水合物法天然气储存和调峰用系统的制作方法
【专利摘要】一种水合物法天然气储存和调峰用系统，包括液化石油气储罐、天然气压缩机、天然气水合物合成与分解器、循环气体压缩机、水和添加剂泵、冷热媒泵和冷热媒发生器。本实用新型利用天然气添加少量丙烷、丁烷在降温、升压条件下生成天然气水合物进行储存的系统，比常规天然气水合物合成的压力低、温度高。因此，本实用新型是一种能耗小、运行安全、投资较低的天然气储存技术。
【专利说明】水合物法天然气储存和调峰用系统
【技术领域】:
[0001]本实用新型属于采用水合物法进行天然气储存调峰的【技术领域】，特别涉及一种利用天然气添加少量丙烷、丁烷生成天然气水合物进行储存和调峰用系统。
【背景技术】:
[0002]天然气是我国城镇燃气的主要气源，天然气的储存是城镇燃气供应系统的重要环节。当前天然气的储存方式有常压储气罐、高压储气罐、地下储气库、液化储存站等方式。常压储气的设备庞大，高压储气的压力高，地下储气的地质条件要求高，液化储存的温度要求太低。
【发明内容】
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[0003]本实用新型目的在于提供一种水合物法天然气储存和调峰用系统，该系统利用在天然气中添加少量丙烷或丁烷后生成天然气水合物而进行储存并调峰，本系统与常规天然气水合物系统相比，水合物生成的平衡压力低，合成过程的压缩耗能低，设备的承压要求可以降低。
[0004]如上构思，本实用新型的技术方案是:一种水合物法天然气储存和调峰用系统，其特征在于:包括液化石油气储罐、天然气压缩机、天然气水合物合成与分解器、循环气体压缩机、水和添加剂泵、冷热媒泵和冷热媒发生器；气源天然气通过管道进入液化石油气储罐，液化石油气储罐的出气口与天然气压缩机的进气口连接，天然气压缩机的出气口与天然气水合物合成-分解器底部的进气口相通，天然气水合物合成-分解器底部的出液口与水和添加剂的贮罐连通，水和添加剂的贮罐通过水泵与天然气水合物合成-分解器顶部的进液口连通，天然气水合物合成-分解器顶部的出气口与循环气体压缩机的进口或外供天然气管道连通，循环气体压缩机的出口与天然气水合物合成-分解器底部的进气口相通；天然气水合物合成-分解器内的换热盘管的出口与冷热酶发生器的进口连通，冷热酶发生器的出口通过冷热酶泵与换热盘管的进口连通；冷热酶发生器与外供天然气管道连接。
[0005]上述天然气水合物合成-分解器顶部的出气口通过安全阀或阀门与外供天然气管道连接。
[0006]本实用新型具有如下优点和效果:
[0007](I)该系统与常规天然气水合物系统相比，水合物生成的平衡压力低，合成过程的压缩耗能低，设备的承压要求可以降低。
[0008](2)该系统与常规天然气水合物系统相比，水合物生成的平衡温度高，合成过程需要的冷量少。
[0009](3)该系统添加丙丁烷形成的水合物分解后，混入天然气系统，对天然气的气质影响不大。
【专利附图】
【附图说明】:[0010]图1是本实用新型的系统图。
[0011]图中:I一液化石油气储罐；2—气体压缩机；3—天然气水合物合成与分解器；4一安全阀；5—循环气体压缩机；6—换热盘管；7—7jC与添加剂储罐；8—7jC与添加剂泵；9一冷热媒泵；10—冷热媒发生器；a—n为阀门。
【具体实施方式】:
[0012]一种水合物法天然气储存和调峰用系统，由液化石油气储罐、天然气压缩机、天然气水合物合成与分解器、循环气体压缩机、水和添加剂泵、冷热媒泵和冷热媒发生器组成。气源天然气通过管道进入液化石油气储罐，液化石油气储罐的出气口与天然气压缩机的进气口连接，天然气压缩机的出气口与天然气水合物合成-分解器底部的进气口相通，天然气水合物合成-分解器底部的出液口与水和添加剂的贮罐连通,水和添加剂的贮罐通过水泵与天然气水合物合成-分解器顶部的进液口连通，天然气水合物合成-分解器顶部的出气口与循环气体压缩机的进口或外供天然气管道连通，循环气体压缩机的出口与天然气水合物合成-分解器底部的进气口相通；天然气水合物合成-分解器内的换热盘管的出口与冷热酶发生器的进口连通，冷热酶发生器的出口通过冷热酶泵与换热盘管的进口连通；冷热酶发生器与外供天然气管道连接。
[0013]本实用新型的工作过程是:
[0014]气源天然气一般是经阀门a、c直接进入城镇燃气的外供天然气管网。采用本专利进行天然气调峰的【具体实施方式】如下:
[0015](I)气源天然气富裕时，阀门b打开，阀门g关闭，实施天然气水合物的合成过程。天然气经阀门b与液化石油气储罐I气化后经阀门d的少量液化石油气汇合，经气体压缩机2加压到一定压力后，通过阀门e、f进入天然气水合物合成-分解器3中。天然气中的丙烷或丁烷为2%?5%，在2?3MPa压力和O?10°C温度的条件下，进行天然气水合物的合成。天然气水合物的合成过程中，水合物合成过程放出的热量由换热盘管6中的冷媒带走，升温后的冷媒由换热盘管6经阀门I进入冷热媒发生器10中，降温后的冷媒经阀门m被冷热媒泵9送回天然气水合物合成-分解器3的换热盘管6中。天然气水合物合成-分解器3底部的水和添加剂经阀门i流到水和添加剂罐7中，经阀门j到水和添加剂泵8加压后，经阀门k从天然气水合物合成-分解器3的顶部喷入。天然气水合物合成-分解器3顶部的部分天然气经阀门h抽出经循环气体压缩机5加压后，与天然气丙丁烷混合物一道经阀门f与进入天然气水合物合成-分解器3的底部。
[0016](2)气源天然气不足时，阀门b关闭，阀门g打开，实施水合物的分解过程。天然气水合物合成-分解器3中的天然气水合物在0.2?IMPa压力和20?40°C温度的条件下进行分解，产生的天然气经阀门g补充到外供天然气管道中。天然气水合物分解过程需要的热量由换热盘管6中的热媒提供，降温后的热媒由换热盘管6经阀门I进入冷热媒发生器10中，升温后的热媒经阀门m被冷热媒泵9送回天然气水合物合成-分解器3的换热盘管6中。
[0017](3)冷媒发生器10的一次能量由外供天然气管道经阀门η流进的天然气提供。冷热媒发生器的运转根据气源天然气的供应状况确定，天然气水合物合成时提供冷媒，天然气水合物分解时提供热媒。[0018](4)天然气水合物合成-分解器运行过程的压力超过规定值时，安全阀4自动打开，放散到外供天然气管道中。
[0019]本实用新型利用天然气添加少量丙烷、丁烷在降温、升压条件下生成天然气水合物进行储存的系统，比常规天然气水合物合成的压力低、温度高。因此，本实用新型是一种能耗小、运行安全、投资较低的天然气储存技术。
【权利要求】
1.一种水合物法天然气储存和调峰用系统，其特征在于:包括液化石油气储罐、天然气压缩机、天然气水合物合成与分解器、循环气体压缩机、水和添加剂泵、冷热媒泵和冷热媒发生器；气源天然气通过管道进入液化石油气储罐，液化石油气储罐的出气口与天然气压缩机的进气口连接，天然气压缩机的出气口与天然气水合物合成-分解器底部的进气口相通，天然气水合物合成-分解器底部的出液口与水和添加剂的贮罐连通，水和添加剂的贮罐通过水泵与天然气水合物合成-分解器顶部的进液口连通，天然气水合物合成-分解器顶部的出气口与循环气体压缩机的进口或外供天然气管道连通，循环气体压缩机的出口与天然气水合物合成-分解器底部的进气口相通；天然气水合物合成-分解器内的换热盘管的出口与冷热酶发生器的进口连通，冷热酶发生器的出口通过冷热酶泵与换热盘管的进口连通；冷热酶发生器与外供天然气管道连接。
2.根据权利要求1所述的水合物法天然气储存和调峰用系统，其特征在于:上述天然气水合物合成-分解器顶部的出气口通过安全阀或阀门与外供天然气管道连接。
【文档编号】F17D1/02GK203431495SQ201320407700
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2013年7月10日
【发明者】项友谦, 王启, 李颜强, 高文学, 马鸿敬, 赖建波, 高建文, 赵自军 申请人:中国市政工程华北设计研究总院