專利名稱：一種天然氣處理系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于能源領域，尤其涉及一種天然氣處理系統。
背景技術：
液化天然氣被公認為地球上最干凈的能源，其主要成分是甲烷，無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態天然氣體積的1/600，液化天然氣的重量僅為同體積水的45%左右，且燃燒后對空氣污染非常小，液化天然氣由于能量密度大，便于儲存和運輸；儲運效率高，占地少，相對投資小；儲存壓力低，安全性好；組分純凈、燃燒完全、排放清潔，且不受燃氣管網制約等優勢，日益成為全球能源市場的熱點，再加之石油價格的頻繁波動、《京都議定書》生效、西氣東輸以及天然氣在短期內無替代能源等現狀都為液化天然氣市場的發展創造了條件。在現有液化天然氣的制造過程中，自地下開采出的原料氣首先經過凈化處理，然后通過液化裝置分離出液態甲烷，其中可能含有部分烴類，傳統的液化裝置大多 通過絕熱膨脹方法對混合氣體進行逐級制冷，最終獲得液化天然氣，膨脹制冷工藝的優點是能耗低、流程短、成本低，但是其液化率較低，其他副產品如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等烴類不能完全液化，丙烷和丁烷是液化石油氣的主要成分，具有重要的工業價值，這部分氣體液化率低導致其無法高效回收利用，造成能源浪費。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種天然氣處理系統，旨在解決現有天然氣液化過程中副產品回收率低的問題。本實用新型是這樣實現的，一種天然氣處理系統，包括原料氣預處理設備，與所述原料氣預處理設備相連接的液化設備，以及與所述液化設備相連接的回收設備和天然氣收集設備，所述液化設備包括丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置，所述丙烷蒸發制冷裝置的輸入端與所述原料氣預處理設備相連接，輸出端與所述乙烯蒸發制冷裝置的輸入端相連接；所述乙烯蒸發制冷裝置的輸出端與所述天然氣收集設備相連接；所述丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置的輸出端還分別與所述回收設備相連接。作為本實用新型的優選技術方案所述原料氣預處理設備包括凈化裝置和與所述凈化裝置相連接的調壓裝置，所述調壓裝置的輸出端與所述丙烷蒸發制冷裝置相連接。所述凈化裝置包括洗氣容器和干燥器，所述洗氣容器的輸出端與所述干燥器的輸入端相連接，所述干燥器的輸出端與所述調壓裝置相連接。所述調壓裝置與所述丙烷蒸發制冷裝置之間密閉連接。所述回收設備包括冷凝吸附裝置。所述丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置與所述冷凝吸附裝置密閉連接。本實用新型中的液化設備包括丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置，通過丙烷和乙烯蒸發循環制冷對天然氣的原料氣進行逐級液化，將原料氣中的重烴和輕烴分階段液化析出，使天然氣的原料氣在液化處理過程中產生的副產品被高效回收，解決了采用傳統方法回收副產品時回收率低的問題，有利于節能減排。
圖I是本實用新型實施例天然氣處理系統的結構示意具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖I示出了本實用新型實施例提供的天然氣處理系統的結構示意圖，為了便于說明，僅不出了與本實施例相關的部分。 參考附圖1，該天然氣處理系統主要包括原料氣預處理設備I、液化設備2、液化天然氣收集設備3和回收設備4，其中，原料氣預處理設備I用于將自地下開采出來的原料氣進行初步凈化處理，具體可以包括一凈化裝置11，用于脫酸、脫水、脫重烴、除汞和脫氧等凈化處理。液化設備2的輸出端分別與回收設備4和液化天然氣收集設備3相連接，用于將經過預處理的原料氣液化，析出重烴和穩定輕烴并獲得液化天然氣，其中的大部分重烴和穩定輕烴由回收設備4回收待用，液化天然氣(可能含有少量輕烴和極少量重烴)由液化天然氣收集設備3收集起來待用。為了解決原料氣在液化過程中副產品回收率低的問題，本實施例對液化設備2進行了改造，該液化設備2包括沿氣流傳輸方向依次連接的丙烷蒸發制冷裝置21和乙烯蒸發制冷裝置22，其中，丙烷蒸發制冷裝置21的輸入端與原料氣預處理設備I相連接，輸出端則與乙烯蒸發制冷裝置22相連接，乙烯蒸發制冷裝置22的輸出端與液化天然氣收集設備3相連接。并且，丙烷蒸發制冷裝置21和乙烯蒸發制冷裝置22的輸出端還分別與回收設備4相連接。經原料氣預處理設備I輸出的原料氣首先經過丙烷蒸發制冷裝置21，通過丙烷蒸發循環制冷將原料氣的溫度降低至原料氣中較重烴類的液化溫度，使大部分重烴冷凝析出，并通過回收設備4回收起來。經過初步液化的原料氣再經過乙烯蒸發制冷裝置22，通過乙烯蒸發循環制冷使剩余氣體的溫度下降，將接近全部的丁烷、丙烷、乙烷和其他穩定輕烴從混合氣中冷凝分離出來，這部分副產品由回收設備4回收待用，其中的丁烷和丙烷是液化石油氣的主要成分，具有重要的應用價值。經過乙烯制冷處理后，氣體溫度約為_147°C左右，剩余氣體中含有大量甲烷和極少量重烴和輕烴，此時可將氣體壓力快速降至常壓，使溫度降至甲烷的液化溫度-162°，獲得液化天然氣，該液化天然氣由液化天然氣收集裝置3收集待用。本實施例通過丙烷蒸發制冷裝置21和乙烯蒸發制冷裝置22對原料氣進行逐級液化，將原料氣中的重烴和輕烴分階段析出，使不同副產品的液化率得到提高，進而提高了天然氣處理過程中的副產品的回收率，有利于節能減排。在本實施例中，原料氣預處理設備I還可以進一步包括連接于凈化裝置11的輸出端的調壓裝置12，調壓裝置12的輸出端與液化設備2的丙烷蒸發制冷裝置21相連接。進一步的，凈化裝置11可以包括洗氣容器111和干燥器112，二者沿氣流傳輸方向依次連接，洗氣容器111的輸出端與干燥器112的輸入端相連接，干燥器112的輸出端與調壓裝置12相連接。洗氣容器111用于對原料氣進行脫酸、脫重烴、除汞和脫氮等處理，干燥器112則用于對經過洗氣容器輸出的原料氣進行脫水處理，經過凈化處理后可避免原料氣中的0)2、水分、汞及重烴在低溫下凍結而堵塞設備和管線，同時避免H2s、有機硫、汞腐蝕設備和管線，同時便于后續的液化處理。經過凈化處理后的原料氣進入調壓裝置12，調壓裝置12采用節流降壓技術對原料氣的壓力進行調節，使其達到預定的進壓標準，適合進行下一步的液化處理，保證較佳的液化效果。在本實施例中，回收設備4可以包括一冷凝吸附裝置41，通過吸附法回收烴類物質，同時還可以通過逐級冷凝的方法分類回收不同的烴類物質，最終獲得穩定輕烴和液化石油氣。為了進一步提高液化天然氣的產率和副產品的回收率，調壓裝置12與液化設備2的丙烷蒸發制冷裝置21之間最好密閉連接，丙烷蒸發制冷裝置21和乙烯蒸發制冷裝置22與回收設備4的冷凝吸附裝置41之間同樣密閉連接，避免天然氣和副產品泄漏。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求1.一種天然氣處理系統，包括原料氣預處理設備，與所述原料氣預處理設備相連接的液化設備，以及與所述液化設備相連接的回收設備和天然氣收集設備，其特征在于，所述液化設備包括丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置，所述丙烷蒸發制冷裝置的輸入端與所述原料氣預處理設備相連接，輸出端與所述乙烯蒸發制冷裝置的輸入端相連接；所述乙烯蒸發制冷裝置的輸出端與所述天然氣收集設備相連接；所述丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置的輸出端還分別與所述回收設備相連接。
2.如權利要求I所述的天然氣處理系統，其特征在于，所述原料氣預處理設備包括凈化裝置和與所述凈化裝置相連接的調壓裝置，所述調壓裝置的輸出端與所述丙烷蒸發制冷裝置相連接。
3.如權利要求2所述的天然氣處理系統，其特征在于，所述凈化裝置包括洗氣容器和干燥器，所述洗氣容器的輸出端與所述干燥器的輸入端相連接，所述干燥器的輸出端與所述調壓裝置相連接。
4.如權利要求2或3所述的天然氣處理系統，其特征在于，所述調壓裝置與所述丙烷蒸發制冷裝置之間密閉連接。
5.如權利要求2或3所述的天然氣處理系統，其特征在于，所述回收設備包括冷凝吸附 裝直。
6.如權利要求5所述的天然氣處理系統，其特征在于，所述丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置與所述冷凝吸附裝置密閉連接。
專利摘要本實用新型適用于能源領域，提供了一種天然氣處理系統，包括原料氣預處理設備，與原料氣預處理設備相連接的液化設備，以及與液化設備相連接的回收設備和天然氣收集設備，液化設備包括丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置，丙烷蒸發制冷裝置的輸入端與原料氣預處理設備相連接，輸出端與乙烯蒸發制冷裝置的輸入端相連接；乙烯蒸發制冷裝置的輸出端與天然氣收集設備相連接；丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置的輸出端還分別與回收設備相連接。本實用新型中的液化設備包括丙烷蒸發制冷裝置和乙烯蒸發制冷裝置，用于對原料氣進行逐級液化，將原料氣中的重烴和輕烴分階段液化析出，使原料氣在液化處理過程中產生的副產品被高效回收，有利于節能減排。
文檔編號C10L3/10GK202501708SQ20112056687
公開日2012年10月24日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者楊旭, 王榮, 田耘 申請人:宇星科技發展(深圳)有限公司