CN105820851B - 一种利用煤层气制备lng的装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种利用煤层气制备LNG的装置,包括依次串联的粉尘过滤器、换热器、汽水分离器、吸附器、液化器、LNG计量槽、LNG贮槽;还包括液氮贮槽,液氮贮槽通过氮气管路依次与液化器、换热器串联,从换热器延伸出的氮气管路分成两个支路,分别为第一支路和第二支路;第一支路、电加热器、吸附器和消音器依次串联;第二支路与消音器连接。通过在液化器后面设置液氮贮槽,利用液氮提供冷源,解决了甲烷液化所需冷源的问题,尤其适合于纯净煤层气中的甲烷的回收利用;同时气化后的氮气可以作为吸附器的再生气,本工艺系统安全性高、操作压力低、装置能耗低,甲烷气利用率可以达到99%以上,具有显著的经济和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于气体分离技术领域,具体涉及一种利用煤层气制备LNG的装置及工艺。
背景技术
煤层气的有效成分是甲烷,是一种宝贵的清洁能源和重要的化工原料,应该加以很好利用。我国煤层气资源非常丰富,储量居世界第三位,但对煤层气的开发利用却很少,每年排入大气的煤层气总量巨大,不仅是很大的资源浪费,也造成了严重的环境污染。目前,煤层气的利用普遍采用先经过净化然后再通过压缩机加压生产CNG(压缩天然气)的工艺,普遍存在产品附加值低、安全性差、一次性投资大、运行费用高、维护难度大、操作难度大、回收率低、仍有部分产品排放的缺陷,使得煤层气的利用不能有效推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种流程简单、产品附加值高、安全性高、一次性投资小、运行费用低、维护方便、操作简单、回收率高的利用煤层气制备LNG(液化天然气)的装置及工艺。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是,一种利用煤层气制备LNG的装置,包括依次串联的粉尘过滤器、换热器、汽水分离器、吸附器、液化器、LNG计量槽、LNG贮槽;还包括液氮贮槽,液氮贮槽通过氮气管路依次与液化器、换热器串联,从换热器延伸出的氮气管路分成两个支路,分别为第一支路和第二支路;第一支路、电加热器、吸附器和消音器依次串联;第二支路与消音器连接。
所述换热器为板式换热器。
所述氮气管路上连接有放空管路,放空管路上设置有放空阀门。
利用所述的利用煤层气制备LNG的装置的工艺,包括以下步骤:煤层气通过粉尘过滤器后,依次进入换热器、汽水分离器、吸附器、液化器;在液化器底部得到的LNG输送至LNG计量槽,计量后进入LNG贮槽;液氮贮槽中的液氮经氮气管路进入液化器,在液化器中被气化后进入换热器换热,在换热器中换热后分成两路,一路依次经过电加热器、吸附器,再经过消音器排空,另一路直接经过消音器排空。
本发明产生的有益效果是,通过在液化器后面设置液氮贮槽,利用液氮提供冷源,解决了甲烷液化所需冷源的问题,尤其适合于纯净煤层气中的甲烷的回收利用;同时气化后的氮气可以作为吸附器的再生气,本工艺系统安全性高、操作压力低、装置能耗低,甲烷气利用率可以达到99%以上,从而使煤矿生产排放的瓦斯气转化为优质清洁能源,具有显著的经济和环境效益。
附图说明
图1为实施例1的利用煤层气制备LNG的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
如图1所示,一种利用煤层气制备LNG的装置,包括依次串联的粉尘过滤器1、板式换热器2、汽水分离器3、吸附器4(吸附器4为并联的两个)、液化器5、LNG计量槽6、LNG贮槽7;还包括液氮贮槽8,液氮贮槽8通过氮气管路11依次与液化器5、板式换热器2串联,从板式换热器2延伸出的氮气管路11分成两个支路,分别为第一支路1101和第二支路1102;第一支路1101、电加热器9、吸附器4和消音器10依次串联;第二支路1102与消音器10连接。所述氮气管路11上连接有放空管路12,放空管路上设置有放空阀门13。
利用所述的利用煤层气制备LNG的装置的工艺,包括以下步骤:煤层气通过粉尘过滤器1后,依次进入板式换热器2、汽水分离器3、吸附器4、液化器5;在液化器5底部得到的LNG输送至LNG计量槽6,计量后进入LNG贮槽7;液氮贮槽8中的液氮经氮气管路11进入液化器5,在液化器5中被气化后进入板式换热器2换热,在板式换热器2中换热后分成两路,一路依次经过电加热器9、吸附器4,再经过消音器10排空,另一路直接经过消音器10排空。
并联的两个吸附器4可以分别进行吸附和脱吸附交替使用,氮气对吸附器4进行脱吸附时,氮气的气流反向与吸附器4对煤层气进行吸附时煤层气的气流反向相反。
Claims (1)
1.一种利用煤层气制备LNG的装置,其特征在于:包括依次串联的粉尘过滤器、换热器、汽水分离器、吸附器、液化器、LNG计量槽、LNG贮槽;还包括液氮贮槽,液氮贮槽通过氮气管路依次与液化器、换热器串联,从换热器延伸出的氮气管路分成两个支路,分别为第一支路和第二支路;第一支路、电加热器、吸附器和消音器依次串联;第二支路与消音器连接;所述换热器为板式换热器;所述氮气管路上连接有放空管路,放空管路上设置有放空阀门;所述吸附器为并联的两个;
所述利用煤层气制备LNG的装置,在制备LNG时的工艺,包括以下步骤:煤层气通过粉尘过滤器后,依次进入换热器、汽水分离器、吸附器、液化器;在液化器底部得到的LNG输送至LNG计量槽,计量后进入LNG贮槽;液氮贮槽中的液氮经氮气管路进入液化器,在液化器中被气化后进入换热器换热,在换热器中换热后分成两路,一路依次经过电加热器、吸附器,再经过消音器排空,另一路直接经过消音器排空;所述煤层气为含甲烷的纯净煤层气。
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