CN105003822A - 压缩甲烷气回收系统以及回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩甲烷气回收系统以及回收方法，所述系统中的甲烷储罐既可以作为甲烷液的回收使用设备，又可以作为甲烷气的输出设备，同时利用多级压缩装置实现对压缩甲烷气的回收，通过压缩升温后的气体给原冷却气体进行升温，同时给压缩后的气体降温，既省去了其它介质的换热，又提高了回收效率。

Description

压缩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。

现有LNG系统具有良好的绝热措施，但在储存和操作的过程中，因外界的热量传递和系统的冷却需要，其内部会不可避免地产生一定数量的蒸发气（Boiled  Off  Gas，简称BOG）。随着BOG 数量的不断增加，LNG系统内部的温度和压力会随之升高，当LNG 储罐内部压力高于系统设定的安全泄放压力时，LNG 储罐罐顶的安全阀门将开启，将BOG 直接泄放到火炬系统燃烧，以稳定系统内部压力。在LNG 接收站投产初期，下游外输管线或燃气用户管网达不到接气条件或者用气需求较小，因此LNG 接收站常会处于数周至数月较长时间的零外输工况或低流量外输工况。在上述情况下，LNG 存储系统内的LNG 会不断吸热气化成BOG，过多的BOG 会被直接排放并燃烧，从而造成了高额的经济损失以及环境污染问题。目前，常规的BOG 零排放处理装置都是利用BOG液化装置对BOG 直接液化，将其送回至LNG 储罐内，而由于BOG 的自然蒸发和产生并非一个稳定的过程，需要反复启闭BOG液化装置，而BOG液化装置从启动达到运行往往需要3 小时甚至5 小时，直接导致在回收放散甲烷气时回收效率大幅度降低，而且实际操作时较困难，容易造成系统压力的失稳，如LNG 储罐压力过低、就需要额外补气保压等措施；另外，所述液化装置一般均包括冷却装置、压缩装置等多种设备，因此导致甲烷气的回收系统较复杂，且占地面积偏大。

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回收放散甲烷时回收效率低的问题从而提供一种不但可以提高回收率，而且回收设备简单的的压缩甲烷气的回收系统以及回收方法。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种压缩甲烷气回收系统，包括用于接收所述甲烷气的换热装置以及与所述换热装置相连接的多级压缩装置，所述换热装置至少包括两个通道，其中所述换热装置的第一通道入口与甲烷储罐相连，所述换热装置的第一通道出口与第一级压缩装置的入口相连，所述第一级压缩装置的出口与所述换热装置的第二通道入口相连，所述换热装置的第二通道出口与第二级压缩装置的入口相连。

在本发明的一个实施例中，所述多级压缩装置分别为独立的压缩装置。 

在本发明的一个实施例中，所述多级压缩装置为同一压缩装置的多个压缩段。 

在本发明的一个实施例中，所述甲烷储罐与所述换热装置之间设有控制所述甲烷储罐内的甲烷气进入所述换热装置的压力控制联锁装置以及所述换热装置和所述一级压缩装置的入口之间设有控制所述多级压缩装置启闭的温度控制联锁装置。 

在本发明的一个实施例中，所述压力控制联锁装置包括控制所述甲烷储罐内的甲烷气进入所述换热装置的切断阀以及调节甲烷气进入所述换热装置流量的第一调节阀。

本发明还提供了一种利用上述任意一项所述压缩甲烷气回收系统回收甲烷的方法，包括如下步骤：步骤S1：将甲烷储罐中的甲烷气体进行收集缓冲，判断所述甲烷储罐的出口压力与预设压力值的大小，当所述甲烷储罐的出口压力高于第一预设值时，进入步骤S2；当所述甲烷储罐的出口压力低于第二预设值时，继续收集甲烷气至所述甲烷储罐的出口压力高于第一预设值，进入步骤S2；步骤S2：将甲烷气换热升温形成升温甲烷气；步骤S3：将升温甲烷气加压形成高温高压甲烷气；步骤S4：将高温高压甲烷气与所述步骤S1中的甲烷气进行换热降温形成降温高压甲烷气；步骤S5：将降温高压甲烷气再次加压形成压缩甲烷气，回收所述压缩甲烷气。

本发明还提供了一种压缩甲烷气回收系统，包括接收甲烷气的混合装置以及与所述混合装置相连接的多级压缩装置，其中所述混合装置的入口与甲烷储罐相连，所述混合装置的出口与第一级压缩装置的入口相连，所述第一级压缩装置的出口通过第二调节阀与所述混合装置的回流口相连，且所述第一级压缩装置的出口通过第三调节阀与第二级压缩装置的入口相连。

在本发明的一个实施例中，所述甲烷储罐与所述混合装置之间设有控制所述甲烷储罐内的甲烷气进入所述混合装置的压力控制联锁装置，所述混合装置和所述第一级压缩装置的入口之间设有控制所述多级压缩装置启闭的温度控制联锁装置。

本发明还提供了一种压缩甲烷气回收方法，其步骤如下，包括：步骤S1：将甲烷储罐中的甲烷气体进行收集缓冲，判断所述甲烷储罐的出口压力与预设压力值的大小，当所述甲烷储罐的出口压力高于第一预设值时，进入步骤S2；当所述甲烷储罐的出口压力低于第二预设值时，继续收集甲烷气至所述甲烷储罐的出口压力高于第一预设值，进入步骤S2；步骤S2：将甲烷气换热升温形成升温甲烷气；步骤S3：将升温甲烷气加压形成高温高压甲烷气；步骤S4：将部分升温高压甲烷气再次加压形成压缩甲烷气，回收所述压缩甲烷气；同时，将部分升温高压甲烷气与所述步骤S2中的甲烷气进行换热形成升温甲烷气，从所述步骤S3开始循环。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S2中包括判断所述升温甲烷气温度的步骤，若升温甲烷气的温度在设定范围内，进入步骤S3；若升温甲烷气的温度不在设定范围内，继续对甲烷气换热升温至升温甲烷气的温度在设定范围内，进入步骤S3。

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，利用压缩升温后的气体给原冷却气体进行升温，同时给压缩后的气体降温，既省去了其它介质的换热，又提高了回收的效率；再者，利用所述甲烷储罐即可以作为甲烷液的回收使用设备，又可以作为甲烷气的输出设备，有效减少了甲烷气的回收设备，使成本降低。

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是本发明实施例一所述压缩甲烷气回收系统的示意图；

图2是本发明实施例二所述压缩甲烷气回收系统的示意图；

图3是本发明实施例三所述压缩甲烷气回收系统的示意图；

图4是本发明实施例四所述压缩甲烷气回收控制系统的示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种压缩甲烷气回收系统，包括用于接收所述甲烷气的换热装置12以及与所述换热装置12相连接的多级压缩装置13，所述换热装置12至少包括两个通道，其中所述换热装置12的第一通道入口与甲烷储罐11相连，所述换热装置12的第一通道出口与第一级压缩装置131的入口相连，所述第一级压缩装置131的出口与所述换热装置12的第二通道入口相连，所述换热装置12的第二通道出口与第二级压缩装置132的入口相连。

上述是本发明所述的核心技术方案，本发明所述压缩甲烷气回收系统，包括用于接收所述甲烷气的换热装置12以及与所述换热装置12相连接的多级压缩装置13，其中，所述换热装置12至少包括两个通道，所述换热装置12的第一通道入口与甲烷储罐11相连，所述甲烷储罐11内存储有温度大约在零下160°左右的低温甲烷气，所述换热装置12的第一通道出口通过管道与第一级压缩装置131的入口相连接，进入所述换热装置12的第一通道内的低温甲烷气经过换热升温流入所述第一级压缩装置131的入口，由于低温甲烷气的温度较低，如果直接进入压缩装置会导致压缩装置不能正常工作，而经过升温后的甲烷气可以满足常温压缩装置的温度要求，避免使用价格昂贵的低温压缩装置；所述第一级压缩装置131的出口通过管道与所述换热装置12的第二通道入口相连接，由于所述甲烷气经过所述第一级压缩装置131的加压后形成高温高压甲烷气，所述高温高压甲烷气通过管道进入所述换热装置12的第二通道，与所述换热装置12的第一通道内的低温甲烷气换热形成降温高压甲烷气，同时，所述换热装置12的第一通道内的低温甲烷气换热升温从而可直接输入至所述第一级压缩装置131内，利用所述第一级压缩装置131出口升温后的甲烷气给所述第一级压缩装置131入口处的甲烷气升温，因此既省去了利用其它介质的换热，又充分节约了能量，显著提高了能量利用率，有效减少了设备的占地面积；所述换热装置12的第二通道出口通过管道与第二级压缩装置132的入口相连接，由于所述降温高压甲烷气的温度控制在常温压缩装置的温度范围内，因此，所述降温高压甲烷气可以直接流入所述第二级压缩装置132内进行压缩，避免使用特殊规格压缩装置的同时，显著提高了压缩装置的工作效率，最终形成压缩甲烷气。

本实施例中，所述多级压缩装置13可为独立的压缩装置，包括第一级压缩装置131以及第二级压缩装置132，根据需要也可以设置第三极压缩装置；所述多级压缩装置13也可为一个压缩装置，第一级压缩装置131为压缩装置的前几段压缩，第二级压缩装置132为压缩装置的后几段压缩。升温甲烷气进入压缩装置后，在某个设定压缩阶段引出高温加压甲烷气，具体地，如在该阶段对应的所述第一级压缩装置131中对所述甲烷气压缩形成高温高压甲烷气，通过压缩装置的进口温度调节甲烷气进入所述换热装置12第一通道内的流量，从而使压缩装置的进口温度不低于压缩装置的额定温度。本实施例在不增加压缩装置制造成本的前提下实现将甲烷气通过压缩装置形成压缩甲烷气的目的，并最终输送至后续其它系统，相比与独立压缩装置，一个压缩装置的设备占地面积减小。

本实施例中，不需要通过传统的缓冲罐对甲烷气进行收集缓冲，直接利用所述甲烷储罐11即可以作为甲烷液的回收使用设备，又可以作为甲烷气的输出设备，有效减少了甲烷气的回收设备，使成本降低。

下面说明甲烷气回收系统的工作原理：

所述甲烷储罐11中低温甲烷气收集到一定量时输入至所述换热装置12的第一通道内，所述低温甲烷气换热升温形成升温甲烷气，通过管道进入所述第一级压缩装置131内，在所述第一级压缩装置131中对所述升温甲烷气压缩形成高温高压甲烷气，所述高温高压甲烷气由所述第一级压缩装置131的出口通过管道进入所述换热装置12的第二通道内，与所述换热装置12的第一通道内低温甲烷气进行换热，使高温高压甲烷气的温度降低形成降温高压甲烷气，将所述降温高压甲烷气输送至所述第二级压缩装置132内进行压缩，最终形成压缩甲烷气；同时，所述换热装置12的第一通道内低温甲烷气换热升温形成升温甲烷气，可以直接输送至所述第一级压缩装置132内，实现对能量的循环使用。

实施例二：

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控制设备，下面详细说明：

如图2所示，所述甲烷储罐11与所述换热装置12之间设有控制所述甲烷储罐11内的甲烷气进入所述换热装置12的压力控制联锁装置14以及所述换热装置12和所述一级压缩装置131的入口之间设有控制所述多级压缩装置13启闭的温度控制联锁装置15。

所述压力控制联锁装置14控制所述甲烷储罐11内的甲烷气流入所述换热装置12内，当所述甲烷储罐11的出口压力大于第一预设值时，甲烷气流入所述换热装置12内；当所述甲烷储罐11的出口压力小于第二预设值时，甲烷气不能流入所述换热装置12内。所述温度控制联锁装置16控制所述多级压缩装置12的启闭，具体地，当从所述换热装置12流出的甲烷气的温度在设定范围内时，启动所述第一级压缩装置131；当所述第一级压缩装置131流出的甲烷气与所述换热装置12第一通道内的低温甲烷气经过换热后形成的降温高压甲烷气的温度在设定范围内时，启动所述第二级压缩装置132，其中所述温度的设定范围在-10°至0°之间时可以保证所述多级压缩装置13的正常启动。本实施例通过所述压力控制联锁装置14以及所述温度控制联锁装置15直接控制整个系统的启闭，实现自动化工作，避免了人为手动操作，在节约人力的同时，也大幅度提高了回收效率。

本实施例中，所述压力控制联锁装置14包括控制所述甲烷储罐11内的甲烷气进入所述换热装置12的切断阀141以及调节甲烷气进入所述换热装置12流量大小的第一调节阀142。具体地，所述切断阀141设置在所述甲烷储罐11和所述换热装置12之间，所述第一调节阀142设置在所述切断阀141和所述换热装置12之间。所述压力控制联锁装置14设有压力高位值和压力低位值，若所述甲烷储罐11出口的压力高于所述压力高位值，则启动所述切断阀141和所述第一调节阀142，所述甲烷储罐11内的甲烷气流入所述换热装置12内，根据所述换热装置12出口的温度来控制所述第一调节阀142，所述第一调节阀142开启开度能够保证压缩装置最低负荷的流量；若所述甲烷储罐11出口的压力低于所述压力低位值，则闭合所述切断阀141，使甲烷气停止进入所述换热装置12中，同时闭合所述多级压缩装置13，从而保证系统尽可能一次运行时间较长，避免频繁开启。

本实施例中，所述温度控制联锁装置15根据所述换热装置12的出口温度调节所述第一调节阀142，若所述换热装置12的出口温度高于所述多级压缩装置13的额定温度值，如所述换热装置12的出口温度高于0°时，则调大所述第一调节阀142，使低温甲烷气进入所述换热装置12的流量增多，从而保证所述换热装置12的出口温度在-10°至0°之间；若温度低于所述多级压缩装置13的额定温度值，如所述换热装置12的出口温度低于-10°时，则调小所述第一调节阀142，使低温甲烷气进入所述换热装置12的流量减少，从而保证所述换热装置11的出口温度在-10°至0°之间。

实施例三：

本实施例提供了一种压缩甲烷气的回收系统，与实施例一或实施例二的不同点在于对甲烷气进行换热的设备不同，下面详细说明：

如图3所示，所述压缩甲烷气回收系统包括接收甲烷气的混合装置20以及与所述混合装置20相连接的多级压缩装置13，其中所述混合装置20的入口与甲烷储罐11相连，所述混合装置20的出口与第一级压缩装置131的入口相连，所述第一级压缩装置131的出口通过第二调节阀143与所述混合装置20的回流口相连，且所述第一级压缩装置131的出口通过第三调节阀144与第二级压缩装置132的入口相连。

本实施例所述的压缩甲烷气回收系统，包括用于接收所述甲烷气的混合装置20以及与所述混合装置20相连接的多级压缩装置13，其中，所述混合装置20的入口与甲烷储罐11相连，所述混合装置20的出口通过管道与第一级压缩装置131的入口相连接，进入所述混合装置20内的低温甲烷气经过升温流入所述第一级压缩装置131的入口，由于甲烷气的温度较低，通常在零下160°左右，如果直接进入压缩装置会导致压缩装置不能正常工作，而经过升温后的甲烷气可以满足常温压缩装置的温度要求，避免使用价格昂贵的低温压缩装置；所述第一级压缩装置131的出口通过所述第二调节阀143与所述混合装置20的回流口相连接，由于所述甲烷气经过所述第一级压缩装置131的加压后形成升温高压甲烷气，在所述第二调节阀143的作用下，部分升温高压甲烷气通过管道进入所述混合装置20的回流口，与所述混合装置20入口流入的低温甲烷气混合，使经过所述混合装置20出口的甲烷气升温从而可直接输入至所述第一级压缩装置131的入口，由于利用所述第一级压缩装置131出口升温后的甲烷气使所述第一级压缩装置131入口处的甲烷气升温，因此既省去了利用其它介质的换热，又充分节约了能量，显著提高了能量利用率，有效减少了设备的占地面积；所述第一级压缩装置131的出口与第二级压缩装置132的入口通过所述第三调节阀144相连接，在所述第二调节阀的作用下，使部分升温高压甲烷气通过管道进入所述第二级压缩装置132内，由于所述升温高压甲烷气的温度控制在常温压缩装置的温度范围内，因此，所述升温高压甲烷气可以直接流入所述第二级压缩装置132内进行压缩，避免使用特殊规格压缩装置的同时，显著提高了压缩装置的工作效率，最终形成压缩甲烷气。

实施例四：

实施例四是在实施例三的基础上作出的改进，为了完善回收甲烷气的系统，在实施例三的系统上增加了回收控制设备，下面详细说明：

如图4所示，所述甲烷储罐11与所述混合装置20之间设有控制所述甲烷储罐11内的甲烷气进入所述混合装置20的压力控制联锁装置14，所述压力控制联锁装置14控制所述甲烷储罐11内的甲烷气流入所述混合装置20内，当所述甲烷储罐11的出口压力大于第一预设值时，甲烷气流入所述混合装置20内；当所述甲烷储罐11的出口压力小于第二预设值时，甲烷气不能流入所述混合装置20内。

所述混合装置20和所述第一级压缩装置131的入口之间设有控制所述多级压缩装置13启闭的温度控制联锁装置15，所述温度控制联锁装置15控制所述多级压缩装置13的启闭，具体地，当从所述混合装置20流出的甲烷气的温度在设定范围内时，启动所述第一级压缩装置131；当所述第一级压缩装置131流出的部分升温甲烷气的温度在设定范围内时，启动所述第二级压缩装置132，其中所述温度的设定范围在-10°至0°之间时可以保证所述多级压缩装置13的正常启动。本实施例通过所述压力控制联锁装置14以及所述温度控制联锁装置15直接控制整个系统的启闭，实现自动化工作，避免了人为手动操作，在节约人力的同时，也大幅度提高了回收效率。

所述压力控制联锁装置14包括控制所述甲烷储罐11内的甲烷气进入所述混合装置20的切断阀141和调节加压升温后的甲烷气进入所述混合装置20流量的第二调节阀143以及调节加压升温后的甲烷气进入所述第二级压缩装置132的第二调节阀144。具体地，所述切断阀141设置在所述甲烷储罐11与所述混合装置20之间，所述第二调节阀143设置在所述第一级压缩装置131出口和所述混合装置20的回流口之间，所述第三调节阀144设置在所述第一级压缩装置131和所述第一级压缩装置132之间。所述压力控制联锁装置14设有压力高位值和压力低位值，若所述甲烷储罐11出口的压力高于所述压力高位值，则启动所述切断阀141和所述第二调节阀143以及所述第三调节阀144，所述甲烷储罐11内的甲烷气流入所述混合装置20内，根据所述混合装置20出口的温度来控制所述第二调节阀143和所述第三调节阀144，其中所述第二调节阀143开启开度能够保证压缩装置最低负荷的流量；若所述甲烷储罐11出口的压力低于所述压力低位值，则闭合所述切断阀141，使甲烷气停止进入所述混合装置20中，同时闭合所述多级压缩装置13，从而保证系统尽可能一次运行时间较长，避免频繁开启。

本实施例中，所述温度控制联锁装置15根据所述混合装置20的出口温度调节所述第二调节阀143和所述第三调节阀144，若所述混合装置20的出口温度高于所述多级压缩装置13的额定温度值，如所述混合装置20的出口温度高于0°时，则调小所述第二调节阀143，且调大所述第三调节阀144，使甲烷气进入所述混合装置20的流量减少，从而保证所述混合装置20的出口温度在-10°至0°之间；若所述混合装置20的出口温度低于所述多级压缩装置13的额定温度值，如所述混合装置20的出口温度低于-10°时，则调大所述第二调节阀143，且调小所述第三调节阀144，使甲烷气进入所述混合装置20的流量增多，从而保证所述混合装置20的出口温度在-10°至0°之间。

本实施例中，所述多级压缩装置13可为独立的压缩装置，包括第一级压缩装置131以及第二级压缩装置132，根据需要也可以设置第三极压缩装置；所述多级压缩装置13也可为一个压缩装置，第一级压缩装置131为压缩装置的前几段压缩，第二级压缩装置132为压缩装置的后几段压缩。

本实施例中，不需要通过传统的缓冲罐对甲烷气进行收集缓冲，直接利用所述甲烷储罐11即可以作为甲烷液的回收使用设备，又可以作为甲烷气的输出设备，有效减少了甲烷气的回收设备，使成本降低。

实施例五：

本实施例提供一种压缩甲烷气回收方法，利用实施例一或实施例二所述的压缩甲烷回收系统回收甲烷气，其具体包括如下步骤：

步骤S1：将甲烷储罐11中的甲烷气体进行收集缓冲，判断所述甲烷储罐的出口压力与预设压力值的大小，当所述甲烷储罐11的出口压力高于第一预设值时，进入步骤S2；当所述甲烷储罐11的出口压力低于第二预设值时，继续收集甲烷气至所述甲烷储罐11的出口压力高于第一预设值，进入步骤S2；步骤S2：将甲烷气换热升温形成升温甲烷气；步骤S3：将升温甲烷气加压形成高温高压甲烷气；步骤S4：将高温高压甲烷气与所述步骤S1中的甲烷气进行换热降温形成降温高压甲烷气；步骤S5：将降温高压甲烷气再次加压形成压缩甲烷气，回收所述压缩甲烷气。

本实施例所述压缩甲烷气回收方法，所述步骤S4中，将高温高压甲烷气与所述步骤S1中的低温低压甲烷气进行换热降温形成降温高压甲烷气，且使所述步骤S2中的低温低压甲烷气升温形成升温甲烷气，从所述步骤S3开始循环，由于利用压缩的步骤使低温低压甲烷气升温形成升温甲烷气，并与压缩前的低温低压甲烷气进行换热降温，省去了其它介质的换热，因此有效节约了能量；同时，使低温低压甲烷气升温实现直接进行加压的步骤，且使所述步骤S3的高温高压甲烷气降温实现直接进行加压的步骤，因此显著提高了工作效率；所述步骤S5中，将降温高压甲烷气再次加压从而形成压缩甲烷气，回收所述压缩甲烷气。

本实施例中，为了实现所述步骤S2中将低温低压甲烷气换热升温形成升温甲烷气的步骤，可以通过所述伴热设备对甲烷气进行换热实现升温的目的。

实施例六：

本实施例提供一种压缩甲烷气回收方法，利用实施例三或实施例四所述的压缩甲烷回收系统回收甲烷气，其具体包括如下步骤：

步骤S1：将甲烷储罐11中的甲烷气体进行收集缓冲，判断所述甲烷储罐11的出口压力与预设压力值的大小，当所述甲烷储罐11的出口压力高于第一预设值时，进入步骤S2；当所述甲烷储罐11的出口压力低于第二预设值时，继续收集甲烷气至所述甲烷储罐11的出口压力高于第一预设值，进入步骤S2；步骤S2：将甲烷气换热升温形成升温甲烷气；步骤S3：将升温甲烷气加压形成高温高压甲烷气；步骤S4：将部分升温高压甲烷气再次加压形成压缩甲烷气，回收所述压缩甲烷气；同时，将部分升温高压甲烷气与所述步骤S2中的甲烷气进行换热形成升温甲烷气，从所述步骤S3开始循环。

本实施例所述压缩甲烷气回收方法，所述步骤S2中包括判断所述升温甲烷气温度的步骤，若升温甲烷气的温度在设定范围内，进入步骤S3；若升温甲烷气的温度不在设定范围内，继续对甲烷气换热升温至升温甲烷气的温度在设定范围内，进入步骤S3。

本发明所述压缩装置13可以是压缩机，所述换热装置12是换热器；从所述多级压缩装置13最终排出的压缩甲烷气可以直接利用，也可以存放在甲烷储罐11中。

综上，本发明所述的以上技术方案具有以下优点：

1.本发明所述压缩甲烷气回收系统，包括用于接收所述甲烷气的换热装置以及与所述换热装置相连接的多级压缩装置，其中，所述换热装置至少包括两个通道，所述换热装置的第一通道入口与甲烷储罐相连，所述换热装置的第一通道出口通过管道与第一级压缩装置的入口相连接，进入所述换热装置的第一通道内的低温甲烷气经过换热升温流入所述第一级压缩装置的入口，经过升温后的甲烷气可以满足常温压缩装置的温度要求，避免使用价格昂贵的低温压缩装置；所述第一级压缩装置的出口通过管道与所述换热装置的第二通道入口相连接，由于所述甲烷气经过所述第一级压缩装置的加压后形成高温高压甲烷气，所述高温高压甲烷气通过管道进入所述换热装置的第二通道，与所述换热装置的第一通道内的低温甲烷气换热形成降温高压甲烷气，同时，所述换热装置的第一通道内的低温甲烷气换热升温从而可直接输入至所述第一级压缩装置内，利用所述第一级压缩装置出口升温后的甲烷气给所述第一级压缩装置入口处的甲烷气升温，因此既省去了利用其它介质的换热，又充分节约了能量，显著提高了能量利用率，有效减少了设备的占地面积；所述换热装置的第二通道出口通过管道与第二级压缩装置的入口相连接，由于所述降温高压甲烷气的温度控制在常温压缩装置的温度范围内，因此，所述降温高压甲烷气可以直接流入所述第二级压缩装置内进行压缩，避免使用特殊规格压缩装置的同时，显著提高了压缩装置的工作效率，最终形成压缩甲烷气。

2.本发明所述压缩甲烷气回收系统，包括用于接收所述甲烷气的混合装置以及与所述混合装置相连接的多级压缩装置，其中，所述混合装置的入口与甲烷储罐相连，所述混合装置的出口通过管道与第一级压缩装置的入口相连接，进入所述混合装置内的低温甲烷气经过升温流入所述第一级压缩装置的入口，经过升温后的甲烷气可以满足常温压缩装置的温度要求，避免使用价格昂贵的低温压缩装置；所述第一级压缩装置的出口通过所述第二调节阀与所述混合装置的回流口相连接，由于所述甲烷气经过所述第一级压缩装置的加压后形成升温高压甲烷气，在所述第二调节阀的作用下，部分升温高压甲烷气通过管道进入所述混合装置的回流口，与所述混合装置入口流入的低温甲烷气混合，使经过所述混合装置出口的甲烷气升温从而可直接输入至所述第一级压缩装置的入口，由于利用所述第一级压缩装置出口升温后的甲烷气使所述第一级压缩装置入口处的甲烷气升温，因此既省去了利用其它介质的换热，又充分节约了能量，显著提高了能量利用率，有效减少了设备的占地面积；所述第一级压缩装置的出口与第二级压缩装置的入口通过所述第三调节阀相连接，在所述第二调节阀的作用下，使部分升温高压甲烷气通过管道进入所述第二级压缩装置内，由于所述升温高压甲烷气的温度控制在常温压缩装置的温度范围内，因此，所述升温高压甲烷气可以直接流入所述第二级压缩装置内进行压缩，避免使用特殊规格压缩装置的同时，显著提高了压缩装置的工作效率，最终形成压缩甲烷气。

3. 本发明所述压缩甲烷气回收方法，将高温高压甲烷气与低温低压甲烷气进行换热降温形成降温高压甲烷气，且使所述低温低压甲烷气升温形成升温甲烷气，由于利用压缩的步骤使低温低压甲烷气升温形成升温甲烷气，并与压缩前的低温低压甲烷气进行换热降温，省去了其它介质的换热，因此有效节约了能量；同时，使低温低压甲烷气升温实现直接进行加压的步骤，且使所述高温高压甲烷气降温实现直接进行加压的步骤，因此显著提高了工作效率 。

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 (10)

1.一种压缩甲烷气回收系统，其特征在于：包括用于接收所述甲烷气的换热装置以及与所述换热装置相连接的多级压缩装置，所述换热装置至少包括两个通道，其中所述换热装置的第一通道入口与甲烷储罐相连，所述换热装置的第一通道出口与第一级压缩装置的入口相连，所述第一级压缩装置的出口与所述换热装置的第二通道入口相连，所述换热装置的第二通道出口与第二级压缩装置的入口相连。

2.根据权利要求1所述的压缩甲烷气回收系统，其特征在于：所述多级压缩装置分别为独立的压缩装置。

3.根据权利要求1所述的压缩甲烷气回收系统，其特征在于：所述多级压缩装置为同一压缩装置的多个压缩段。

4.根据权利要求1所述的压缩甲烷气回收系统，其特征在于：所述甲烷储罐与所述换热装置之间设有控制所述甲烷储罐内的甲烷气进入所述换热装置的压力控制联锁装置以及所述换热装置和所述一级压缩装置的入口之间设有控制所述多级压缩装置启闭的温度控制联锁装置。

5.根据权利要求4所述的压缩甲烷气回收系统，其特征在于：所述压力控制联锁装置包括控制所述甲烷储罐内的甲烷气进入所述换热装置的切断阀以及调节甲烷气进入所述换热装置流量的第一调节阀。

6.一种利用权利要求1-5中任意一项所述压缩甲烷气回收系统回收甲烷的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：将甲烷储罐中的甲烷气体进行收集缓冲，判断所述甲烷储罐的出口压力与预设压力值的大小，当所述甲烷储罐的出口压力高于第一预设值时，进入步骤S2；当所述甲烷储罐的出口压力低于第二预设值时，继续收集甲烷气至所述甲烷储罐的出口压力高于第一预设值，进入步骤S2；

步骤S2：将甲烷气换热升温形成升温甲烷气；

步骤S3：将升温甲烷气加压形成高温高压甲烷气；

步骤S4：将高温高压甲烷气与所述步骤S1中的甲烷气进行换热降温形成降温高压甲烷气；

步骤S5：将降温高压甲烷气再次加压形成压缩甲烷气，回收所述压缩甲烷气。

7.一种压缩甲烷气回收系统，其特征在于：包括接收甲烷气的混合装置以及与所述混合装置相连接的多级压缩装置，其中所述混合装置的入口与甲烷储罐相连，所述混合装置的出口与第一级压缩装置的入口相连，所述第一级压缩装置的出口通过第二调节阀与所述混合装置的回流口相连，且所述第一级压缩装置的出口通过第三调节阀与第二级压缩装置的入口相连。

8.根据权利要求7所述的压缩甲烷气回收系统，其特征在于：所述甲烷储罐与所述混合装置之间设有控制所述甲烷储罐内的甲烷气进入所述混合装置的压力控制联锁装置，所述混合装置和所述第一级压缩装置的入口之间设有控制所述多级压缩装置启闭的温度控制联锁装置。

9.一种利用权利要求7或8任意一个所述压缩甲烷气回收系统回收甲烷的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：将甲烷储罐中的甲烷气体进行收集缓冲，判断所述甲烷储罐的出口压力与预设压力值的大小，当所述甲烷储罐的出口压力高于第一预设值时，进入步骤S2；当所述甲烷储罐的出口压力低于第二预设值时，继续收集甲烷气至所述甲烷储罐的出口压力高于第一预设值，进入步骤S2；

步骤S2：将甲烷气换热升温形成升温甲烷气；

步骤S3：将升温甲烷气加压形成高温高压甲烷气；

步骤S4：将部分升温高压甲烷气再次加压形成压缩甲烷气，回收所述压缩甲烷气；同时，将部分升温高压甲烷气与所述步骤S2中的甲烷气进行换热形成升温甲烷气，从所述步骤S3开始循环。

10.根据权利要求9所述的压缩甲烷气回收方法，其特征在于：所述步骤S2中包括判断所述升温甲烷气温度的步骤，若升温甲烷气的温度在设定范围内，进入步骤S3；若升温甲烷气的温度不在设定范围内，继续对甲烷气换热升温至升温甲烷气的温度在设定范围内，进入步骤S3。