用于甲烷气回收系统的加压泵预冷系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于甲烷气回收系统的加压泵预冷系统，甲烷气回收系统包括与液化天然气储罐连通的加压泵，加压泵上设置有预冷装置，预冷装置具有冷却介质入口和冷却介质出口。本实用新型的目的在于提供一种投资和运行功耗低且冷却成本低的用于甲烷气回收系统的加压泵预冷系统。
【专利说明】
用于甲烷气回收系统的加压泵预冷系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及甲烷气回收领域，更具体地，涉及一种用于甲烷气回收系统的加压栗预冷系统。
【背景技术】
[0002]液化天然气(LNG)是通过在常压下气态的天然气冷却至_162°C，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点C3LNG加注站储存的低温甲烷液体，由于和外界存在热交换，低温甲烷液体需自身气化(由液体变为气体)才能保证温度在沸点或者沸点以下。这部分气化的甲烷气体一般直接排入大气，造成环境污染以及安全隐患。
[0003]现有的甲烷气体回收方式包括把气化出来的甲烷气体经与空气换热后进入城市管网或者使用压缩机把这些甲烷气体变成CNG(压力大于20MPa的甲烷气体产品)。进入城市管网方案需要LNG加注站靠近城市管网，对普通的LNG加注站并不适用;做成CNG产品市场价值较低，储运复杂，压缩耗能较高，设备占地较大。也有利用液氮等冷源对甲烷进行冷却，重新变为低温甲烷液体回用。但是该方法需单独设置冷量产生装置，投资和运行功耗较高，流程复杂且占地较大，回收的甲烷的成本较高。且以上方法均没有利用甲烷气体的高品位冷量能源，造成了能源浪费。
[0004]而且现有的甲烷气回收系统通常使用加压栗将回收的甲烷液压缩回液化天然气成品罐中，然而加压栗在开启前基本是热的，这样加压栗不能直接投入使用，需要进行预冷才能投入使用。
【实用新型内容】
[0005]针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种投资和运行功耗低且冷却成本低的用于甲烷气回收系统的加压栗预冷系统。
[0006]本实用新型提供了一种用于甲烷气回收系统的加压栗预冷系统，甲烷气回收系统包括与液化天然气储罐连通的加压栗，加压栗容纳设置有预冷装置，预冷装置具有冷却介质入口和冷却介质出口。
[0007]根据本实用新型，预冷装置为设置在加压栗栗体上的激冷副线。
[0008]根据本实用新型，预冷装置为设置在加压栗栗体外部的壳体。
[0009]根据本实用新型，甲烷气回收系统还包括与加压栗的液体入口连通的闪蒸器，冷却介质入口与液化天然气储罐的出口连通，冷却介质出口与闪蒸器的入口连通。
[0010]根据本实用新型，冷却介质出口与闪蒸器的入口之间串联有根据预设压力值选择性开闭的压力自调阀门。
[0011 ]根据本实用新型，冷却介质入口与液氮储罐连通，冷却介质出口与外界环境连通。
[0012]根据本实用新型，在冷却介质出口与外界环境连通的管道上设置有根据预设压力值选择性开闭的压力自调阀门。
[0013]根据本实用新型，甲烷气回收系统还包括依次串联连通并构成循环回路的闪蒸器、换热器以及压缩机。
[0014]根据本实用新型，甲烷气回收系统还包括缓冲罐，缓冲罐的出口与闪蒸器的入口连通。
[0015]根据本实用新型，压缩机连接有水冷却系统。
[0016]根据本实用新型，换热器的第二出口与闪蒸器的入口之间串联有节流器。
[0017]本实用新型的有益技术效果在于:
[0018]本实用新型的加压栗预冷系统将甲烷气回收系统的加压栗容纳在密闭的容器中，并且该密闭的容器具有冷却介质入口和冷却介质出口，从而使得冷却介质能够直接接触加压栗，以将开启前基本是热的加压栗进行预冷，使其降至适宜温度来保证甲烷回收系统的正常运行。通过本加压栗预冷系统，无需单独设置冷量产生装置，降低了投资和运行功耗，节约了流程和占地面积，从而降低了回收的甲烷的成本。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的加压栗预冷系统的示意图。
[0020]图2是本实用新型的加压栗预冷系统的一实施例的示意图。
[0021]图3是本实用新型的加压栗预冷系统的另一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0022]现参照附图对本实用新型进行描述。
[0023]参照图1，本实用新型提供了一种用于甲烷气回收系统的加压栗预冷系统，甲烷气回收系统包括与液化天然气储罐L连通的加压栗E，加压栗E上设置有预冷装置H，预冷装置H具有冷却介质入口 Hl和冷却介质出口 H2。也就是说，来自甲烷气回收系统上游的甲烷通过加压栗E输送到液化天然气储罐L中。冷却介质从低温储罐F进入预冷装置H中，对加压栗E进行预冷，换热后的冷却介质排到换热后储罐K中。从而使得冷却介质能够直接接触加压栗E，以将开启前基本是热的加压栗E进行预冷，使其降至适宜温度来保证甲烷回收系统的正常运行。通过本加压栗预冷系统，无需单独设置冷量产生装置，降低了投资和运行功耗，节约了流程和占地面积，从而降低了回收的甲烷的成本。
[0024]在优选的实施例中，预冷装置为设置在加压栗栗体上的激冷副线或者设置在加压栗栗体外部的壳体。激冷副线或壳体根据加压栗栗体中需要预冷的部件有针对性地进行设置的，例如，壳体可以是根据需要在栗体的某个部位设置的供冷却介质流过的密封壳体。上述激冷副线和壳体是本领域常用的已成型的产品，在市面上即可购买到。
[0025]参照图2，在优选的实施例中，甲烷气回收系统还包括与加压栗E的液体入口El连通的闪蒸器C，冷却介质入口 Hl与液化天然气储罐L的出口 LI连通，冷却介质出口 H2与闪蒸器C的入口连通。具体而言，加压栗E的液体入口 EI与闪蒸器C的液体出口 C2连通。在本实施例中，通过冷却介质入口Hl将液化天然气储罐L中的液态甲烷引入到密闭的预冷装置H中，利用液态甲烷的高品位冷量能源对加压栗E进行预冷，换热后的甲烷气体进入甲烷气回收系统的闪蒸器C中重新通过加压栗E回收到液化天然气储罐中，利用LNG自身的冷量给加压栗进行预冷，从而避免了能源的浪费。
[0026]继续参照图2，冷却介质出口H2与闪蒸器C的入口之间串联有根据预设压力值选择性开闭的压力自调阀门I。当加压栗E开启前需要通过开启阀门22用液态甲烷对加压栗E的栗体进行预冷，换热后的甲烷气通过管道23回到闪蒸器C中，在管道23上设有压力自调阀门I，预设压力自调阀门I在靠近加压栗E—侧的压力不低于0.1MPa。当低于0.1MPa时，阀门自动关闭，防止甲烷在此出现倒流现象。
[0027]参照图3，在本实用新型的另一实施例中，冷却介质入口Hl与液氮储罐G连通，冷却介质出口 H2与外界环境连通。当加压栗E启动前，储存在液氮储罐G中的液氮24通过冷却介质入口 Hl进入预冷装置H中对加压栗E的栗体进行预冷，换热后的氮气通过冷却介质出口 H2排出到外界环境，即换热后的氮气就地放散。
[0028]继续参照图3，在冷却介质出口H2与外界环境连通的管道上设置有根据预设压力值选择性开闭的压力自调阀门I。具体而言，在氮气放散管道25上设置压力自调阀门I，当压力自调阀门I在靠近加压栗E的一侧的压力低于预设的1.14MPa时关闭阀门，此时加压栗已经预冷完毕，可以启动加压栗E，将甲烷输送到液化天然气储罐。
[0029]参照图1-3，甲烷气回收系统还包括依次串联连通并构成循环回路的闪蒸器C、换热器B以及压缩机D。此外，甲烷气回收系统还包括缓冲罐A。具体而言，缓冲罐A的出口与闪蒸器C的入口连通，闪蒸器C的气体出口Cl与换热器B的第一入口BI连通，换热器B的第一出口B2与压缩机D的入口连通，压缩机D的出口与换热器B的第二入口 B3连通，换热器的第二出口 B4与闪蒸器C的入口连通。
[0030]继续参照图1-3，压缩机D连接有水冷却系统J，压缩机D由电动机M驱动。
[0031 ]继续参照图1-3，换热器B的第二出口 B4与闪蒸器C的入口之间串联有节流器N。
[0032]现对甲烷气回收系统的工作流程进行描述:
[0033]低温低压甲烷11通过管道进入缓冲罐A进行收集，缓冲罐A中的低温低压甲烷12进入闪蒸器C内，此步骤可进行减压处理，一般减压到0.1MPa左右，与此同时压缩机D开启。低温低压甲烷12的温度低于闪蒸器C的温度，进入闪蒸器C，会将携带的高品质冷量提供给闪蒸器C，使得闪蒸器C进行气液分离时获得更多的甲烷液18。
[0034]从闪蒸器C出来的低温低压甲烷气13进入换热器B，低温低压的甲烷13在换热器B中进行换热升温完毕后进入压缩机D，低压甲烷14通过压缩机D加压后形成高压甲烷15，要求SMPa以上，经加压后的甲烷温度升高。可经水冷却系统J进行降温，将压缩机D出口的高压甲烷15冷却为常温，通过与压缩机D共用循环水上水20，循环水下水21对高压甲烷15进行降温。高压甲烷15进入换热器B与低压低温甲烷13换热，充分换热完毕后的高压低温甲烷16经过节流器N膨胀降压降温，高压低温甲烷16经过节流器N转变为温度小于零下83 °C的低压低温甲烷17。低压低温甲烷17由节流器N进入闪蒸器C内，在闪蒸器C内分离成甲烷气体和甲烷液体，低温低压的甲烷气13进入换热器B。
[0035]加压栗冷却可以有以下途径:
[0036]如图2所示实施例，当加压栗E开启前需要通过开启阀门22用液态甲烷对栗体进行预冷，换热后的甲烷通过23回到闪蒸器C中，在23设有压力自调阀门I，当压力低于闪蒸器内C压力时，阀门自动关闭;或者
[0037]如图3所示实施例，当加压栗E启动前也可以通过液氮24进行冷却，换热后的氮气就地放散。在氮气放散管道25上设置压力自调阀门I，当压力低于一定值时关闭阀门，氮气出口压力控制在I.1-2.0MPao
[0038]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于甲烷气回收系统的加压栗预冷系统，所述甲烷气回收系统包括与液化天然气储罐连通的加压栗，其特征在于，所述加压栗容纳上设置有预冷装置，所述预冷装置具有冷却介质入口和冷却介质出口。2.根据权利要求1所述的加压栗预冷系统，其特征在于，所述预冷装置为设置在所述加压栗栗体上的激冷副线。3.根据权利要求1所述的加压栗预冷系统，其特征在于，所述预冷装置为设置在所述加压栗栗体外部的壳体。4.根据权利要求1所述的加压栗预冷系统，其特征在于，所述甲烷气回收系统还包括与所述加压栗的液体入口连通的闪蒸器，所述冷却介质入口与所述液化天然气储罐的出口连通，所述冷却介质出口与所述闪蒸器的入口连通。5.根据权利要求4所述的加压栗预冷系统，其特征在于，所述冷却介质出口与所述闪蒸器的入口之间串联有根据预设压力值选择性开闭的压力自调阀门。6.根据权利要求1所述的加压栗预冷系统，其特征在于，所述冷却介质入口与液氮储罐连通，所述冷却介质出口与外界环境连通。7.根据权利要求6所述的加压栗预冷系统，其特征在于，在所述冷却介质出口与所述外界环境连通的管道上设置有根据预设压力值选择性开闭的压力自调阀门。8.根据权利要求1所述的加压栗预冷系统，其特征在于，所述甲烷气回收系统还包括依次串联连通并构成循环回路的闪蒸器、换热器以及压缩机。9.根据权利要求8所述的加压栗预冷系统，其特征在于，所述甲烷气回收系统还包括缓冲罐，所述缓冲罐的出口与所述闪蒸器的入口连通。10.根据权利要求8所述的加压栗预冷系统，其特征在于，所述压缩机连接有水冷却系统。11.根据权利要求8所述的加压栗预冷系统，其特征在于，所述换热器的第二出口与所述闪蒸器的入口之间串联有节流器。
【文档编号】F04B53/08GK205478272SQ201620034192
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月14日
【发明人】陈 峰, 邢浩
【申请人】新奥科技发展有限公司