压缩天然气加气站专用天然气净化设备及其净化工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及压缩天然气加气站专用天然气净化设备，它包括换热器（1）、分离器（2）、粗过滤器（3）和精过滤器（4），换热器（1）的进口管路上设置有进气端球阀（6），换热器（1）的出口与分离器（2）的入口相连，分离器（2）的出口与粗过滤器（3）的入口相连，分离器（2）与粗过滤器（3）之间的管路上设置有过滤进气球阀（13），粗过滤器（3）的出口与精过滤器（4）的入口相连；其净化工艺，它包括以下步骤：S1、降温；S2、离心重力分离；S3、过滤分离。本发明的优点在于：集成降温、冷凝分离、离心分离、过滤分离进行综合处理，提升CNG行业产品质量，满足国家质量技术监督部门的强制检测指标项目。
【专利说明】压缩天然气加气站专用天然气净化设备及其净化工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及天然气净化【技术领域】，特别是压缩天然气加气站专用天然气净化设备及其净化工艺 。
【背景技术】
[0002]压缩天然气(CNG)属于清洁能源，为了节能减排、保护环境的需要，国家大力提倡开发、推广和使用CNG汽车。四川、重庆地区最早开展这项工作，目前已经拥有数以百万计的CNG汽车在良好运行，并以惊人的速度在发展。随着我国“西气东输”工程的正式投运，我国东部、中部和西部地区大规模开展CNG汽车加气站的建设。
[0003]商品天然气要达到产品质量合格、符合国家标准才能进行销售。影响CNG质量的主要成分是水份和硫化氢。硫化氢溶解于液态水中，会形成酸性溶液，对CNG加气站设备、管路、CNG车辆的储气瓶都会形成腐蚀，产生安全隐患。在《GB18047-2000车用压缩天然气》中，对此有严格的规定，国家质量技术监督部门也是强制检测指标项目，因此，CNG加气站必须对压缩天然气进行脱硫和脱水处理。
[0004]国外天然气的开采、净化、运输历史时间长、工艺技术远比国内先进，气质非常纯净，国内CNG加气站，在系统设计上参照国外先进国家的工艺流程，均无此气体净化过程装置，极少数技术、管理能力强大的单位，在对CNG加气站进行技术改造时，自行采购部分净化装置，但非专业厂商针对性制造，效果仍然不理想。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种压缩天然气加气站专用天然气净化设备及其净化工艺，集成降温、冷凝分离、离心分离、过滤分离进行综合处理，提升CNG行业产品质量，满足国家质量技术监督部门的强制检测指标项目。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案来实现:压缩天然气加气站专用天然气净化设备，它包括换热器、分离器、粗过滤器和精过滤器，所述的换热器内部设置有换热器列管组，换热器的进口管路上设置有进气端球阀，换热器的出口与分离器的入口相连，换热器与分离器之间的管路上设置有分离器进气球阀，分离器的内部安装有分流器气流导向板，分离器的出口与粗过滤器的入口相连，分离器与粗过滤器之间的管路上设置有过滤进气球阀，粗过滤器的内部安装有粗过滤芯，粗过滤器的出口与精过滤器的入口相连，精过滤器的内部安装有精过滤芯，精过滤器的出口管路上依次设置有过滤出口球阀和出气端球阀。
[0007]所述的换热器的冷却液进口管路设置于换热器的冷却液出口管路的下方，换热器的冷却液进口管路上设置有冷却液入口球阀，换热器的冷却液出口管路上设置有冷却液出口球阀。
[0008]所述的分离器、粗过滤器和精过滤器的底部分别设置有分离器排污球阀、粗过滤排污球阀和精过滤排污球阀。
[0009]所述的分离器的出口处设置有旁通管路，旁通管路上设置有旁通球阀，所述的旁通管路的一端设置在过滤器进气球阀与分离器之间的管路上，旁通管路的另一端设置在过滤出口球阀与出气端球阀之间的管路上。
[0010]所述的粗过滤器的滤芯为不锈钢滤芯，且滤芯的过滤精度为ΙΟμπι。
[0011]所述的精过滤器的滤芯为ΡΡ熔喷滤芯，且滤芯的过滤精度为3 μ m。
[0012]采用压缩天然气加气站专用天然气净化设备的净化工艺，它包括以下步骤:
51、降温:将天然气通入换热器列管组，同时向热换器列管组内循环加入冷却液，将冷却液的温度控制在20°c~25°C之间；
52、离心重力分离:将冷却后的天然气通入分离器中，将分离器的容积设定为120L~150L,控制分离器的转速,使天然气在分离器内的旋转速度在27m/s~33m/s之间；天然气在尚心和重力的作用下与液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分尚，液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离附在分离器内壁上，并在重力作用下流到分离器的底部，打开分离器排污球阀，将液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离排出；
53、过滤分离:
531、粗过滤分离:将步骤2所得的气体通入粗过滤器中，进行过滤，打开粗过滤器排污球阀,将过滤出的杂质排出；
532、精过滤分离:将上述所得的气体再通入精过滤器中，进行过滤，打开精过滤器排污球阀，将过滤出的杂质排出，得到成品。
[0013]本发明具有以下优点:本发明根据国内CNG行业现状，弥补系统设计上的缺陷，创造性的开发设计，整体式设计，集成降温、冷凝分离、离心分离、过滤分离进行综合处理；提升CNG行业产品质量，满足国家质量技术监督部门的强制检测指标项目。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图；
图中:1-换热器，2-分离器，3-粗过滤器，4-精过滤器，5-换热器列管组，6-进气端球阀，7-冷却液出口球阀，8-冷却液入口球阀，9-分离器气流导向板，10-粗过滤芯，11-精过滤芯，12-分离器进气球阀，13-过滤进气球阀，14-过滤出口球阀，15-出气端球阀，16-旁通球阀，17-分离器排污球阀，18-粗过滤排污球阀，19-精过滤排污球阀。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0016]【实施例1】:
压缩天然气加气站专用天然气净化设备，它包括换热器1、分离器2、粗过滤器3和精过滤器4，所述的换热器1内部设置有换热器列管组5，换热器1的进口管路上设置有进气端球阀6，换热器1的出口与分离器2的入口相连，换热器1与分离器2之间的管路上设置有分离器进气球阀12，分离器2的内部安装有分流器气流导向板9，分离器2的出口与粗过滤器3的入口相连，分离器2与粗过滤器3之间的管路上设置有过滤进气球阀13，粗过滤器3的内部安装有粗过滤芯10，粗过滤器3的出口与精过滤器4的入口相连，精过滤器4的内部安装有精过滤芯11，精过滤器4的出口管路上依次设置有过滤出口球阀14和出气端球阀15。
[0017]所述的换热器I的冷却液进口管路设置于换热器I的冷却液出口管路的下方，换热器I的冷却液进口管路上设置有冷却液入口球阀8,换热器I的冷却液出口管路上设置有冷却液出口球阀7。
[0018]所述的分离器2、粗过滤器3和精过滤器4的底部分别设置有分离器排污球阀17、粗过滤排污球阀18和精过滤排污球阀19。
[0019]所述的分离器2的出口处设置有旁通管路20，旁通管路20上设置有旁通球阀16，所述的旁通管路20的一端设置在过滤器进气球阀13与分离器2之间的管路上，旁通管路20的另一端设置在过滤出口球阀14与出气端球阀15之间的管路上。
[0020]所述的粗过滤器3的滤芯为不锈钢滤芯，且滤芯的过滤精度为10 u m。
[0021]所述的精过滤器4的滤芯为PP熔喷滤芯，且滤芯的过滤精度为3 ii m。
[0022]采用压缩天然气加气站专用天然气净化设备的净化工艺，它包括以下步骤:
51、降温:将天然气通入换热器列管组5，同时向热换器列管组5内循环加入冷却液，将冷却液的温度控制为20°C ；
52、离心重力分离:将冷却后的天然气通入分离器2中，将分离器2的容积设定为120L，控制分离器2的转速，使天然气在分离器2内的旋转速度为33m/s ;天然气在离心和重力的作用下与液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分尚，液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离附在分离器2内壁上 ，并在重力作用下流到分离器2的底部，打开分离器排污球阀17，将液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离排出；
53、过滤分离:
531、粗过滤分离:将步骤2所得的气体通入粗过滤器3中，进行过滤，打开粗过滤器排污球阀18，将过滤出的杂质排出；
532、精过滤分离:将上述所得的气体再通入精过滤器4中，进行过滤，打开精过滤器排污球阀19，将过滤出的杂质排出，得到成品。
[0023]【实施例2】:
其结构同实施例1。
[0024]采用压缩天然气加气站专用天然气净化设备的净化工艺，它包括以下步骤:
51、降温:将天然气通入换热器列管组5，同时向热换器列管组5内循环加入冷却液，将冷却液的温度控制为23 °C ；
52、离心重力分离:将冷却后的天然气通入分离器2中，将分离器2的容积设定为135L，控制分离器2的转速，使天然气在分离器2内的旋转速度为30m/s ;天然气在离心和重力的作用下与液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分尚，液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离附在分离器2内壁上，并在重力作用下流到分离器2的底部，打开分离器排污球阀17，将液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离排出；
53、过滤分离:
531、粗过滤分离:将步骤2所得的气体通入粗过滤器3中，进行过滤，打开粗过滤器排污球阀18，将过滤出的杂质排出；
532、精过滤分离:将上述所得的气体再通入精过滤器4中，进行过滤，打开精过滤器排污球阀19，将过滤出的杂质排出，得到成品。[0025]【实施例3】:
其结构同实施例1。
[0026]采用压缩天然气加气站专用天然气净化设备的净化工艺，它包括以下步骤:
51、降温:将天然气通入换热器列管组5，同时向热换器列管组5内循环加入冷却液，将冷却液的温度控制在25 °C ；
52、离心重力分离:将冷却后的天然气通入分离器2中，将分离器2的容积设定为150L，控制分离器2的转速，使天然气在分离器2内的旋转速度为27m/s ;天然气在离心和重力的作用下与液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分尚，液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离附在分离器2内壁上，并在重力作用下流到分离器2的底部，打开分离器排污球阀17，将液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离排出；
53、过滤分离:
531、粗过滤分离:将步骤2所得的气体通入粗过滤器3中，进行过滤，打开粗过滤器排污球阀18，将过滤出的杂质排出；532、精过滤分离:将上述所得的气体再通入精过滤器4中，进行过滤，打开精过滤器排污球阀19，将过滤出的杂质排出，得到成品。
【权利要求】
1.压缩天然气加气站专用天然气净化设备，其特征在于:它包括换热器(1)、分离器(2)、粗过滤器(3)和精过滤器(4)，所述的换热器(1)内部设置有换热器列管组(5)，换热器(1)的进口管路上设置有进气端球阀(6)，换热器(1)的出口与分离器(2)的入口相连，换热器(1)与分离器(2)之间的管路上设置有分离器进气球阀(12)，分离器(2)的内部安装有分流器气流导向板(9)，分离器(2)的出口与粗过滤器(3)的入口相连，分离器(2)与粗过滤器 (3)之间的管路上设置有过滤进气球阀(13)，粗过滤器(3)的内部安装有粗过滤芯(10)，粗过滤器(3)的出口与精过滤器(4)的入口相连，精过滤器(4)的内部安装有精过滤芯(11)，精过滤器(4)的出口管路上依次设置有过滤出口球阀(14)和出气端球阀(15)。
2.根据权利要求1所述的压缩天然气加气站专用天然气净化设备，其特征在于:所述的换热器(1)的冷却液进口管路设置于换热器(1)的冷却液出口管路的下方，换热器(1)的冷却液进口管路上设置有冷却液入口球阀(8 ),换热器(1)的冷却液出口管路上设置有冷却液出口球阀(7)。
3.根据权利要求1所述的压缩天然气加气站专用天然气净化设备，其特征在于:所述的分离器(2)、粗过滤器(3)和精过滤器(4)的底部分别设置有分离器排污球阀(17)、粗过滤排污球阀(18)和精过滤排污球阀(19)。
4.根据权利要求1所述的压缩天然气加气站专用天然气净化设备，其特征在于:所述的分离器(2)的出口处设置有旁通管路(20)，旁通管路(20)上设置有旁通球阀(16)，所述的旁通管路(20)的一端设置在过滤器进气球阀(13)与分离器(2)之间的管路上，旁通管路(20)的另一端设置在过滤出口球阀(14)与出气端球阀(15)之间的管路上。
5.根据权利要求1所述的压缩天然气加气站专用天然气净化工艺，其特征在于:所述的粗过滤器(3)的滤芯为不锈钢滤芯，且滤芯的过滤精度为ΙΟμπι。
6.根据权利要求1所述的压缩天然气加气站专用天然气净化工艺，其特征在于:所述的精过滤器(4)的滤芯为ΡΡ熔喷滤芯，且滤芯的过滤精度为3μπι。
7.如权利要求1所述的压缩天然气加气站专用天然气净化设备的净化工艺，其特征在于:它包括以下步骤:S1、降温:将天然气通入换热器列管组(5)，同时向热换器列管组(5)内循环加入冷却液，将冷却液的温度控制在20°C~25°C之间；S2、离心重力分离:将冷却后的天然气通入分离器(2)中，将分离器(2)的容积设定为120L~150L，控制分离器(2)的转速，使天然气在分离器(2)内的旋转速度在27m/s~33m/s之间；天然气在离心和重力的作用下与液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离，液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离附在分离器(2)内壁上，并在重力作用下流到分离器(2)的底部，打开分离器排污球阀(17)，将液态组分、大分子组分、杂质和粉尘分离排出；S3、过滤分离:S31、粗过滤分离:将步骤2所得的气体通入粗过滤器(3)中，进行过滤，打开粗过滤器排污球阀(18)，将过滤出的杂质排出；S32、精过滤分离:将上述所得的气体再通入精过滤器(4)中，进行过滤，打开精过滤器排污球阀(19)，将过滤出的杂质排出，得到成品。
【文档编号】C10L3/10GK103642551SQ201310725407
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】彭焕, 张文宇 申请人:成都兰华电子工程有限公司