专利名称：一种天然气处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于能源领域，尤其涉及一种天然气处理系统。
背景技术：
液化天然气被公认为地球上最干净的能源，其主要成分是甲烷，无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右，且燃烧后对空气污染非常小，液化天然气由于能量密度大，便于储存和运输；储运效率高，占地少，相对投资小；储存压力低，安全性好；组分纯净、燃烧完全、排放清洁，且不受燃气管网制约等优势，日益成为全球能源市场的热点，再加之石油价格的频繁波动、《京都议定书》生效、西气东输以及天然气在短期内无替代能源等现状都为液化天然气市场的发展创造了条件。在现有液化天然气的制造过程中，自地下开采出的原料气首先经过净化处理，然后通过液化装置分离出液态甲烷，其中可能含有部分烃类，传统的液化装置大多 通过绝热膨胀方法对混合气体进行逐级制冷，最终获得液化天然气，膨胀制冷工艺的优点是能耗低、流程短、成本低，但是其液化率较低，其他副产品如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等烃类不能完全液化，丙烷和丁烷是液化石油气的主要成分，具有重要的工业价值，这部分气体液化率低导致其无法高效回收利用，造成能源浪费。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种天然气处理系统，旨在解决现有天然气液化过程中副产品回收率低的问题。本实用新型是这样实现的，一种天然气处理系统，包括原料气预处理设备，与所述原料气预处理设备相连接的液化设备，以及与所述液化设备相连接的回收设备和天然气收集设备，所述液化设备包括丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置，所述丙烷蒸发制冷装置的输入端与所述原料气预处理设备相连接，输出端与所述乙烯蒸发制冷装置的输入端相连接；所述乙烯蒸发制冷装置的输出端与所述天然气收集设备相连接；所述丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置的输出端还分别与所述回收设备相连接。作为本实用新型的优选技术方案所述原料气预处理设备包括净化装置和与所述净化装置相连接的调压装置，所述调压装置的输出端与所述丙烷蒸发制冷装置相连接。所述净化装置包括洗气容器和干燥器，所述洗气容器的输出端与所述干燥器的输入端相连接，所述干燥器的输出端与所述调压装置相连接。所述调压装置与所述丙烷蒸发制冷装置之间密闭连接。所述回收设备包括冷凝吸附装置。所述丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置与所述冷凝吸附装置密闭连接。本实用新型中的液化设备包括丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置，通过丙烷和乙烯蒸发循环制冷对天然气的原料气进行逐级液化，将原料气中的重烃和轻烃分阶段液化析出，使天然气的原料气在液化处理过程中产生的副产品被高效回收，解决了采用传统方法回收副产品时回收率低的问题，有利于节能减排。
图I是本实用新型实施例天然气处理系统的结构示意具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。图I示出了本实用新型实施例提供的天然气处理系统的结构示意图，为了便于说明，仅不出了与本实施例相关的部分。 参考附图1，该天然气处理系统主要包括原料气预处理设备I、液化设备2、液化天然气收集设备3和回收设备4，其中，原料气预处理设备I用于将自地下开采出来的原料气进行初步净化处理，具体可以包括一净化装置11，用于脱酸、脱水、脱重烃、除汞和脱氧等净化处理。液化设备2的输出端分别与回收设备4和液化天然气收集设备3相连接，用于将经过预处理的原料气液化，析出重烃和稳定轻烃并获得液化天然气，其中的大部分重烃和稳定轻烃由回收设备4回收待用，液化天然气(可能含有少量轻烃和极少量重烃)由液化天然气收集设备3收集起来待用。为了解决原料气在液化过程中副产品回收率低的问题，本实施例对液化设备2进行了改造，该液化设备2包括沿气流传输方向依次连接的丙烷蒸发制冷装置21和乙烯蒸发制冷装置22，其中，丙烷蒸发制冷装置21的输入端与原料气预处理设备I相连接，输出端则与乙烯蒸发制冷装置22相连接，乙烯蒸发制冷装置22的输出端与液化天然气收集设备3相连接。并且，丙烷蒸发制冷装置21和乙烯蒸发制冷装置22的输出端还分别与回收设备4相连接。经原料气预处理设备I输出的原料气首先经过丙烷蒸发制冷装置21，通过丙烷蒸发循环制冷将原料气的温度降低至原料气中较重烃类的液化温度，使大部分重烃冷凝析出，并通过回收设备4回收起来。经过初步液化的原料气再经过乙烯蒸发制冷装置22，通过乙烯蒸发循环制冷使剩余气体的温度下降，将接近全部的丁烷、丙烷、乙烷和其他稳定轻烃从混合气中冷凝分离出来，这部分副产品由回收设备4回收待用，其中的丁烷和丙烷是液化石油气的主要成分，具有重要的应用价值。经过乙烯制冷处理后，气体温度约为_147°C左右，剩余气体中含有大量甲烷和极少量重烃和轻烃，此时可将气体压力快速降至常压，使温度降至甲烷的液化温度-162°，获得液化天然气，该液化天然气由液化天然气收集装置3收集待用。本实施例通过丙烷蒸发制冷装置21和乙烯蒸发制冷装置22对原料气进行逐级液化，将原料气中的重烃和轻烃分阶段析出，使不同副产品的液化率得到提高，进而提高了天然气处理过程中的副产品的回收率，有利于节能减排。在本实施例中，原料气预处理设备I还可以进一步包括连接于净化装置11的输出端的调压装置12，调压装置12的输出端与液化设备2的丙烷蒸发制冷装置21相连接。进一步的，净化装置11可以包括洗气容器111和干燥器112，二者沿气流传输方向依次连接，洗气容器111的输出端与干燥器112的输入端相连接，干燥器112的输出端与调压装置12相连接。洗气容器111用于对原料气进行脱酸、脱重烃、除汞和脱氮等处理，干燥器112则用于对经过洗气容器输出的原料气进行脱水处理，经过净化处理后可避免原料气中的0)2、水分、汞及重烃在低温下冻结而堵塞设备和管线，同时避免H2s、有机硫、汞腐蚀设备和管线，同时便于后续的液化处理。经过净化处理后的原料气进入调压装置12，调压装置12采用节流降压技术对原料气的压力进行调节，使其达到预定的进压标准，适合进行下一步的液化处理，保证较佳的液化效果。在本实施例中，回收设备4可以包括一冷凝吸附装置41，通过吸附法回收烃类物质，同时还可以通过逐级冷凝的方法分类回收不同的烃类物质，最终获得稳定轻烃和液化石油气。为了进一步提高液化天然气的产率和副产品的回收率，调压装置12与液化设备2的丙烷蒸发制冷装置21之间最好密闭连接，丙烷蒸发制冷装置21和乙烯蒸发制冷装置22与回收设备4的冷凝吸附装置41之间同样密闭连接，避免天然气和副产品泄漏。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种天然气处理系统，包括原料气预处理设备，与所述原料气预处理设备相连接的液化设备，以及与所述液化设备相连接的回收设备和天然气收集设备，其特征在于，所述液化设备包括丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置，所述丙烷蒸发制冷装置的输入端与所述原料气预处理设备相连接，输出端与所述乙烯蒸发制冷装置的输入端相连接；所述乙烯蒸发制冷装置的输出端与所述天然气收集设备相连接；所述丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置的输出端还分别与所述回收设备相连接。
2.如权利要求I所述的天然气处理系统，其特征在于，所述原料气预处理设备包括净化装置和与所述净化装置相连接的调压装置，所述调压装置的输出端与所述丙烷蒸发制冷装置相连接。
3.如权利要求2所述的天然气处理系统，其特征在于，所述净化装置包括洗气容器和干燥器，所述洗气容器的输出端与所述干燥器的输入端相连接，所述干燥器的输出端与所述调压装置相连接。
4.如权利要求2或3所述的天然气处理系统，其特征在于，所述调压装置与所述丙烷蒸发制冷装置之间密闭连接。
5.如权利要求2或3所述的天然气处理系统，其特征在于，所述回收设备包括冷凝吸附 装直。
6.如权利要求5所述的天然气处理系统，其特征在于，所述丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置与所述冷凝吸附装置密闭连接。
专利摘要本实用新型适用于能源领域，提供了一种天然气处理系统，包括原料气预处理设备，与原料气预处理设备相连接的液化设备，以及与液化设备相连接的回收设备和天然气收集设备，液化设备包括丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置，丙烷蒸发制冷装置的输入端与原料气预处理设备相连接，输出端与乙烯蒸发制冷装置的输入端相连接；乙烯蒸发制冷装置的输出端与天然气收集设备相连接；丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置的输出端还分别与回收设备相连接。本实用新型中的液化设备包括丙烷蒸发制冷装置和乙烯蒸发制冷装置，用于对原料气进行逐级液化，将原料气中的重烃和轻烃分阶段液化析出，使原料气在液化处理过程中产生的副产品被高效回收，有利于节能减排。
文档编号C10L3/10GK202501708SQ20112056687
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者杨旭, 王荣, 田耘 申请人:宇星科技发展(深圳)有限公司