專利名稱:一種制取液化天然氣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種制取液化天然氣裝置，涉及天然氣液化領(lǐng)域，為提高系統(tǒng)能效、節(jié)省投資、提高效益而設(shè)計(jì)。所述制取液化天然氣裝置包括冷箱，在所述冷箱內(nèi)液氧與煤氣化工藝產(chǎn)生的甲烷充分換熱。本實(shí)用新型可用于天然氣液化。
【專利說明】一種制取液化天然氣裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天然氣液化領(lǐng)域，尤其涉及一種制取液化天然氣裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]煤炭氣化制甲烷工藝中，為了便于運(yùn)輸及銷售，往往就地將制得的甲烷液化為L(zhǎng)NG(Liquefied Natural Gas，液化天然氣)。
[0003]目前大型LNG液化企業(yè)普遍采用混合致冷劑循環(huán)制冷技術(shù)，該技術(shù)的制冷劑一般是由5?6種組分的混合物組成的，工作時(shí)使得混合物中重組分先冷凝，輕組分后冷凝，依次節(jié)流，蒸發(fā)制冷，最后使天然氣液化。
[0004]混合制冷裝置是目前LNG液化較先進(jìn)的裝置，但其運(yùn)行中各組分的調(diào)整是保證穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素，并且受季節(jié)變化氣溫的影響，需要隨時(shí)調(diào)整制冷劑組分，其運(yùn)行的復(fù)雜性和設(shè)備投入，資金投入較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種制取液化天然氣裝置，能夠提高系統(tǒng)能效、節(jié)省投資、提高效益。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種制取液化天然氣裝置，包括冷箱，在所述冷箱內(nèi)液氧與煤氣化工藝產(chǎn)生的甲燒充分換熱。
[0008]液化天然氣閃蒸罐和液化天然氣儲(chǔ)罐中的蒸發(fā)氣均從罐頂流出，流入冷箱，與煤氣化工藝產(chǎn)生的甲烷換熱后升溫至常溫，再流入再生加熱爐以作為燃料氣。
[0009]氣化爐產(chǎn)生的荒煤氣在高溫?fù)Q熱器中與甲烷凈化裝置分子篩再生氣換熱。
[0010]所述甲烷凈化裝置分子篩再生氣包括來自甲烷凈化裝置的甲烷氣體的一部分。
[0011]還包括空氣壓縮機(jī)、空分系統(tǒng)、低溫?fù)Q熱裝置，從空氣壓縮機(jī)流出的空氣進(jìn)入所述低溫?fù)Q熱裝置與低溫氧氣換熱。
[0012]升溫至常溫后的氧氣與來自煤氣凈化裝置產(chǎn)生的二氧化碳充分混合后一起進(jìn)入氣化爐。
[0013]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的制取液化天然氣裝置，利用液氧氣化過程產(chǎn)生的冷能，簡(jiǎn)單的采用冷箱、液氧儲(chǔ)罐、LNG閃蒸罐等即可實(shí)現(xiàn)煤炭氣化合成產(chǎn)物甲烷直接液化為L(zhǎng)NG，流程簡(jiǎn)單，效益顯著。

【附圖說明】

[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的制取液化天然氣裝置示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的制取液化天然氣裝置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例制取液化天然氣裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0017]本實(shí)用新型提供的制取液化天然氣裝置，包括冷箱，在所述冷箱內(nèi)液氧與煤氣化工藝產(chǎn)生的甲烷充分換熱。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的制取液化天然氣裝置，利用液氧氣化過程產(chǎn)生的冷能，簡(jiǎn)單的采用冷箱、液氧儲(chǔ)罐、LNG閃蒸罐等即可實(shí)現(xiàn)煤炭氣化合成產(chǎn)物甲烷直接液化為L(zhǎng)NG，流程簡(jiǎn)單，效益顯著。煤炭氣化過程中的富氧氣化工藝需要連續(xù)不間斷的使用大量氧氣，液氧通過汽化器轉(zhuǎn)化為氧氣，氣化過程大量冷能被浪費(fèi)。本工藝通過冷箱回收液氧冷能，將煤炭氣化合成的甲烷直接液化為L(zhǎng)NG。該工藝一舉兩得，不僅使液氧氣化為氧氣滿足氣化爐的富氧氣化需要，同時(shí)在此過程中回收了液氧中的高品位冷能，利用這部分冷能將甲烷直接液化，節(jié)省了成本，運(yùn)行簡(jiǎn)單，通過計(jì)算，富氧氣化所消耗的液氧冷量，每消耗I方氧氣，煤炭氣化可產(chǎn)生0.7方甲烷，而液氧冷能回收后可制取0.88方LNG，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足甲烷液化需冷量。本工藝流程簡(jiǎn)單，投資少效益明顯，傳統(tǒng)LNG液化工藝通常需要采用壓縮機(jī)，膨脹機(jī)，制冷劑儲(chǔ)罐等設(shè)備，投資大，運(yùn)行復(fù)雜，而本工藝流程僅通過冷箱換熱就可實(shí)現(xiàn)LNG液化，因此本工藝有效節(jié)省了傳統(tǒng)LNG液化的投資，收益率顯著提高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
[0019]實(shí)施例一
[0020]如圖1所示，來自空分或外購(gòu)的液氧經(jīng)液氧儲(chǔ)罐I下出液管流出，蒸發(fā)氣由液氧儲(chǔ)罐I頂部流出，進(jìn)入冷箱2，在冷箱2中與甲烷充分換熱，將液氧氣化升溫至常溫后流出冷箱，進(jìn)入氣化劑混合裝置6，與空氣或二氧化碳等氣化劑充分混合后一起進(jìn)入氣化爐7，在氣化爐7中與煤炭發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生富含一氧化碳、二氧化碳，甲烷，氫氣等組分的荒煤氣。
[0021]來自氣化爐7的荒煤氣溫度在100?150°C，與來自甲烷凈化裝置11的甲烷在高溫?fù)Q熱器8中換熱后溫度降低為70?100°C進(jìn)入煤氣凈化裝置9，荒煤氣經(jīng)過凈化后進(jìn)入甲烷化反應(yīng)爐10，從甲烷化反應(yīng)爐10出來的氣體組分甲烷含量達(dá)99%以上，再經(jīng)過甲烷凈化裝置11脫水脫汞后，氣體完全符合液化要求，常溫甲烷氣體進(jìn)入冷箱2，與液氧充分換熱后，甲烷溫度降低至-150?-160°C，液化為L(zhǎng)NG后流入LNG閃蒸罐3，進(jìn)入閃蒸罐的LNG壓力可能會(huì)降低，而瞬間氣化蒸發(fā)一部分，為了氣液分離獲得合格的LNG，設(shè)置閃蒸罐是有必要的，同時(shí)也起到壓力緩沖的作用。LNG經(jīng)LNG閃蒸罐3下出液管流入LNG儲(chǔ)罐4中，LNG可裝車運(yùn)出。
[0022]來自甲烷凈化裝置11的甲烷氣體中約10%?15%的氣體經(jīng)過高溫?fù)Q熱器8，升溫至90?140°C后流入再生加熱爐5，加熱至280?320°C后重新流入甲烷凈化裝置11，作為凈化裝置分子篩再生氣，將氣化爐產(chǎn)生的荒煤氣與甲烷凈化裝置分子篩再生氣換熱，回收荒煤氣余熱對(duì)分子篩再生氣預(yù)熱，節(jié)省燃料成本。再生過后，氣體流入甲烷化反應(yīng)爐10作為燃料氣。
[0023]其中LNG閃蒸罐3和LNG儲(chǔ)罐4中的蒸發(fā)氣均從儲(chǔ)罐頂部流出，流入冷箱2中升溫至常溫后，流入再生加熱爐5作為燃料氣。將LNG閃蒸汽加以回收利用，通過再生加熱爐將分子篩再生氣加熱，有效節(jié)省燃料成本，效益顯著。
[0024]實(shí)施例二
[0025]如圖2所示，大氣中的空氣首先通過空氣壓縮機(jī)12加壓至0.4MPa左右，進(jìn)入低溫?fù)Q熱裝置13與-40?-50°C低溫氧氣換熱。在換熱器中預(yù)冷后，將常溫空氣溫度降低至10?20°C，進(jìn)入空分系統(tǒng)14，將空氣在-180?-170°c的低溫下分離液化，得到液氧，液氧流入液氧儲(chǔ)罐I儲(chǔ)存。液氧經(jīng)液氧儲(chǔ)罐I下出液管流出，液氧蒸發(fā)氣由液氧儲(chǔ)罐I頂部流出，流入冷箱2，在冷箱2中與甲烷充分換熱，將液氧氣化升溫至-40?-50°C后流出冷箱進(jìn)入低溫?fù)Q熱裝置13，與空氣換熱升溫至常溫，該低溫?fù)Q熱裝置13將壓縮空氣與低溫氧氣換熱，降低了壓縮空氣的溫度并提高低溫氧氣的溫度。進(jìn)入氣化劑混合裝置6，與來自煤氣凈化裝置9脫碳工段產(chǎn)生的二氧化碳充分混合后一起進(jìn)入氣化爐7，在氣化爐7中與煤炭發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生富含一氧化碳、二氧化碳，甲烷，氫氣等組分的荒煤氣。
[0026]來自氣化爐7的荒煤氣溫度在100?150°C，與來自甲烷凈化裝置11的甲烷在高溫?fù)Q熱裝置8中換熱后溫度降低為70?100°C進(jìn)入煤氣凈化裝置9，荒煤氣經(jīng)過凈化后進(jìn)入甲烷化反應(yīng)爐10，從甲烷化反應(yīng)爐10出來的氣體組分甲烷含量達(dá)99%以上，再經(jīng)過甲烷凈化裝置11脫水脫汞后，氣體完全符合液化要求，常溫甲烷氣體進(jìn)入冷箱2，與液氧充分換熱后，甲烷溫度降低至-150?-160°C，液化為L(zhǎng)NG后流入LNG閃蒸罐3，LNG經(jīng)LNG閃蒸罐3下出液管流入LNG儲(chǔ)罐4中，LNG可裝車運(yùn)出。
[0027]來自甲烷凈化裝置11的甲烷氣體中約10%?15%的氣體經(jīng)過高溫?fù)Q熱器11，升溫至90?140°C后流入再生加熱爐5，加熱至280?320°C后重新流入甲烷凈化裝置11，作為凈化裝置分子篩再生氣，將氣化爐產(chǎn)生的荒煤氣與甲烷凈化裝置分子篩再生氣換熱，回收荒煤氣余熱對(duì)分子篩再生氣預(yù)熱，節(jié)省燃料成本。再生過后，氣體流入甲烷化反應(yīng)爐10作為燃料氣。
[0028]其中LNG閃蒸罐3和LNG儲(chǔ)罐4中的蒸發(fā)氣均從儲(chǔ)罐頂部流出，流入冷箱2中升溫至常溫后，流入再生加熱爐5作為燃料氣。將LNG閃蒸汽加以回收利用，通過再生加熱爐將分子篩再生氣加熱，有效節(jié)省燃料成本，效益顯著。
[0029]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種制取液化天然氣裝置，其特征在于，包括用于使液氧與煤氣化工藝產(chǎn)生的甲烷充分換熱以將所述甲烷直接液化為液化天然氣的冷箱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取液化天然氣裝置，其特征在于，還包括液化天然氣閃蒸罐和液化天然氣儲(chǔ)罐，所述液化天然氣閃蒸罐和液化天然氣儲(chǔ)罐的罐頂均連接至所述冷箱，所述冷箱還與再生加熱爐相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取液化天然氣裝置，其特征在于，還包括依次相連的空氣壓縮機(jī)、低溫?fù)Q熱裝置、空分系統(tǒng)和液氧儲(chǔ)罐，所述液氧儲(chǔ)罐的頂部及下出液管均連接至所述冷箱。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取液化天然氣裝置，其特征在于，所述冷箱還與氣化劑混合裝置相連，所述氣化劑混合裝置還連接至氣化爐。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制取液化天然氣裝置，其特征在于，所述氣化爐還與高溫?fù)Q熱器相連，所述高溫?fù)Q熱器還與煤氣凈化裝置相連。
【文檔編號(hào)】F25J1-02GK204301411SQ201420299991
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