CN205678989U

CN205678989U - 一种集装箱式cng子母站直接液化装置

Info

Publication number: CN205678989U
Application number: CN201620057230.6U
Authority: CN
Inventors: 刘春江; 杨海清; 刘斌; 杨建军; 汪烨; 刘子钧; 王思晨
Original assignee: Shanghai An'enji New Energy Technology Co Ltd; Xian Qinggang Clean Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai An'enji New Energy Technology Co Ltd; Xian Qinggang Clean Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2026-01-21

Abstract

一种集装箱式CNG子母站直接液化装置，包括CNG管，CNG管依次连接分离器A、加热器、连环吸收塔、分离器B、脱汞罐，脱汞罐分别连接分子筛脱水吸附塔A、分子筛脱水吸附塔B，分子筛脱水吸附塔A、分子筛脱水吸附塔B并联连接氮压缩机，氮压缩机连接第二膨胀/压缩机，经过冷箱与重烃分离器连接，重烃分离器经过冷箱连接LNG管，重烃分离器另一端连接重烃储罐，将CNG直接转变成LNG的站网点，使得原本功能大的CNG子母站可以直接生产LNG，实现产品的多元化，同时可以利用夜间CNG加气量骤减的情况，白天加气晚上液化，两不耽误，具有极大的经济及社会价值。

Description

一种集装箱式CNG子母站直接液化装置

技术领域

本实用新型属于天然气应用技术领域，具体涉及一种集装箱式CNG子母站直接液化装置。

背景技术

目前天然气存在三种输送及利用形式：管道天然气、CNG（压缩天然气）、LNG（液化天然气），三种形式互有优缺点、功能互补，管道天然气需要建设昂贵的天然气管道，代价比较大，工期也比较长，对于大部分地区无法很快实现；CNG形式主要有两种用途，一是方便运输，加压到25MPa后，天然气体积大大缩小，方便了运输，同时还可以应用在CNG汽车上，作为汽车燃料；LNG形式功能和CNG类似，只不过LNG体积较CNG更小，其应用在LNG动力汽车或者船舶上。

正式因为有以上三种形式的天然气，在现实应用过程中难免需要相互转换，以达到最佳的经济效益，特别是在L-CNG站，如果能够使得CNG和LNG实现转换，那么可以极大的提高站的功能，提高市场占有率。

目前国内传统类似的装置主要有以下缺点：

1）CNG不能转变为LNG；

2）天然气液化装置不能承受压力过高的天然气；

3）装置过大、不具备移动性，维护保养不易；

4）能耗较高，液化成本过高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种装箱式CNG子母站直接液化装置，主要针对需要将CNG直接转变成LNG的站网点，使得原本功能大一的CNG子母站可以直接生产LNG，实现产品的多元化，同时可以利用夜间CNG加气量骤减的情况，白天加气晚上液化，两不耽误，具有极大的经济及社会价值。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种装箱式CNG子母站直接液化装置，包括CNG管， CNG管依次连接分离器A、加热器、连环吸收塔、分离器B、脱汞罐，脱汞罐分别连接分子筛脱水吸附塔A、分子筛脱水吸附塔B，分子筛脱水吸附塔A、分子筛脱水吸附塔B并联连接氮压缩机，氮压缩机连接第二膨胀/压缩机，经过冷箱与重烃分离器连接，重烃分离器经过冷箱连接LNG管，重烃分离器另一端连接重烃储罐。

所述的连环吸收塔一路通过闪蒸塔连接再生塔A、再生塔B，再生塔A一端连接胺液储罐，胺液储罐与再生塔B连接闪蒸罐；胺液储罐另一路通过胺液泵与过滤罐并联后连接连环吸收塔。

所述的连环吸收塔分为三塔，前两塔为膜分离塔，第三塔为胺液吸收塔。

所述的氮压缩机还连接第一膨胀/压缩机、变压吸附装置PSA。

所述的分子筛脱水吸附塔A、分子筛脱水吸附塔B另一路连接一级分离器、一级分离器连接再生气液体分离器，再生气液体分离器连接分子筛脱水吸附塔A、分子筛脱水吸附塔B进气端。

本实用新型的有益效果是：

1）整个装置可移动，安装、拆卸、运输便捷性；

2）系统充分考虑二次利用的可能性在上述可移动的基础上加入了可以调节量值的装置，使设备处理量达到60%～150%，而成本影响不大；

3）方便的维修系统，对于易损常检部位集中设置在空间较大的区域；

4）冷/热能综合利用，利用压缩机压缩产生的热量来实现冷热能综合利用，使得装置能耗较一般设备低10%以上；

5）吸收国内外先进经验，根据装置本身特点，重新设计为适合装置的新的技术，例如三段分离法、R-S物理脱酸法、三层吸附塔；

6）整个专利装置体积仅为长x宽x高=8x3x2.6米，三个撬块结构，比通常的设备体积小70%以上；

7）整个装置能耗降低15%以上；

8）整个装置寿命达到15年以上，物理物料寿命>2年；

9）整个装置造价为传统装置的45%；

10）整个装置经济效益提升150%以上。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为分离器A；2为加热器；3为连环吸收塔；4为分离器B，5为过滤罐；6为胺液泵；7为闪蒸塔；8为再生塔A；9为再生塔B；10为胺液储罐；11为闪蒸罐；12为再生气液体分离器；13为一级分离器；14为脱汞罐；15为分子筛脱水吸附塔B；16为分子筛脱水吸附塔A；17为变压吸附装置PSA；18为氮压缩机；19为第二膨胀/压缩机；20为第一膨胀/压缩机；21为冷箱；22为重烃储罐；23为LNG管；24为重烃分离器；25为CNG管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步叙述

如图1所示，一种装箱式CNG子母站直接液化装置，包括CNG管25，其特征在于，CNG管25依次连接分离器A1、加热器2、连环吸收塔3、分离器B4、脱汞罐14，脱汞罐14分别连接分子筛脱水吸附塔A16、分子筛脱水吸附塔B15，分子筛脱水吸附塔A16、分子筛脱水吸附塔B15并联连接氮压缩机18，氮压缩机18连接第二膨胀/压缩机19，经过冷箱21与重烃分离器24连接，重烃分离器24经过冷箱21连接LNG管23，重烃分离器24另一端连接重烃储罐22。

所述的连环吸收塔3一路通过闪蒸塔7连接再生塔A8、再生塔B9，再生塔A8一端连接胺液储罐10，胺液储罐10与再生塔B9连接闪蒸罐11；胺液储罐10另一路通过胺液泵6与过滤罐5并联后连接连环吸收塔3。

所述的连环吸收塔3分为三塔，前两塔为膜分离塔，第三塔为胺液吸收塔。

所述的氮压缩机18还连接第一膨胀/压缩机20、变压吸附装置PSA17。

所述的分子筛脱水吸附塔A16、分子筛脱水吸附塔B15另一路连接一级分离器13、一级分离器13连接再生气液体分离器12，再生气液体分离器12连接分子筛脱水吸附塔A16、分子筛脱水吸附塔B15进气端。

本装置的气路流经如下：

主流（天然气）：CNG进入分离器将可能存在的液体和杂质分离，然后进入加热器加热，加热后进行一段节流压力降低温度降低，进入高压连环吸附塔脱去酸气，天然气温度会升高，需经过换热器冷却，再进入分离器脱去残存的酸液，然后进入脱汞塔，脱汞后进入经典的分子筛双塔脱水系统，脱完水后进行二段节流，节流后的天然气通过换热器和氮压缩机一级出口的高温氮气进行换热，天然气温度升高、氮气温度降低，然后天然气进入冷箱系统，先和膨胀机一级膨胀后的低温氮气进行换热，换热后重烃析出，通过重烃分离器将重烃分离出。重烃通过重烃分离器液相出口再次进入冷箱冷却未换热的热股天然气。脱除重烃后的天然气通过重烃分离器气相出口再次进入冷箱和二级膨胀后的深冷氮气（-153°C）进行换热，将天然气温度降至-147°C，再经过最后一道节流，将温度降至-163°C实现天然气LNG化，得到产品。

支流1（胺液）：从连环吸附塔和分离器B液相出口流出的胺液吸收了大量的酸气，然后通过闪蒸塔进行酸气闪蒸，剩余的液体换热之后进入连环再生塔将胺液中的酸气彻底分离。然后进入胺液储罐为下一循环吸收酸气做准备，胺液泵将胺液储罐中的胺液输送至连环吸附塔，其中过滤罐为胺液回流过滤罐，闪蒸罐主要为和中闪蒸出的酸气进行再一次的闪蒸和分离。

支流2（再生气）：主要作用是通过加热罐给再生气加热，加热后的再生气反向通过和天然气流向相反经典的分子筛双塔脱水系统，将分子筛进行烘干并带走分子筛中残存的水分，使分子筛再生至可脱水状态，再生气通过分子筛后，经过换热器降低温度，在通过分离器将再生气中带走的水分分离，后与再生气汇总进入主流天然气，实现循环。

支流3（氮气）：氮气通过变压吸附装置PSA氮气制取装置将空气中的氮气分离，以供系统使用。分离后的氮气先进入压缩机的缓冲罐，然后进入压缩机进行加压，加压至3.75MPa，而后进过一级二级膨胀将温度最终降低到-153°C，通过冷箱将天然气换热冷却。

本实用新型的工作原理是：

先将CNG进行一级减压，然后经过三段分离器，分别脱除150μm、20μm、0.1～0.3μm的机械杂质，同时该分离器设置为0～150%弹性处理范围，再经过R-S脱酸法，将其中可能有的CO₂、H₂S等酸性气体脱除，由于R-S独特的物理吸附方式，使得再生频率较低，一般2年左右再生一次；

脱除酸性气体后，天然气进一步进入到三层脱水塔，分别脱除汞、水和部分可能存在的烃类共组分，然后进行二级减压、中压预冷将原料其温度冷却至-15℃左右，再进行三级减压将原料其温度控制在-32℃左右，去除一部分重烃，然后进入膨胀系统进行膨胀制冷，最终达到-160℃的LNG，最后送入LNG 储罐储存。储罐内的LNG经LNG装车泵送至装车站装车外运。

Claims

1.一种集装箱式CNG子母站直接液化装置，包括CNG管（25），其特征在于，CNG管（25）依次连接分离器A（1）、加热器（2）、连环吸收塔（3）、分离器B（4）、脱汞罐（14），脱汞罐（14）分别连接分子筛脱水吸附塔A（16）、分子筛脱水吸附塔B（15），分子筛脱水吸附塔A（16）、分子筛脱水吸附塔B（15）并联连接氮压缩机（18），氮压缩机（18）连接第二膨胀/压缩机（19），经过冷箱（21）与重烃分离器（24）连接，重烃分离器（24）经过冷箱（21）连接LNG管（23），重烃分离器（24）另一端连接重烃储罐（22）。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱式CNG子母站直接液化装置，其特征在于，所述的连环吸收塔（3）一路通过闪蒸塔（7）连接再生塔A（8）、再生塔B（9），再生塔A（8）一端连接胺液储罐（10），胺液储罐（10）与再生塔B（9）连接闪蒸罐（11）；胺液储罐（10）另一路通过胺液泵（6）与过滤罐（5）并联后连接连环吸收塔（3）。

3.根据权利要求1所述的一种集装箱式CNG子母站直接液化装置，其特征在于，所述的连环吸收塔（3）分为三塔，前两塔为膜分离塔，第三塔为胺液吸收塔。

4.根据权利要求1所述的一种集装箱式CNG子母站直接液化装置，其特征在于，所述的氮压缩机（18）还连接第一膨胀/压缩机（20）、变压吸附装置PSA（17）。

5.根据权利要求1所述的一种集装箱式CNG子母站直接液化装置，其特征在于，所述的分子筛脱水吸附塔A（16）、分子筛脱水吸附塔B（15）另一路连接一级分离器（13）、一级分离器（13）连接再生气液体分离器（12），再生气液体分离器（12）连接分子筛脱水吸附塔A（16）、分子筛脱水吸附塔B（15）进气端。