一種天然氣處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及能源化工技術領域，特別是涉及一種天然氣處理裝置，包括能夠進行冷卻處理的天然氣液化器、雜質液化箱、換熱器和回流管，雜質液化箱與天然氣液化器連通，以向天然氣液化器輸送氣態的天然氣；天然氣液化器的冷卻介質回流口通過回流管與換熱器的介質入口連通，以輸送通過天然氣液化器冷卻的冷卻介質；換熱器與雜質液化箱相貼合，以實現換熱器內的冷卻介質通過熱傳遞使雜質液化箱內通過的氣態雜質液化。由此，避免了對于重烴物質等雜質進行降溫液化的雜質液化箱需要單獨設置耗能的冷卻設備，通過天然氣液化器所設置的一套耗能的冷卻設備便實現對于雜質液化箱的降溫，從而，本天然氣處理裝置的顯著提高了節能環保性，同時提高了提純能力。
【專利說明】
一種天然氣處理裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及能源化工技術領域，特別是涉及一種天然氣處理裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的進步，各種對于能源的處理裝置不斷普及應用，其中，對于天然氣進行處理過程中需要使用天然氣處理裝置。
[0003]近年來，在對天然氣進行液化和輸送處理過程中，對于天然氣的提純能力和節能環保等方面的要求越來越高，因此，提高提純能力和節能環保性成為設計目標。
[0004]現有技術中，在對天然氣進行液化，進而輸出的過程中，氣態的天然氣通過高壓射流冷箱設備進行低溫液化處理，進而輸出，而由于天然氣中含有雜質，例如重烴成分，這導致了高壓射流冷箱在輸出液態天然氣過程中易發生管路的阻塞，導致了生產效率的降低和設備耐用性差。為了對雜質進行處理，而對于氣態天然氣進行處理，去除重烴等雜質需要單獨設置設備進行處理，在耗能的同時還達不到清除徹底的效果。
[0005]以上現有技術中，對于重烴等雜質進行清除能力差，且單獨設置清除設備導致的節能環保性低等缺陷是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種天然氣處理裝置，通過本實用新型的應用將顯著提高對于重烴等雜質進行去除的能力，同時顯著提高節能和環保性。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種天然氣處理裝置，包括能夠進行冷卻處理的天然氣液化器，還包括雜質液化箱、換熱器和回流管，其中:
[0008]所述雜質液化箱與所述天然氣液化器連通，以向所述天然氣液化器輸送氣態的天然氣；
[0009]所述天然氣液化器的冷卻介質回流口通過所述回流管與所述換熱器的介質入口連通，以輸送通過所述天然氣液化器冷卻的冷卻介質；
[0010]所述換熱器與所述雜質液化箱相貼合，以實現所述換熱器內的冷卻介質通過熱傳遞使所述雜質液化箱內通過的氣態雜質液化。
[0011 ] 可選地，還包括溫度檢測器和流量控制器；
[0012]所述溫度檢測器用于檢測所述雜質液化箱內的冷卻溫度；
[0013]所述流量控制器用于根據所述冷卻溫度調節所述回流管中所述冷卻介質的流速。
[0014]可選地，還包括用于根據所述冷卻溫度的閾值進行信息輸出的提示裝置，所述提示裝置與所述溫度檢測器相連。
[0015]可選地，所述換熱器的介質出口與所述天然氣液化器的入口相連，以輸送流經所述換熱器的所述冷卻介質。
[0016]可選地，還包括栗送裝置，所述雜質液化箱的輸出口和所述換熱器的介質出口皆與所述栗送裝置的入口相連通，所述栗送裝置的出口與所述天然氣液化器的入口相連通。
[0017]可選地，所述栗送裝置包括用于增壓的壓縮機。
[0018]可選地，所述天然氣液化器具體為高壓射流箱。
[0019]在一個關于天然氣處理裝置的實施方式中，其包括天然氣液化器、雜質液化箱、換熱器和回流管，其中的天然氣液化器是用于將天然氣從氣態冷卻為液態的，雜質液化箱是用于將天然氣中的雜質進行從氣態冷卻為液態的。將雜質液化箱與天然氣液化器連通設置，使得通過雜質液化箱的氣態的天然氣能夠進入天然氣液化器，同時，在天然氣液化器上設置有冷卻介質回流口，將此冷卻介質回流口通過回流管與換熱器的介質入口進行連通設置，由此，將通過天然氣液化器進行冷卻處理的天然氣的一部分通過回流管輸入換熱器中，此部分經冷卻后回流的天然氣被稱作冷卻介質。在經過天然氣液化器進行冷卻處理后，存在降溫液化的天然氣，同時還存在一部分仍處于氣態的天然氣，優選的是將這部分通過降溫后仍處于氣態的天然氣輸入換熱器，而對于液態的天然氣進入換熱箱，這并不對于本實施方式中的結構造成矛盾。通過換熱器與雜質液化箱的結合設置，通過其二者的結構相貼合，能夠實現熱量的交換傳遞，具體來說，進入換熱器的冷卻介質，即，從天然氣液化器輸入的天然氣的溫度必然低于通過雜質液化箱內的天然氣，這使得雜質液化箱內的天然氣通過熱量傳導而發生降溫，由于雜質液化箱內的天然氣中含有重烴的雜質物質，這些重烴等物質的液化溫度與天然氣的液化溫度不同，由此，通過上述結構設置，在雜質液化箱內的天然氣達到預設的低溫狀態下，其中的重烴等雜質發生液化，這便實現了天然氣在雜質液化箱中仍能夠因溫度未達到液化標準而保持氣態，而低溫液化的重烴等雜質實現了與氣態天然氣的分離。對于以上論述，對于天然氣進行低溫處理而實現重烴物質等雜質去除的結構設置中，僅對于天然氣液化器中設置的一套耗能降溫設備即可實現雙重降溫功能，一是使進入天然氣液化器的氣態天然氣通過降溫實現液化，二是利用了天然氣液化器中降溫的冷卻介質作為雜質液化箱的降溫介質，通過溫度的控制便能夠實現雜質的液化分離處理。
[0020]需要說明的是，對于重烴物質等氣態天然氣中的雜質，這些雜質的液化溫度通常高于天然氣的液化溫度，利用這一實際物理規律，將天然氣液化器中輸出的冷卻的天然氣作為冷卻介質對雜質液化箱進行冷卻，則必然能夠通過溫度控制使得雜質液化箱中的天然氣里摻雜的重烴物質等雜質達到液化的溫度需求，從而徹底完全地使重烴物質等雜質發生液化，實現與氣態天然氣的分離。然而，在現有技術中，根據將氣態天然氣中的重烴物質等雜質通過液化實現分離去除的需求，通常在雜質液化箱位置通過單獨設置一套降溫裝置進行冷卻處理，然而，單獨設置的降溫裝置需要單獨耗能，通過耗電和消耗佛利昂等進行降溫，這導致了耗能的增加，同時過多利用佛利昂將導致環保性差，與此同時，在單獨設置的降溫裝置無法將雜質液化箱的溫度控制在重烴物質等雜質發生液化的低溫時，將導致從雜質液化箱中輸出的氣態天然氣中仍留存有重烴物質等雜質，這將導致天然氣液化器和管路等相應位置的阻塞。因此，相比于現有技術，本實施方式提供的天然氣處理裝置的應用將顯著提高對于重烴等雜質進行去除的能力，同時顯著提高節能和環保性。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0023]圖1中:天然氣液化器一1、雜質液化箱一 2、換熱器一 3、回流管一 4。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型的核心是提供一種天然氣處理裝置，通過本實用新型的應用將顯著提高對于重烴等雜質進行去除的能力，同時顯著提高節能和環保性。
[0025]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]請參考圖1，圖1為本實用新型結構不意圖。
[0027]根據圖1中所示，天然氣處理裝置包括能夠進行冷卻處理的天然氣液化器1、雜質液化箱2、換熱器3和回流管4，雜質液化箱2與天然氣液化器I連通，實現向天然氣液化器I輸送氣態的天然氣，天然氣液化器I的冷卻介質回流口通過回流管4與換熱器3的介質入口連通，實現輸送冷卻介質，這里的冷卻介質是通過天然氣液化器I進行冷卻的天然氣。換熱器3與雜質液化箱2相貼合，以實現所述換熱器3內的冷卻介質通過熱傳遞使雜質液化箱2內通過的氣態雜質液化。以上結構設置中，天然氣液化器I中進行冷卻并輸出的目標是純凈度較高的液化天然氣，這需要對天然氣液化器I進行低溫冷卻處理，例如，通常降溫的控制溫度低于零下70°C;與此同時，雜質液化箱2的設置功能是將天然氣中的雜質進行冷卻液化，從而將液化狀態的雜質從氣態的天然氣中進行分離，由此功能設定，并且由于天然氣中的主要雜質為重烴物質，重烴物質的實際液化溫度高于天然氣的液化溫度，例如在零下40°C左右這一溫度區間便能夠使大部分重烴物質發生液化，而此溫度未達到天然氣的液化溫度，根據此物理事實，通常來說，雜質液化箱2進行冷卻降溫的溫度設定值是高于天然氣液化器I的溫度設定值的，但仍然需要對雜質液化箱2設置一套降溫裝置，而本實施例中，根據上述物理條件，只在天然氣液化器I設置一套耗能的降溫設備，對于在天然氣液化器I中被降溫處理的天然氣，將完成降溫的天然氣進行輸出后，其中的一部份天然氣作為冷卻介質通過回流管4輸入換熱器3中，換熱器3是用于對雜質液化箱2進行降溫處理的，而將已降溫并回流的天然氣作為換熱器的冷卻介質進行利用，則無需對雜質液化箱2單獨設置耗能的降溫設備，換熱器2通過結構上與雜質液化箱2進行換熱表面的貼合、穿插和嵌套等設置即可利用已被降溫回流的天然氣實現對雜質液化箱2的降溫。
[0028]這里需要特別提出的是，第一、從天然氣液化器I中輸出的天然氣的實際溫度能夠低于雜質液化箱2所需設定的溫度，因此能夠滿足換熱器3的使用需求；
[0029]第二、從天然氣液化器I中被降溫處里的天然氣包括液態，也包括一部分未被完全液化的氣態天然氣，因此，通過回流管4進行回流的介質中可以利用液態天然氣，也可以利用氣態天然氣，其中比較優選的是利用氣態天然氣。
[0030]由此，本天然氣處理裝置只對天然氣液化器I設置一套降溫裝置即可實現在雜質液化箱2中對包括重烴物質等雜質進行液化處理，從而將液化的雜質從氣態天然氣中進行分離；同時又實現了天然氣液化器I內對氣態天然氣進行降溫液化的功能。這必然相比于在雜質液化箱2和天然氣液化器I分別設置耗能的降溫設備更節約能源，也提高了環保性，同時對于結構的復雜性、維護的便捷性都得到了提高。另外，若對于雜質液化箱單獨設置降溫設備，若降溫效果不佳，無法達到低溫設定值，則將導致包括重烴物質等雜質的液化分離效果差，而本實施例利用了已降溫至比雜質液化所需溫度更低溫度的天然氣介質作為冷源，這必然能夠滿足雜質液化箱2的溫度控制需求，因此，這也對于天然氣的提純能力得到了顯著地提高。
[0031]對于天然氣處理裝置中的天然氣液化器1，可具體應用高壓射流箱，并在高壓射流箱I的出口位置連接回流管4。
[0032]在上述實施例的基礎上，另一實施例中，設置天然氣處理裝置還包括溫度檢測器和流量控制器，溫度檢測器用于檢測雜質液化箱2內的冷卻溫度，流量控制器用于根據冷卻溫度調節回流管4中冷卻介質的流速。如此，能夠實現自動和更精準地溫度控制，進一步提高了天然氣中去除雜質的提純能力。
[0033]進一步地，天然氣處理裝置還包括用于根據所述冷卻溫度的閾值進行信息輸出的提示裝置，提示裝置與溫度檢測器相連。由此，通過提示裝置能夠實現對于天然氣處理裝置中的雜質液化箱2實際溫度的實時監控，從而更好地實現維護控制，并在因故發生溫度異常時及時處理，避免雜質的提純誤差。
[0034]另一實施例中，將換熱器3的介質出口與天然氣液化器I的入口進行連接，由此，使得流經通過換熱器3的作為冷卻介質的天然氣從新被輸入天然氣液化器I中進行再次降溫處理。對于天然氣液化器1，其入口同時與雜質液化箱2和換熱器3進行連通，雜質液化箱2中與雜質發生分離的天然氣進入天然氣液化器I，與此同時，自天然氣液化器I中被降溫處理后的天然氣回流經過換熱器3的天然氣又再次進入天然氣液化器I，如此，形成了連續的循環系統，既利用了天然氣作為冷源的介質，節約了降溫設備的使用，又保證了天然氣自身最終能夠被完全被收集利用，避免了浪費。
[0035]對于上述實施例的結構，進一步設置栗送裝置，使雜質液化箱2的輸出口和換熱器3的介質出口分別與栗送裝置的入口相連通，栗送裝置的出口與天然氣液化器I的入口相連通。通過栗送裝置的利用，能夠進一步提高流速，提高效率。在天然氣處理裝置結束運行時，在雜質液化箱2內已停止輸入混有雜質的天然氣狀態下，仍能夠通過栗送裝置的運行將換熱器3中作為冷卻介質的天然氣從新栗入天然氣液化器1，從而最終使得本輪生產周期中所輸送的天然氣完全通過天然氣液化器I而輸出。
[0036]通常的栗送裝置可以應用增壓壓縮機，還可以應用其他具有相同功能的設備作為栗送裝置。
[0037]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種天然氣處理裝置，包括能夠進行冷卻處理的天然氣液化器(I)，其特征在于，還包括雜質液化箱(2)、換熱器(3)和回流管(4)，其中: 所述雜質液化箱(2)與所述天然氣液化器(I)連通，以向所述天然氣液化器(I)輸送氣態的天然氣； 所述天然氣液化器(I)的冷卻介質回流口通過所述回流管(4)與所述換熱器(3)的介質入口連通，以輸送通過所述天然氣液化器(I)冷卻的冷卻介質； 所述換熱器(3)與所述雜質液化箱(2)相貼合，以實現所述換熱器(3)內的冷卻介質通過熱傳遞使所述雜質液化箱(2)內通過的氣態雜質液化。2.如權利要求1所述的天然氣處理裝置，其特征在于，還包括溫度檢測器和流量控制器； 所述溫度檢測器用于檢測所述雜質液化箱(2)內的冷卻溫度； 所述流量控制器用于根據所述冷卻溫度調節所述回流管(4)中所述冷卻介質的流速。3.如權利要求2所述的天然氣處理裝置，其特征在于，還包括用于根據所述冷卻溫度的閾值進行信息輸出的提示裝置，所述提示裝置與所述溫度檢測器相連。4.如權利要求3所述的天然氣處理裝置，其特征在于，所述換熱器(3)的介質出口與所述天然氣液化器(I)的入口相連，以輸送流經所述換熱器(3)的所述冷卻介質。5.如權利要求4所述的天然氣處理裝置，其特征在于，還包括栗送裝置，所述雜質液化箱(2)的輸出口和所述換熱器(3)的介質出口分別與所述栗送裝置的入口相連通，所述栗送裝置的出口與所述天然氣液化器(I)的入口相連通。6.如權利要求5所述的天然氣處理裝置，其特征在于，所述栗送裝置包括用于增壓的壓縮機。7.如權利要求1至6任一項所述的天然氣處理裝置，其特征在于，所述天然氣液化器(I)具體為高壓射流箱。
【文檔編號】F25J3/08GK205580094SQ201620367359
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】譚軍
【申請人】重慶耐德能源裝備集成有限公司