CN104833173A - 甲烷气回收系统以及回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种甲烷气回收系统以及回收方法，通过第一节流装置的设置使得回收甲烷的气量较系统的处理量大时，也可以快速回收甲烷，而且可以有效降低甲烷缓冲罐的容积，减少设备的安装与维护成本，有效提高能源利用率，避免了能源浪费，降低了回收功耗，且回收产品为液化天然气可以就地销售。

Description

甲烷气回收系统以及回收方法

技术领域

本发明涉及气体回收再利用的技术领域，尤其是指应用在液化天然气（LNG）存储和运输过程中蒸发气体（BOG）的再液化与回收。

背景技术

液化天然气（LNG）主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的能源，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1/625，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点温度后变成液体，通常液化天然气储存在零下161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。液化天然气燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，所以液化天然气是一种比较先进的能源。

但是在LNG船舶、槽车运输过程以及LNG加注、卸载过程中，由于环境温度和低温LNG之间的巨大温差产生的热量传递，加气站系统的预冷以及其它原因，低温的LNG会不断受热产生蒸发气体（简称BOG）。虽然存储LNG的低温容器具有绝热层，但仍然无法避免外热的影响，导致产生BOG，BOG的增加使得系统的压力上升，一旦压力超过存储罐允许的工作压力，需要启动安全保护装置释放BOG减压。

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，且回收率低，一定程度上导致能源的浪费。

为了克服上述问题，现有技术中有一种小型撬装式液化天然气蒸发气再液化回收装置的安装结构，包括：低温储罐、回热式低温制冷机、冷凝换热器；冷凝换热器安装在回热式低温制冷机的冷端；低温储罐与冷凝换热器之间设置有蒸发气体输送通道以及液化天然气输送通道；冷凝换热器处的液化天然气能够在重力的作用下沿液化天然气输送通道进入低温储罐。上述文献虽然提高了再液化效率，保证了设备运行可靠性和安全性，但是所述回热式低温制冷机以及冷凝换热器必须安装在所述低温储罐的上方，因此对于设备的安装有一定的要求，不易实现有效降低安装与维护成本；另外，气体的回收率没有大幅度提高；再者，回收甲烷的气量增大时，系统若不能有效及时处理，导致回收率大幅度降低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中若回收甲烷的气量较系统的处理量大时导致回收率低的问题从而提供一种不但回收率高而且能降低缓冲罐容积的甲烷气的回收系统以及回收方法。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种甲烷气回收系统，所述系统包括缓冲罐，所述缓冲罐的进气口用于接收甲烷气，所述缓冲罐的出气口与闪蒸器的进气口通过管道连接，所述闪蒸器的出气口通过换热装置与压缩装置相连接，其中所述换热装置包括至少两个通道，其中第一通道与所述闪蒸器至所述压缩装置之间的管路连通，第二通道与所述压缩装置至第一节流装置之间的管路连通，所述第一节流装置与甲烷储罐连通。

在本发明的一个实施例中，所述第二通道还与所述压缩装置至第二节流装置之间的管路连通，所述第二节流装置与所述闪蒸器连通。 

在本发明的一个实施例中，所述第一节流装置经过压力调节器连接至所述闪蒸器。 

在本发明的一个实施例中，所述缓冲罐内设有吸附材料。 

本发明还提供了一种甲烷气回收系统，所述系统包括用于接收甲烷气缓冲罐以及与所述缓冲罐相互连通的罐体，所述缓冲罐的出气口与罐体的第一进气口通过管道连接，所述罐体内设有位于罐体下部的气液分离装置以及位于所述罐体上部的换热装置，所述换热装置包括至少两个通道，其中第一通道与所述罐体上用于接收气体的第一进气口连通，第二通道与所述罐体上的第二进气口相连通，所述第二进气口通过所述罐体顶端的第一出气口与压缩装置相连接，且所述第二通道与第一节流装置之间的管路连通，所述第一节流装置与甲烷储罐连通。

在本发明的一个实施例中，所述第二进气口通过所述罐体顶端的第一出气口与压缩装置相连接，且所述第二通道与第二节流装置之间的管路连通，所述第二节流装置与所述罐体连通。 

在本发明的一个实施例中，所述第一节流装置经过压力调节器连接至所述罐体。

在本发明的一个实施例中，所述甲烷储罐与所述缓冲罐相连通。

本发明还提供了一种甲烷气回收方法，用于回收甲烷气和收集甲烷液，其步骤如下，包括：步骤S1：将要回收的甲烷气体进行收集缓冲，在收集的甲烷气体达到第一预设量时，进入步骤S2；在收集的甲烷气体低于第二预设量时，继续收集甲烷气至甲烷气体达到所述第一预设量，进入步骤S2；步骤S2：将所述甲烷气进行换热升温完毕进入压缩处理形成高压甲烷气；步骤S3：将所述高压甲烷气进行换热降温形成高压低温甲烷气；步骤S4：对所述高压低温甲烷气进行降压处理，将所述高压低温甲烷气降压处理形成降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，回收甲烷气。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S4之前还设有将回收的甲烷气的气量与系统的处理量作比较的步骤，若回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，进入步骤S4；若回收的甲烷气的气量小于或等于系统的处理量时，将所述高压低温甲烷气降压处理形成低压低温的气态甲烷和液态甲烷的混合物，经过分离形成甲烷气和甲烷液，所述气体甲烷返回步骤S2进行循环处理，将液态甲烷进行回收。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S4中，将所述高压低温甲烷气降压处理形成的甲烷液经过减压后分离形成甲烷气和甲烷液，所述气体甲烷返回步骤S2进行循环处理，将液态甲烷进行回收。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的甲烷气回收系统以及回收方法，即使回收甲烷的气量较系统的处理量大，也可以快速回收甲烷，而且可以有效降低甲烷缓冲罐的容积，减少设备的安装与维护成本，有效提高能源利用率，避免了能源浪费，降低了回收功耗，且回收产品为液化天然气可以就地销售。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例一和实施例二所述甲烷气回收系统示意图；

图2是本发明实施例三所述甲烷气回收系统示意图；

图3是本发明实施例四和实施例五所述甲烷气回收系统示意图；

图4是本发明实施例四或实施例五中所述带换热的闪蒸器示意图；

图5是本发明实施例四或实施例五中所述另一个带换热的闪蒸器示意图；

图6是本发明实施例六所述甲烷气回收系统示意图；

图7是本发明实施例七所述甲烷气回收系统示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种甲烷气回收系统，所述系统包括缓冲罐11，所述缓冲罐11的进气口用于接收甲烷气，所述缓冲罐11的出气口与闪蒸器12的进气口通过管道连接，所述闪蒸器12的出气口通过换热装置13与压缩装置14相连接，其中所述换热装置13包括至少两个通道，其中第一通道与所述闪蒸器12至所述压缩装置14之间的管路连通，第二通道与所述压缩装置14至第一节流装置51之间的管路连通，所述第一节流装置51与甲烷储罐60连通。

上述是本发明所述的核心技术方案，本发明所述的甲烷气回收系统包括缓冲罐11、闪蒸器12、换热装置13、压缩装置14、第一节流装置51、第二节流装置15以及甲烷储罐60，其中，所述缓冲罐11的进气口用于接收甲烷气，所述缓冲罐11的出气口与所述闪蒸器12的进气口通过管道连接，所述缓冲罐11内的低压低温甲烷气进入所述闪蒸器12内后，分离成低温低压甲烷气和甲烷液，所述闪蒸器12的出气口通过换热装置13与所述压缩装置14相连接，且所述换热装置13包括至少两个通道，其中第一通道与所述闪蒸器12至所述压缩装置14之间的管路连通，所述闪蒸器12的出气端不断排出的低温甲烷气与加压后的高温甲烷气体进行换热升温形成低压升温甲烷气，所述低压升温甲烷气经过所述压缩装置14的加压处理后形成高压升温甲烷气，高压升温甲烷进入所述换热装置13的第二通道与所述闪蒸器12出气口排出的低压低温甲烷气换热，充分换热完毕后形成高压低温甲烷气，当回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，所述第二通道与所述压缩装置14至所述第一节流装置51之间的管路连通，所述高压低温甲烷气经过所述第一节流装置51的节流作用降压降温，转变为降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，所述第一节流装置51与甲烷储罐60连通，所述甲烷气和甲烷液的混合物流入所述甲烷储罐60内，其中所述甲烷储罐60的液体部分用于正常销售或其它用途，使甲烷液可以直接回收利用，甲烷气存储在所述甲烷储罐60内，从而实现了快速回收甲烷的目的；再者，当缓冲罐11与槽车直接相通时，槽车内的甲烷气会大量排泄至所述缓冲罐11中，所述甲烷储罐60的设置可存储部分甲烷气从而有效降低所述缓冲罐11的容积，具体地，如正常情况下甲烷储罐60的容积为60标方，液位最高不会超出85%，如此就会有15%的储气空间，即有约9标方的容积来储存甲烷气，因此槽车内的甲烷气可以快速的回收利用；当回收的甲烷气的气量小于或者等于系统的处理量时，第二通道与所述压缩装置14至所述第二节流装置15之间的管路连通，所述高压低温甲烷气经过所述第二节流装置15的节流作用降压降温，转变为低压低温甲烷气和甲烷液的混合物，所述第二节流装置15与所述闪蒸器12连通，所述低压低温甲烷气和甲烷液的混合物回流直所述闪蒸器12内，所述闪蒸器12将所述低压低温甲烷气和甲烷液进行分离，其中甲烷气从所述闪蒸气12的出气口排出进行循环处理，所述分离出的甲烷液可以直接回收利用。 

本实施例中，所述闪蒸器12的出液口与成品罐16相连接，使甲烷液成品能够直接回流到所述成品罐16中，从而避免了成品罐的放散导致降低液体温度的问题。所述闪蒸器12和所述成品罐16之间设有加压泵18，用于将所述闪蒸器12内甲烷液体抽至所述成品罐16内，从而有利于所述甲烷液流入所述成品罐16中，便于回收利用。

下面说明甲烷气回收系统的工作原理：

所述缓冲罐11通过管道收集流入其内的甲烷气10，当缓冲罐11收集的甲烷气达到一定量时，所述缓冲罐11中的低温低压甲烷气进入所述闪蒸器12内，甲烷气中携带的部分液态甲烷可以在闪蒸器12内被初步分离，液态甲烷被送回所述成品罐16，从所述闪蒸器12内分离出的低温低压甲烷气进入所述换热器13，低温低压的甲烷气在所述换热器13中进行换热升温完毕后进入所述压缩装置14中，低压升温的甲烷气通过所述压缩装置14的加压后形成高压甲烷气，高压甲烷进入所述换热器13的第二通道与所述闪蒸器12出气口排出的低压低温甲烷气换热，充分换热完毕后形成高压低温甲烷气，当回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，所述高压低温甲烷气流向所述第一节流装置51，通过所述第一节流装置51的节流作用降压降温，转变为降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，所述甲烷气和甲烷液的混合物流入所述甲烷储罐60内，使所述甲烷液直接回收利用；当回收的甲烷气的气量小于或者等于系统的处理量时，所述高压低温甲烷气流向所述第二节流装置15，通过所述第二节流装置15的节流作用降压降温，转变为低压低温甲烷气和甲烷液的混合物，所述低压低温甲烷气和甲烷液的混合物回流直所述闪蒸器12内，所述闪蒸器12将所述低压低温甲烷气和甲烷液进行分离，其中甲烷气从所述闪蒸气12的出气口排出进行循环处理，所述分离出的甲烷液可以直接回收利用。

实施例二：

如图1所示，实施例二是在实施例一的基础上作出的改进，为了完善回收甲烷气的系统，在实施例一的系统上增加了回收利用的设备，下面详细说明：

为了实现根据回收的甲烷气的气量与系统的处理量的大小关系来判断甲烷气的不同流向管道，以使回收的甲烷气的气量增大至系统的处理量不能及时处理时，也可以快速实现回收利用，所述换热装置13的第二通道与所述第一节流装置51之间设有第一切断阀53，所述换热装置13的第二通道与所述第二节流装置15之间设有第二切断阀52，当回收的甲烷气的气量小于或者等于系统的处理量时，开启所述第二切断阀52，同时关闭所述第一切断阀53，使所述高压低温甲烷气流向所述第二节流装置15，当回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，关闭所述第二切断阀52，同时开启所述第一切断阀53，使所述高压低温甲烷气流向所述第一节流装置51。

上述回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，所述第一节流装置51控制压力为小于所述甲烷储罐60的安全阀起跳压力，当所述甲烷储罐60的压力接近其安全阀起跳压力时，关闭所述第一切断阀53；同时，为了避免甲烷液出现回流现象，所述第一节流装置51控制的减压压力远高于所述第二节流装置15控制的减压压力，具体地，从所述第二节流装置15流出的甲烷气的压力大致在0.1MPA左右，而从所述第一节流装置51流出的甲烷气的压力大致在1MPA左右。

本实施例中，所述缓冲罐11和所述闪蒸器12之间设有阀门，该阀门是压力调节阀17，优选为减压阀，从而使甲烷气减压后可进一步降低温度，将高品质的冷量甲烷气提供给所述闪蒸器12，有利于甲烷气在所述闪蒸器12内的分离，获得更多的甲烷液。

本实施例中为了避免所述闪蒸器12内收集的甲烷气到达一定量时可能逆流至所述缓冲罐11中，所述缓冲罐11和所述压力调节阀17之间设有第三切断阀50，当所述缓冲罐11内的气体到达预定量时开启所述第三切断阀50，使所述缓冲罐11的甲烷气经过所述压力调节阀17的调节后流至所述闪蒸器12内进行气液分离，有效避免了所述缓冲罐11内压力过大的情况。

实施例三

如图2所示，实施例三是在实施例二的基础上作出的改进，为了完善回收甲烷气的系统，在实施例二的系统上增加了回收利用的设备，下面详细说明：

当回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，所述高压低温甲烷气流向所述第一节流装置51，通过所述第一节流装置51的节流作用降压降温，转变为降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，为了便于回收利用，使甲烷气和甲烷液相互分离，所述第一节流装置51经过压力调节器61连接至所述闪蒸器12，使所述甲烷液通过所述压力调节器61的减压后形成低压低温甲烷液流入所述闪蒸器12内，最终通过所述闪蒸器12流向所述成品罐16中，所述甲烷气流入所述甲烷储罐60内，所述甲烷储罐60与所述缓冲罐11相连通，所述第一节流装置51控制的减压压力远高于所述第二节流装置15控制的减压压力，从所述甲烷储罐60内流出的中压低温甲烷气可在所述缓冲罐11中回收或作其它用途。

所述第一节流装置51通过管道连接至所述压力调节器61，所述高压低温甲烷气流向所述第一节流装置51的管道中后，由于该位置处的管道较其它管道的直径大，因此经过所述第一节流装置51形成的降压低温甲烷气和甲烷液的混合物位于所述管道内，其中通过重力分离的降压低温甲烷液流向所述压力调节器61后转化为低压低温甲烷液，最终回流至所述闪蒸器12内，通过所述闪蒸器12流向所述成品罐16中。

为了避免甲烷气随甲烷液流向所述压力调节器61，所述压力调节器61是减压器，其包括气液分离器，通过所述气液分离器可使甲烷液流向所述压力调节器61，同时使所述甲烷气流向所述甲烷储罐60内。为了避免频繁启动所述压力调节器61，所述压力调节器61还包括液位控制开关，当管道内的液位到达一定位置时通过所述液位控制开关将液体运输至所述闪蒸器12内。

实施例四

如图3所示，本实施例是在实施例一基础上的变形，与实施例一的区别点在于：本实施例所述甲烷气回收系统中的闪蒸器是一种带换热的闪蒸器，下面详细说明：

如图4所示，所述带换热的闪蒸器包括罐体30，所述罐体30内设有位于罐体下部的气液分离装置31以及位于罐体上部的换热装置13，所述换热装置13包括至少两个通道，其中第一通道与所述罐体30上用于接收气体的第一进气口33A连通，第二通道与所述罐体30上的第二进气口34A相连通，其中所述第二进气口34A通过所述罐体30顶端的第一出气口34B与压缩装置14相连接，所述罐体30的底端设有出液口33B。

下面具体论述由带换热的闪蒸器构成的甲烷气回收系统的组成：

如图3和图4所示，所述系统包括用于接收甲烷气缓冲罐11以及与所述缓冲罐11相互连通的罐体30，所述缓冲罐11的出气口与罐体30的第一进气口33A通过管道连接，所述罐体30内设有位于罐体下部的气液分离装置31以及位于所述罐体30上部的换热装置13，所述换热装置13包括至少两个通道，其中第一通道与所述罐体30上用于接收气体的第一进气口33A连通，第二通道与所述罐体30上的第二进气口34A相连通，所述第二进气口34A通过所述罐体30顶端的第一出气口34B与压缩装置14相连接，且所述第二通道与第二节流装置15或者第一节流装置51之间的管路连通，当所述第二通道与所述第二节流装置15连通时，所述第二节流装置15与所述罐体30连通，当所述第二通道与所述第一节流装置51连通时，所述第二节流装置与所述甲烷储罐60连通。

本发明所述的甲烷气回收系统包括缓冲罐11、罐体30、压缩装置14、第二节流装置15、第一节流装置51以及甲烷储罐60，其中，所述缓冲罐11的进气口用于接收甲烷气，所述缓冲罐11的出气口与所述罐体30的第一进气口33A通过管道连接，所述缓冲罐11内的低压低温甲烷气进入所述罐体30内，所述罐体30内设有位于罐体下部的气液分离装置31以及位于所述罐体上部的换热装置13，经过所述换热装置13的第一通道加热后形成低压升温甲烷气，所述罐体30的第一出气口34B经过压缩装置14连接至所述罐体30的第二进气口34A，进过换热后的低压升温甲烷气由所述第一出气口34B流向所述压缩装置14，低压升温甲烷气经过所述压缩装置14的加压处理后形成高压中温甲烷气，通过所述第二进气口34A回流至所述罐体30内，所述高压中温甲烷气经过所述换热装置13第二通道换热降温后形成高压低温甲烷气，当回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，所述第二通道与所述第一节流装置51之间的管路连通，所述高压低温甲烷气经过所述第一节流装置51的节流作用降压降温，转变为降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，所述第一节流装置51与甲烷储罐60连通，所述甲烷气和甲烷液的混合物流入所述甲烷储罐60内，其中所述甲烷储罐60的液体部分用于正常销售或其它用途，使甲烷液可以直接回收利用，甲烷气存储在所述甲烷储罐60内，从而实现了快速回收甲烷的目的；再者，当缓冲罐11与槽车直接相通时，槽车内的甲烷气会大量排泄至所述缓冲罐11中，所述甲烷储罐60的设置可存储部分甲烷气从而有效降低了缓冲罐11的容积；当回收的甲烷气的气量小于或者等于系统的处理量时，第二通道与所述第二节流装置15之间的管路连通，所述高压低温甲烷气经过所述第二节流装置15的节流作用降压降温，转变为低压低温甲烷气和甲烷液的混合物，所述第二节流装置15与所述罐体30连通，所述低压低温甲烷气和甲烷液的混合物回流直所述罐体30内，所述罐体30将所述低压低温甲烷气和甲烷液进行分离，其中甲烷气通过所述罐体30进行循环处理，所述分离出的甲烷液可以直接回收利用。

所述甲烷气回收系统中所涉及的带换热的闪蒸器，不仅仅有一种形式，如作为一种变形，如图5所示，所述气液分离装置31内沿内壁设有隔板40，由于从所述第一进气口33A进入罐体30内的甲烷气的温度比从经过减压处理形成的气态甲烷和液态甲烷的混合物的温度高，通过所述隔板40的设置，可以防止两种气体直接接触，有效延长两种气体混合的时间，避免液态甲烷再次吸热导致变成甲烷气的发生，从而使更多的甲烷液从所述气液分离装置31中分离。为了延长两种气体混合的时间，最大程度上分离出更多的甲烷液，所述隔板40的数量为多个，且多个隔板40依次交错设置在所述罐体30的相对内壁上。本实施例中，所述隔板40的设置可有效提高甲烷的液化效率，但是需要产生维护费用，适当增加成本。

实施例五

如图3所示，实施例五是在实施例四的基础上作出的改进，为了完善回收甲烷气的系统，在实施例四的系统上增加了回收利用的设备，下面详细说明：

为了实现根据回收的甲烷气的气量与系统的处理量的大小关系来判断甲烷气的不同流向，以使回收的甲烷气的气量增大至系统的处理量不能及时处理时，也可以快速实现回收利用，所述换热装置13的第二通道与所述第一节流装置51之间设有第一切断阀53，所述换热装置13的第二通道与所述第二节流装置15之间设有第二切断阀52，当回收的甲烷气的气量小于或者等于系统的处理量时，开启所述第二切断阀52，同时关闭所述第一切断阀53，使所述高压低温甲烷气流向所述第二节流装置15，当回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，关闭所述第二切断阀52，同时开启所述第一切断阀53，使所述高压低温甲烷气流向所述第一节流装置51。

上述回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，所述第一节流装置51控制压力为小于所述甲烷储罐60的安全阀起跳压力，当所述甲烷储罐60的压力接近其安全阀起跳压力时，关闭所述第一切断阀53；同时，为了避免甲烷液出现回流现象，所述第一节流装置51控制的减压压力远高于所述第二节流装置15控制的减压压力。

本实施例中，所述缓冲罐11和所述罐体30之间设有阀门，该阀门是压力调节阀17，优选为减压阀，从而使甲烷气减压后可进一步降低温度，将高品质的冷量甲烷气提供给所述罐体30，有利于甲烷气在所述罐体30内的分离，获得更多的甲烷液。

本实施例中为了避免所述罐体30内收集的甲烷气到达一定量时可能逆流至所述缓冲罐11中，所述缓冲罐11和所述压力调节阀17之间设有第三切断阀50，当所述缓冲罐11内的气体到达预定量时开启所述第三切断阀50，使所述缓冲罐11的甲烷气经过所述压力调节阀17的调节后流至所述罐体30内进行气液分离，有效避免了所述缓冲罐11内压力过大的情况。

实施例六

如图6所示，本实施例是在实施例五基础上的变形，为了完善回收甲烷气的系统，在实施例五的系统上增加了回收利用的设备，下面详细说明：

当回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，所述高压低温甲烷气流向所述第一节流装置51，通过所述第一节流装置51的节流作用降压降温，转变为降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，为了便于回收利用，使甲烷气和甲烷液相互分离，所述第一节流装置51经过压力调节器61连接至所述罐体30，使所述甲烷液通过所述压力调节器61的减压后形成低压低温甲烷液流入所述罐体30内，通过所述罐体30流向所述成品罐16中，所述甲烷气流入所述甲烷储罐60内，所述甲烷储罐60与所述缓冲罐11相连通，从所述甲烷储罐60内流出的中压低温甲烷气可在所述缓冲罐11中回收或作其它用途。

所述第一节流装置51通过管道连接至所述压力调节器61，所述高压低温甲烷气流向所述第一节流装置51的管道中后，由于该位置处的管道较其它管道的直径大，因此经过所述第一节流装置51形成的降压低温甲烷气和甲烷液的混合物位于所述管道内，其中通过重力分离的降压低温甲烷液流向所述压力调节器61后转化为低压低温甲烷液，最终回流至所述罐体30内，通过所述罐体30流向所述成品罐16中。

为了避免甲烷气随甲烷液流向所述压力调节器61，所述压力调节器61是减压器，其包括气液分离器，通过所述气液分离器可使甲烷液流向所述压力调节器61，同时使所述甲烷气流向所述甲烷储罐60内。为了避免频繁启动所述压力调节器61，所述压力调节器61还包括液位控制开关，当管道内的液位到达一定位置时通过所述液位控制开关将液体运输至所述罐体30内。

实施例七

如图7所示，实施例七是在实施例四、实施例五或者实施例六的基础上作出的改进，为了完善回收甲烷气的回收利用，将所述第二节流装置15设置在所述罐体30内，下面详细说明：

在本实施例中，当回收的甲烷气的气量小于等于系统的处理量时，为了实现所述高压低温甲烷气经过减压处理形成气态甲烷和液态甲烷的混合物，所述换热装置13的第二通道通过位于所述罐体30内的第二节流装置15与所述气液分离装置31相通，经过减压处理后的甲烷气直接流向所述气液分离装置31内，不但使回收甲烷的速度加快，有效提高能源利用率，而且整个设备的占地面积更小，降低了投资成本，避免了换热后的甲烷气若流向所述罐体30外部减压时造成的能量损失。

实施例八

实施例八是在实施例一至实施例七中任意一个甲烷气回收系统的基础上作出的改进，为了完善回收甲烷气的回收利用，下面详细说明：

本实施例中，所述压缩装置具有多个，且多个所述压缩装置相互并联，具体地，对于实施例一至实施例三任意一个甲烷气回收系统，所述换热装置13的第一通道经过多个并联的压缩装置连接至所述换热装置13的第二通道；对于实施例四至实施例七任意一个甲烷气回收系统，所述罐体30的第一出气口33A经过多个并联的压缩装置连接至所述罐体30的第二进气口34A。当所述罐体30内回收的甲烷气量逐渐增多后或者所述闪蒸器12内的甲烷气量逐渐增多后，为了保证在不增加甲烷气储罐体积的情况下快速的将甲烷气不断回收，可以开启多台压缩装置，使多台压缩装置同时工作，不断将换热后的甲烷气输入至所述压缩装置中，从而大幅度提高甲烷气的回收效率；当回收的甲烷气量逐渐降低时，减少所述压缩装置的工作数量，使部分压缩装置负责主要工作，其它压缩装置可作备用。

实施例九：

如图1、图2和图3以及图6和图7所示，本实施例提供一种甲烷气回收方法，利用实施例一至实施例八中的任意一个所述的甲烷气回收系统回收甲烷气和收集甲烷液，其步骤如下：步骤S1：将要回收的甲烷气体进行收集缓冲，在收集的甲烷气体达到第一预设量时，进入步骤S2；在收集的甲烷气体低于第二预设量时，继续收集甲烷气至甲烷气体达到所述第一预设量，进入步骤S2；步骤S2：将所述甲烷气进行换热升温完毕进入压缩处理形成高压甲烷气；步骤S3：将所述高压甲烷气进行换热降温形成高压低温甲烷气；步骤S4：对所述高压低温甲烷气进行降压处理，将所述高压低温甲烷气降压处理形成降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，回收甲烷气。

本实施例所述甲烷气回收方法中，所述步骤S1中，将要回收的甲烷气体进行收集缓冲，在收集的甲烷气体达到第一预设量时，进入步骤S2，有效避免了所述罐体30内或者闪蒸器12内发生憋气问题，以使缓冲罐11中的甲烷气易于流入所述罐体30内或者所述闪蒸器12内，在收集的甲烷气体低于第二预设量时，继续收集甲烷气至甲烷气体达到所述第一预设量，进入步骤S2，所述缓冲罐11中收集足够多的放散甲烷气，使得系统尽可能一次运行时间较长，避免频繁开启；所述步骤S2将所述甲烷气进行换热升温完毕进入压缩处理形成高压甲烷气；所述步骤S3将所述高压甲烷气进行换热降温形成高压低温甲烷气，将所述高压甲烷气与所述步骤S2中进行压缩前的甲烷气进行热交换来完成冷却，不但能有效提高能源利用率，而且有利于降低能量损耗；所述步骤S4之前还设有将回收的甲烷气的气量与系统的处理量作比较的步骤，若回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，进入步骤S4，对所述高压低温甲烷气进行降压处理，将所述高压低温甲烷气降压处理形成降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，所述甲烷气和甲烷液的混合物流入所述甲烷储罐60内，其中所述甲烷储罐60的液体部分用于正常销售或其它用途，使甲烷液可以直接回收利用，甲烷气存储在所述甲烷储罐60内，从而实现了快速回收甲烷的目的；再者，当甲烷回收量增大时，用于回收甲烷气的甲烷储罐60的设置可存储部分甲烷气从而有效降低了缓冲罐11的容积；若回收的甲烷气的气量小于或等于系统的处理量时，将所述高压低温甲烷气降压处理形成低压低温的气态甲烷和液态甲烷的混合物，经过分离形成甲烷气和甲烷液，所述气体甲烷返回步骤S2进行循环处理，将液态甲烷进行回收。

本实施例所述甲烷气回收方法可以针对回收甲烷的气量来启动不同的管路来处理回收甲烷气，即使回收甲烷气的气量大于系统的处理量时，也可以实现快速回收甲烷的目的，且回收的甲烷液成品能够直接回收利用，回收流程简单，成本低，且回收产品为液化天然气可以就地销售。

本实施例中，所述步骤S1中，若甲烷气中携带液态甲烷，可以在所述闪蒸器12内或者所述罐体30内进行初步分离，将分离出的液态甲烷输送至成品罐16，将甲烷气执行步骤S2；所述步骤S4中，若将所述高压低温甲烷气在所述罐体30内进行降压处理，不但可以有效节约能源，而且加快了甲烷气的回收效率。

实施例十：

如图6和图7所示，本实施例提供一种甲烷气回收控制方法，利用实施例九所述的甲烷气回收系统回收甲烷气和收集甲烷液，其不同点在于：

若回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，进入所述步骤S4中，将所述高压低温甲烷气降压处理形成的甲烷液经过减压后分离形成甲烷气和甲烷液，所述气体甲烷返回步骤S2进行循环处理，将液态甲烷进行回收。

在本发明中，所述换热装置13可以是换热器，所述压缩装置14可以是压缩机，所述第一节流装置51以及第二节流装置15可以是减压阀，所述缓冲罐11气源为LNG加注过程、LNG成品罐放散过程、LNG槽车泄压过程等产生的甲烷气，本发明为了增加所述缓冲罐11中甲烷气的吸收量，所述缓冲罐11内可以设有吸附材料，所述吸附材料用于大量吸收甲烷气，如活性炭等材料，不但使系统的缓冲量增大，而且使所述缓冲罐11的设备占地面积减小。

综上，本发明所述的以上技术方案具有以下优点：

1.本发明所述甲烷气回收系统，当回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，所述高压低温甲烷气经过所述第一节流装置的节流作用降压降温，转变为降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，所述甲烷气和甲烷液的混合物流入所述甲烷储罐内，其中所述甲烷储罐的液体部分用于正常销售或其它用途，使甲烷液可以直接回收利用，甲烷气存储在所述甲烷储罐内，从而实现了快速回收甲烷的目的；再者，当缓冲罐与槽车直接相通时，槽车内的甲烷气会大量排泄至所述缓冲罐中，所述甲烷储罐的设置可存储部分甲烷气从而有效降低所述缓冲罐的容积。

2.本发明所述甲烷气回收系统，为了便于回收利用，使甲烷气和甲烷液相互分离，所述第一节流装置经过压力调节器连接至所述闪蒸器，使所述甲烷液通过所述压力调节器的减压后形成低压低温甲烷液流入所述闪蒸器内，最终通过所述闪蒸器流向所述成品罐中，所述甲烷气流入所述甲烷储罐内，所述甲烷储罐与所述缓冲罐相连通，从所述甲烷储罐内流出的中压低温甲烷气可在所述缓冲罐中回收或作其它用途。

3. 本发明所述甲烷气回收方法，可以针对回收甲烷的气量来启动不同的管路来处理回收甲烷气，即使回收甲烷气的气量大于系统的处理量时，也可以实现快速回收甲烷的目的，且回收的甲烷液成品能够直接回收利用，回收流程简单，成本低，且回收产品为液化天然气可以就地销售。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围中。

Claims (11)

1.一种甲烷气回收系统，其特征在于：所述系统包括缓冲罐，所述缓冲罐的进气口用于接收甲烷气，所述缓冲罐的出气口与闪蒸器的进气口通过管道连接，所述闪蒸器的出气口通过换热装置与压缩装置相连接，其中所述换热装置包括至少两个通道，其中第一通道与所述闪蒸器至所述压缩装置之间的管路连通，第二通道与所述压缩装置至第一节流装置之间的管路连通，所述第一节流装置与甲烷储罐连通。

2.根据权利要求1所述的甲烷气回收系统，其特征在于：所述第二通道还与所述压缩装置至第二节流装置之间的管路连通，所述第二节流装置与所述闪蒸器连通。

3.根据权利要求1所述的甲烷气回收系统，其特征在于：所述第一节流装置经过压力调节器连接至所述闪蒸器。

4.根据权利要求1所述的甲烷气回收系统，其特征在于：所述缓冲罐内设有吸附材料。

5.一种甲烷气回收系统，其特征在于：所述系统包括用于接收甲烷气缓冲罐以及与所述缓冲罐相互连通的罐体，所述缓冲罐的出气口与罐体的第一进气口通过管道连接，所述罐体内设有位于罐体下部的气液分离装置以及位于所述罐体上部的换热装置，所述换热装置包括至少两个通道，其中第一通道与所述罐体上用于接收气体的第一进气口连通，第二通道与所述罐体上的第二进气口相连通，所述第二进气口通过所述罐体顶端的第一出气口与压缩装置相连接，且所述第二通道与第一节流装置之间的管路连通，所述第一节流装置与甲烷储罐连通。

6.根据权利要求5所述的甲烷气回收系统，其特征在于：所述第二进气口通过所述罐体顶端的第一出气口与压缩装置相连接，且所述第二通道与第二节流装置之间的管路连通，所述第二节流装置与所述罐体连通。

7.根据权利要求5所述的甲烷气回收系统，其特征在于：所述第一节流装置经过压力调节器连接至所述罐体。

8.根据权利要求5所述的甲烷气回收系统，其特征在于：所述甲烷储罐与所述缓冲罐相连通。

9.一种甲烷气回收方法，用于回收甲烷气和收集甲烷液，其步骤如下，包括：

步骤S1：将要回收的甲烷气体进行收集缓冲，在收集的甲烷气体达到第一预设量时，进入步骤S2；在收集的甲烷气体低于第二预设量时，继续收集甲烷气至甲烷气体达到所述第一预设量，进入步骤S2；

步骤S2：将所述甲烷气进行换热升温完毕进入压缩处理形成高压甲烷气；

步骤S3：将所述高压甲烷气进行换热降温形成高压低温甲烷气；

步骤S4：对所述高压低温甲烷气进行降压处理，将所述高压低温甲烷气降压处理形成降压低温甲烷气和甲烷液的混合物，回收甲烷气。

10.根据权利要求9所述的甲烷气回收方法，其特征在于：所述步骤S4之前还设有将回收的甲烷气的气量与系统的处理量作比较的步骤，若回收的甲烷气的气量大于系统的处理量时，进入步骤S4；若回收的甲烷气的气量小于或等于系统的处理量时，将所述高压低温甲烷气降压处理形成低压低温的气态甲烷和液态甲烷的混合物，经过分离形成甲烷气和甲烷液，所述气体甲烷返回步骤S2进行循环处理，将液态甲烷进行回收。

11.根据权利要求9所述的甲烷气回收方法，其特征在于：所述步骤S4中，将所述高压低温甲烷气降压处理形成的甲烷液经过减压后分离形成甲烷气和甲烷液，所述气体甲烷返回步骤S2进行循环处理，将液态甲烷进行回收。