一种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。其中，压力能发电工艺要求天然气的流量和压力相对稳定，但是天然气的使用存在严重的不均匀性，所以无法满足发电设备的稳定运行，并且天然气调压站的布局较为分散，而小型电力系统不具备上网的条件，不利于建设大型电力回收系统，只能在门站内自用，多余的电量不能储存造成浪费。天然气液化方面，由于天然气在常压下的液化温度为_162°C，所需的冷能品味较高，采用的低温压缩机依赖于进口，造价高、能耗大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例的目的是提供一种天然气管网压力能回收利用系统，以充分的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，提供了一种天然气管网压力能回收利用系统，所述系统包括:第一换热器、第二换热器、重烃分离罐、膨胀机、气液分离器、液化天然气储罐；其中，
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]所述膨胀机的出口与所述第二换热器的第二进口相连；
[0010]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；
[0011]上述所有相连均通过管道实现。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]上述方案中，所述净化子系统进一步用于通过变压吸附和分子筛吸附对原料天然气进行净化处理。
[0015]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。
[0016]上述方案中，所述膨胀机为一级膨胀机。
[0017]上述方案中，所述膨胀机为多级膨胀机。
[0018]上述方案中，所述膨胀机与第一压缩机之间设置变速器。
[0019]上述方案中，所述系统还包括:第二压缩机；
[0020]所述液化天然气储罐的气相出口与所述第二换热器相连，所述第二换热器与第一换热器之间设置放散天然气管道，所述第一换热器还与所述第二压缩机相连，所述第二压缩机与界外相通。
[0021]上述方案中，所述系统还包括:第三换热器，第二压缩机；
[0022]所述液化天然气储罐的气相出口与所述第三换热器相连，所述第三换热器与所述第二压缩机相连，所述第二压缩机与界外相通。
[0023]本实用新型实施例所提供的天然气管网压力能回收利用系统，包括第一换热器、第二换热器、重烃分离罐、膨胀机、气液分离器、液化天然气储罐；通过原料天然气从第一换热器的第一进口进入第一换热器进行换热，而后从第一换热器第一出口输出并进入重烃分离罐，分离出的第一液相与来自第二换热器第二出口的天然气混合；分离出的第一气相分为第一路天然气和第二路天然气，所述第一路天然气从第二换热器的第一进口进入第二换热器，所述第二路天然气进入膨胀机；第一路天然气与来自第二换热器第二进口的天然气在所述第二换热器内进行换热，而后从第二换热器的第一出口输出并经过节流后进入气液分离器，分离出的第二液相经过节流后进入液化天然气储罐，分离出的第二气相与来自膨胀机的天然气混合，从第二换热器的第二进口进入第二换热器，而后所述混合气体与第一路天然气完成换热后，从所述第二换热器的第二出口输出，与来自重烃分离器的第一液相混合后，从所述第一换热器的第二进口进入第一换热器，并在所述第一换热器内完成换热后，从所述第一换热器的第二出口输送到界外。本实用新型实施例的压力能回收利用系统，取代了现有调压站的降压系统，节约了现有天然气升温所消耗的燃料，有效的回收了压力能，同时，将转化得到的冷量用于生产液化天然气，提高液化天然气的产量，有效提高了压力能的利用效率，达到了节能降耗的目的。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本实用新型实施例一的天然气管网的压力能回收利用系统结构示意图；
[0026]图2为本实用新型实施例二的天然气管网的压力能回收利用系统结构示意图；
[0027]图3为本实用新型实施例三的天然气管网的压力能回收利用系统结构示意图；
[0028]图4为本实用新型实施例四的天然气管网的压力能回收利用系统结构示意图。
[0029]附图标记说明:
[0030]1-净化系统；2_第三换热器；3A-第一换热器；3A1-第一换热器第一进口 ；3A2_第一换热器第二出口 ；3A3-第一换热器第二进口 ；3A4-第一换热器第一出口 ；3B-第二换热器；3B1-第二换热器第一进口 ；3B2-第二换热器第二出口 ；3B3-第二换热器第二进口 ；3B4-第二换热器第一出口 ；4_重径分离罐；5_气液分离器；6_液化天然气储罐；7_膨胀机；8-第一压缩机；9-第二压缩机。
【具体实施方式】
[0031]本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特