CN204100707U - 一种甲烷提纯并自液化装置 - Google Patents
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Abstract
一种甲烷提纯并自液化装置是液化天然气中提纯甲烷及液化工艺技术，在本装置中，液化天然气储罐底部出口端和液化天然气增压泵入口端用管线相连，液化天然气增压泵出口端分别和液化天然气高低温换热器的液化天然气入口端和甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀上游用管线相连，液化天然气高低温换热器的液化天然气出口端和甲烷提纯塔的液化天然气入口用管线相连，其中液化天然气高低温换热器和甲烷提纯塔中间安装提纯塔压力控制阀及提纯塔压力控制器；甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀下游和提纯塔顶冷凝器的液化天然气入口相联接，提纯塔顶冷凝器的液化天然气出口连接在液化天然气甲烷提纯塔的入口管线上，液化天然气储罐也可用液化天然气槽车代替。
Description
技术领域
本实用新型涉及液化天然气中提纯甲烷及液化工艺技术，尤其是一种甲烷提纯并自液化装置。
背景技术
液化天然气已广泛应用于汽车、重卡上，但是液化天然气还含有不少的C2~C5组分，这些组分的存在降低了液化天然气的辛烷值，如能把液化天然气中的C2~C5组分分离出来，只剩余甲烷成分，将提高其辛烷值，从而可以提高发动机的压缩比，进而可以提高发动机的效率，所以对液化天然气进行甲烷提纯并液化意义重大。
发明内容
本实用新型的目的是提供技术路线短，投资费用较少的一种甲烷提纯并自液化装置，它解决了车用液化天然气效率低和动力不足的问题，本实用新型的目的是这样实现的：在本装置中，液化天然气储罐底部出口端和液化天然气增压泵入口端用管线相连，液化天然气增压泵出口端分别和液化天然气高低温换热器的液化天然气入口端和甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀上游用管线相连，液化天然气高低温换热器的液化天然气出口端和甲烷提纯塔的液化天然气入口用管线相连，其中液化天然气高低温换热器和甲烷提纯塔中间安装提纯塔压力控制阀及提纯塔压力控制器；甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀下游和提纯塔顶冷凝器的液化天然气入口相联接，提纯塔顶冷凝器的液化天然气出口连接在液化天然气甲烷提纯塔的入口管线上，液化天然气储罐也可用液化天然气槽车代替。
甲烷提纯塔顶气相接在提纯塔顶冷凝器的入口端，提纯塔顶冷凝器出口端接在提纯塔顶分离器的入口端，提纯塔顶冷凝器和提纯塔顶分离器之间管线上安装有甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制器；甲烷提纯塔底部安装有塔底再沸器，塔底液相部分进入塔底再沸器，塔底再沸器顶气相管线与甲醇提纯塔连接，其气相管线上安装有再沸器温度控制器，塔底再沸器底部液相进入轻烃罐，塔底再沸器和轻烃罐之间安装有再沸器液位控制阀，再沸器液位控制器安装在塔底再沸器上。
提纯塔顶分离器顶部气相管线和甲烷高低温换热器冷介质入口相连接，提纯塔顶分离器底部液相管线返接甲烷提纯塔顶部，提纯塔顶分离器底部和甲烷提纯塔中间管线上安装有冷回流流量计和塔顶分离器液位控制阀，塔顶分离器液位控制器安装在提纯塔顶分离器上。
甲烷高低温换热器冷介质出口和甲烷压缩机一级入口相连接，甲烷压缩机一级出口和甲烷压缩机一级空冷器入口相连，甲烷压缩机一级空冷器出口和甲烷压缩机二级入口相连接，甲烷压缩机二级出口和甲烷压缩机二级空冷器相连接，甲烷压缩机二级空冷器出口管线分别和塔底再沸器的热源入口端和再沸器温度控制阀的上游端相连接，塔底再沸器的热源出口管线和塔底再沸器温度控制阀的下游管线汇合后和甲烷高低温换热器的热介质入口端相连接。
甲烷高低温换热器的热介质出口管线和液化天然气高低温换热器的热介质入口端相连接，液化天然气高低温换热器的热介质出口端和液态甲烷温度控制阀的上游管线相连接，液态甲烷温度控制阀的下游管线和液态甲烷储罐的入口端相连接，液态甲烷温度控制阀和液态甲烷储罐之间安装有液态甲烷温度控制器。
提纯甲烷所用的一般含有绝大部分的甲烷，还含有少量的乙烷、丙烷等烃类，经提纯后的甲烷气经预冷、液化、节流生成液态甲烷储存。液化天然气高低温换热器、塔顶冷凝器和甲烷高低温换热器为板翅式换热器，液化天然气储罐、液化天然气增压泵、提纯塔、塔顶分离器、塔底再沸器、轻烃罐、甲烷储罐为低温。本装置在使用时，从液化天然气储罐底部抽出来进入液化天然气增压泵，然后分别进入液化天然气高低温换热器和塔顶冷凝器，塔顶冷凝器经温度控制阀控制后和液化天然气高低温换热器出来的液化天然气经调压后汇合进入甲烷提纯塔，塔顶气相经冷凝器冷凝后进入塔顶分离器，塔顶分离器气相进入甲烷高低温换热器，然后经甲烷压缩机两级增压并冷却，塔顶分离器底部液相则根据生产需要打冷回流；经压缩冷却后的甲烷气体一路去给甲烷提纯塔底再沸器提供热源，另一路则和从塔底再沸器返回的一路汇合后进入甲烷高低温换热器预冷，预冷后进入液化天然气高低温换热器被低温的液化天然气液化，然后经节流后进入液态甲烷储罐储存，而甲烷提纯塔塔底的轻烃部分则储存在轻烃罐中；最后得到的液态甲烷中甲烷含量在99.9%以上。
本实用新型的意义：为了最大利用液化天然气的价值，对液化天然气稍作加工变成液态甲烷，实验已经证明，液态甲烷要比液化天然气的效率和动力性能要好，并且在加工过程中充分利用液化天然气自身的冷量，节约了成本，降低了能耗，首先对液化天然气进行提纯，塔顶利用液化天然气自身冷量进行冷凝，塔底则利用压缩机风冷后甲烷做热源；液化部分则是经提纯、压缩、冷却后的甲烷气体先经过甲烷高低温换热器预冷，回收冷量，然后经液化天然气高低温换热器液化，再经节流进入液态甲烷储罐储存；本实用新型技术路线短，投资低，充分利用了液化天然气的自身冷量，降低了能耗。
附图说明
图1为一种甲烷提纯并自液化装置的结构示意图，图中1、液化天然气储罐 2、液化天然气增压泵 3、液化天然气高低温换热器 4、甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀 5、提纯塔压力控制阀 6、提纯塔压力控制器 7、甲烷提纯塔 8、塔底再沸器9、轻烃罐 10、再沸器液位控制阀 11、再沸器液位控制器 12、再沸器温度控制器 13、塔顶分离器液位控制阀 14、提纯塔顶冷凝器 15、冷回流流量计 16、提纯塔顶分离器 17、塔顶分离器液位控制器 18、甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制器 19、甲烷高低温换热器 20、甲烷压缩机一级 21、甲烷压缩机一级空冷器 22、甲烷压缩机二级 23、甲烷压缩机二级空冷器 24、塔底再沸器温度控制阀 25、液态甲烷温度控制阀 26、液态甲烷温度控制器 27、液态甲烷储罐。
具体实施方式
在本装置中，液化天然气储罐1底部出口端和液化天然气增压泵2入口端用管线相连，液化天然气增压泵2出口端分别和液化天然气高低温换热器3的液化天然气入口端和甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀4上游用管线相连，液化天然气高低温换热器3的液化天然气出口端和甲烷提纯塔7的液化天然气入口用管线相连，其中液化天然气高低温换热器3和甲烷提纯塔7中间安装提纯塔压力控制阀5及提纯塔压力控制器6；甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀4下游和提纯塔顶冷凝器14的液化天然气入口相联接，提纯塔顶冷凝器14的液化天然气出口连接在液化天然气甲烷提纯塔7的入口管线上；甲烷提纯塔7顶气相接在提纯塔顶冷凝器14的入口端，提纯塔顶冷凝器14出口端接在提纯塔顶分离器16的入口端，提纯塔顶冷凝器14和提纯塔顶分离器16之间管线上安装有甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制器18；甲烷提纯塔7底部安装有塔底再沸器8，塔底液相部分进入塔底再沸器8，塔底再沸器8顶气相管线与甲醇提纯塔7连接，其气相管线上安装有再沸器温度控制器12，塔底再沸器8底部液相进入轻烃罐9，塔底再沸器8和轻烃罐9之间安装有再沸器液位控制阀10，再沸器液位控制器11安装在塔底再沸器8上；提纯塔顶分离器16顶部气相管线和甲烷高低温换热器19冷介质入口相连接，提纯塔顶分离器16底部液相管线返接甲烷提纯塔7顶部，提纯塔顶分离器16底部和甲烷提纯塔7中间管线上安装有冷回流流量计15和塔顶分离器液位控制阀13，塔顶分离器液位控制器17安装在提纯塔顶分离器16上；甲烷高低温换热器19冷介质出口和甲烷压缩机一级20入口相连接，甲烷压缩机一级20出口和甲烷压缩机一级空冷器21入口相连，甲烷压缩机一级空冷器21出口和甲烷压缩机二级22入口相连接，甲烷压缩机二级22出口和甲烷压缩机二级空冷器23相连接，甲烷压缩机二级空冷器23出口管线分别和塔底再沸器8的热源入口端和再沸器温度控制阀24的上游端相连接，塔底再沸器8的热源出口管线和塔底再沸器温度控制阀24的下游管线汇合后和甲烷高低温换热器19的热介质入口端相连接；甲烷高低温换热器19的热介质出口管线和液化天然气高低温换热器3的热介质入口端相连接，液化天然气高低温换热器3的热介质出口端和液态甲烷温度控制阀25的上游管线相连接，液态甲烷温度控制阀25的下游管线和液态甲烷储罐27的入口端相连接，液态甲烷温度控制阀25和液态甲烷储罐27之间安装有液态甲烷温度控制器26。
Claims (1)
1.一种甲烷提纯并自液化装置，它是由液化天然气储罐（1）、液化天然气增压泵（2）、液化天然气高低温换热器（3）、甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀（4）、提纯塔压力控制阀（5）、提纯塔压力控制器（6）、甲烷提纯塔（7）、塔底再沸器（8）、轻烃罐（9）、再沸器液位控制阀（10）、再沸器液位控制器（11）、再沸器温度控制器（12）、塔顶分离器液位控制阀（13）、提纯塔顶冷凝器（14）、冷回流流量计（15）、提纯塔顶分离器（16）、塔顶分离器液位控制器（17）、甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制器（18）、甲烷高低温换热器（19）、甲烷压缩机一级（20）、甲烷压缩机一级空冷器（21）、甲烷压缩机二级（22）、甲烷压缩机二级空冷器（23）、塔底再沸器温度控制阀（24）、液态甲烷温度控制阀（25）、液态甲烷温度控制器（26）、液态甲烷储罐（27）连接而成，其特征是：液化天然气储罐（1）底部出口端和液化天然气增压泵（2）入口端用管线相连，液化天然气增压泵（2）出口端分别和液化天然气高低温换热器（3）的液化天然气入口端和甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀（4）上游用管线相连，液化天然气高低温换热器（3）的液化天然气出口端和甲烷提纯塔（7）的液化天然气入口用管线相连，其中液化天然气高低温换热器（3）和甲烷提纯塔（7）中间安装提纯塔压力控制阀（5）及提纯塔压力控制器（6）；甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制阀（4）下游和提纯塔顶冷凝器（14）的液化天然气入口相联接，提纯塔顶冷凝器（14）的液化天然气出口连接在液化天然气甲烷提纯塔（7）的入口管线上；甲烷提纯塔（7）顶气相接在提纯塔顶冷凝器（14）的入口端，提纯塔顶冷凝器（14）出口端接在提纯塔顶分离器（16）的入口端，提纯塔顶冷凝器（14）和提纯塔顶分离器（16）之间管线上安装有甲烷提纯塔顶冷凝器温度控制器（18）；甲烷提纯塔（7）底部安装有塔底再沸器（8），塔底液相部分进入塔底再沸器（8），塔底再沸器（8）顶气相管线与甲醇提纯塔（7）连接，其气相管线上安装有再沸器温度控制器（12），塔底再沸器（8）底部液相进入轻烃罐（9），塔底再沸器（8）和轻烃罐（9）之间安装有再沸器液位控制阀（10），再沸器液位控制器（11）安装在塔底再沸器（8）上；提纯塔顶分离器（16）顶部气相管线和甲烷高低温换热器（19）冷介质入口相连接，提纯塔顶分离器（16）底部液相管线返接甲烷提纯塔（7）顶部，提纯塔顶分离器（16）底部和甲烷提纯塔（7）中间管线上安装有冷回流流量计（15）和塔顶分离器液位控制阀（13），塔顶分离器液位控制器（17）安装在提纯塔顶分离器（16）上；甲烷高低温换热器（19）冷介质出口和甲烷压缩机一级（20）入口相连接，甲烷压缩机一级（20）出口和甲烷压缩机一级空冷器（21）入口相连，甲烷压缩机一级空冷器（21）出口和甲烷压缩机二级（22）入口相连接，甲烷压缩机二级（22）出口和甲烷压缩机二级空冷器（23）相连接，甲烷压缩机二级空冷器（23）出口管线分别和塔底再沸器（8）的热源入口端和再沸器温度控制阀（24）的上游端相连接，塔底再沸器（8）的热源出口管线和塔底再沸器温度控制阀（24）的下游管线汇合后和甲烷高低温换热器（19）的热介质入口端相连接；甲烷高低温换热器（19）的热介质出口管线和液化天然气高低温换热器（3）的热介质入口端相连接，液化天然气高低温换热器（3）的热介质出口端和液态甲烷温度控制阀（25）的上游管线相连接，液态甲烷温度控制阀（25）的下游管线和液态甲烷储罐（27）的入口端相连接，液态甲烷温度控制阀（25）和液态甲烷储罐（27）之间安装有液态甲烷温度控制器（26）。
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