩机之间设置变速器。
[0022]根据本发明的再一个方面，还提供了一种天然气管网压力能回收利用系统，所述系统包括:上述方案中所述的放散天然气利用装置，及，第一换热器、第二换热器、重烃分离罐、膨胀机、气液分离器；其中，
[0023]所述第一换热器包括第一进口、第二进口、第一出口、第二出口，所述第一进口用于原料天然气的进入，第一出口用于第一进口天然气的输出，所述第二进口用于来自第二换热器第二出口的天然气和来自重烃分离器的第一液相的混合天然气的进入，第二出口用于第二进口的天然气的输出，所述第二出口与界外相通；所述第一换热器用于第一进口的天然气与第二进口的天然气的换热；
[0024]所述第二换热器包括第一进口、第二进口、第一出口、第二出口 ；所述第一出口用于第一进口天然气的输出，并与所述气液分离器的进口相连，所述第二出口用于第二进口天然气的输出，并与所述第一换热器的第二进口相连，所述第二换热器用于第一进口的天然气与第二进口的天然气的换热；
[0025]所述重径分离罐与所述第一换热器第一出口相连，包括第一液相支路、第一气相支路，所述第一气相支路分为第一路气相和第二路气相；所述第一液相支路与所述第二换热器的第二出口相连，所述第一路气相与第二换热器的第一进口相连，所述第二路气相与所述膨胀机的进口相连；
[0026]所述膨胀机的出口与所述第二换热器的第二进口相连；
[0027]所述气液分离器包括第二液相支路和第二气相支路，所述第二液相支路与所述的放散天然气利用装置中的液化天然气罐相连，所述第二气相支路与所述第二换热器的第二进口相连；
[0028]所述液化天然气储罐用于引出放散天然气，与所述第三换热器相连；
[0029]上述所有相连均通过管道实现。
[0030]上述方案中，所述系统还包括:第一压缩机，所述第一压缩机与所述第一换热器的第一进口相连，用于所述原料天然气从第一换热器的第一进口进入第一换热器之前的压缩；所述第一压缩机与所述膨胀机同轴。
[0031]上述方案中，所述系统还包括:净化子系统，所述净化子系统设置在第一压缩机和第一换热器第一进口之间，用于对原料天然气进行净化。
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