甲烷回收系统以及回收方法技术方案

本发明专利技术涉及一种甲烷回收系统以及回收方法，包括气相换热装置以及液相换热装置，甲烷气通过管道输送至所述气相换热装置的高温通道内，所述液相换热装置的低温通道通过管道与冷却液连接，且所述气相换热装置的高温通道与所述液相换热装置的高温通道相连，所述气相换热装置的低温通道与所述液相换热装置的低温通道相连。本发明专利技术利用冷却液的冷量对甲烷气进行降温，进而将甲烷气液化，实现对甲烷气回收，不但实现能量充分利用，而且减少能量损耗使回收率显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体回收再利用的
，尤其是指应用在液化天然气(LNG)存储和运输过程中蒸发气体(BOG)的再液化与回收。
技术介绍
液化天然气(LNG)主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的能源，无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点温度后变成液体，通常液化天然气储存在零下161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。液化天然气燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，所以液化天然气是一种比较先进的能源。LNG加注站储存的低温甲烷液体，由于和外界存在热交换，低温甲烷液体需自身气化(由液体变为气体)才能保证温度在沸点或者沸点以下，这部分气化的甲烷气体若直接排入大气，会造成环境污染以及安全隐患。现有的甲烷气体回收方式包括把气化出来的甲烷气体经与空气换热后进入城市管网或者使用压缩机把这些甲烷气体变成CNG (压力大于20MPa的甲烷气体产品)，若选择进入城市管网方案需要LNG加注站靠近城市管网，对普通的LNG加注站并不适用；若选择利用压缩机将甲烷气体加工成CNG产品，由于CNG产品的市场价值较低，储运复杂，而且压缩耗能较高，设备占地较大。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中回收甲烷时能量损耗高且回收率低的问题从而提供一种不但可以充分利用能量，减少能量损耗，而且回收率高的。为解决上述技术问题，本专利技术所述的一种甲烷回收系统，包括气相换热装置以及液相换热装置，所述气相换热装置包括至少两个通道，其中高温通道与低温通道交换热量，甲烷气通过管道输送至所述气相换热装置的高温通道内，所述液相换热装置包括至少两个通道，其中高温通道与低温通道交换热量，所述液相换热装置的低温通道通过管道与冷却液连接，且所述气相换热装置的高温通道与所述液相换热装置的高温通道相连，所述气相换热装置的低温通道与所述液相换热装置的低温通道相连。在本专利技术的一个实施例中，所述液相换热装置位于所述气相换热装置的下方，且均位于第一换热装置内。在本专利技术的一个实施例中，所述液相换热装置的出液口与甲烷液存罐之间通过液泵连接。在本专利技术的一个实施例中，所述液相换热装置的出液口与所述甲烷液存罐之间设有冷却管，且所述冷却管缠绕于所述液相换热装置的出液口与所述甲烷液存罐之间的管道上。在本专利技术的一个实施例中，所述甲烷液存罐通过加压泵与加液枪相连。在本专利技术的一个实施例中，所述甲烷液存罐和所述加液枪之间的管道采用双层管，所述双层管包括外管和内管。在本专利技术的一个实施例中，所述甲烷液存罐和所述加液枪之间也设有冷却管，且所述冷却管缠绕于所述甲烷液存罐与所述加液枪之间的管道上。本专利技术还公开了一种甲烷回收方法，用于回收甲烷液，包括如下步骤:步骤S1:将冷却液换热升温形成升温冷却液；步骤S2:将甲烷气与所述升温冷却液换热进行第一级降温，形成降温甲烷气；步骤S3:将降温甲烷气与所述冷却液换热进行第二级降温，形成甲烷液，回收所述甲烷液；同时，所述冷却液与降温甲烷气换热升温，形成升温冷却液，进入步骤S2进行循环处理。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S2还包括:将所述升温冷却液与所述甲烷气换热升温形成再升温冷却液，所述再升温冷却液与其它换热设备换热降温。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S3中利用甲烷液存罐回收甲烷液，且所述甲烷液存罐至加液枪之间的管道先通入制冷气冷却管道后再排出甲烷液。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点: 本专利技术所述的，利用冷却液的冷量对甲烷气进行降温，进而将甲烷气液化，实现对甲烷气回收，不但实现能量充分利用，而且减少能量损耗使回收率显著提高。【附图说明】为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中 图1是本专利技术实施例一所述甲烷回收系统示意图； 图2是本专利技术实施例二所述甲烷回收系统示意图； 图3是本专利技术实施例三所述甲烷回收系统示意图； 图4是本专利技术实施例四所述甲烷回收系统示意图； 图5是本专利技术实施例五所述甲烷回收控制系统示意图； 图6是本专利技术实施例六所述甲烷回收控制系统示意图； 图7是本专利技术实施例七所述甲烷回收控制系统示意图； 图8是本专利技术实施例八所述甲烷回收控制系统示意图； 图9是本专利技术实施例九所述甲烷回收控制系统示意图； 图10是本专利技术实施例十所述甲烷回收控制系统示意图； 图11是本专利技术实施例十一所述甲烷回收控制系统示意图。【具体实施方式】实施例一: 如图1所示，本实施例提供了一种甲烷回收系统，包括气相换热装置11以及液相换热装置12，所述气相换热装置包括至少两个通道，其中高温通道与低温通道交换热量，甲烷气10通过管道输送至所述气相换热装置11的高温通道内，所述液相换热装置包括至少两个通道，其中高温通道与低温通道交换热量，所述液相换热装置的低温通道通过管道与冷却液连接，且所述气相换热装置11的高温通道与所述液相换热装置12的高温通道相连，所述气相换热装置11的低温通道与所述液相换热装置12的低温通道相连。上述是本专利技术的核心技术方案，本专利技术所述的甲烷回收系统包括气相换热装置11，所述气相换热装置包括至少两个通道，其中高温通道与低温通道交换热量，甲烷气10通过管道输送至所述气相换热装置11的高温通道，通过所述气相换热装置11的低温通道内流过的介质用于降低甲烷气的温度，实现对甲烷气的一级降温。为了使所述气相换热装置11的低温通道内流入的介质温度比甲烷气10的温度更低，具体地，本专利技术所述甲烷回收系统还包括液相换热装置12，所述液相换热装置包括至少两个通道，其中高温通道与低温通道交换热量，所述气相换热装置11的高温通道与所述液相换热装置12的高温通道相连，使经过一级降温后的降温甲烷气通过所述气相换热装置11的高温通道流入所述液相换热装置12的高温通道，所述液相换热装置12的低温通道通过管道与冷却液13连接，由于所述冷却液13的温度很低，所述冷却液13进入所述液相换热装置12的低温通道后，与经过所述气相换热装置11的高温通道内的降温甲烷气进行换热，使降温甲烷气经过二级降温相变形成甲烷液，所述甲烷液直接回收利用，且回收产品为液化天然气可以就地销售。所述气相换热装置11的低温通道与所述液相换热装置12的低温通道相连，所述冷却液13经过所述液相换热装置12的换热后形成升温冷却液，所述升温冷却液的温度仍旧比甲烷气10的温度低，通过所述液相换热装置12的低温通道进入所述气相换热装置11的低温通道，从而实现对甲烷气10进行的一级降温。本专利技术采用所述冷却液13对甲烷气10进行降温，且对所述甲烷气10进行二次降温，与利用所述冷却液13进行一级换热而言，其冷量利用更充分有效，从而回收甲烷液的效率大幅度提高；另外，本专利技术一级降温中的冷量来源于二级降温中所述冷却液13的冷量，使能源最大程度上得到循环利用，减少了能源的损耗，有效提高了甲烷的回收率。下面说明甲烷回收系统的工作原理: 所述冷却液13通过管道进入所述液相换热装置12的低温通道形成升温冷却液，所述升温冷却液进入所述气相换热装置11的低温通道；所述甲烷气10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲烷回收系统，其特征在于：包括气相换热装置以及液相换热装置，所述气相换热装置包括至少两个通道，其中高温通道与低温通道交换热量，甲烷气通过管道输送至所述气相换热装置的高温通道内，所述液相换热装置包括至少两个通道，其中高温通道与低温通道交换热量，所述液相换热装置的低温通道通过管道与冷却液连接，且所述气相换热装置的高温通道与所述液相换热装置的高温通道相连，所述气相换热装置的低温通道与所述液相换热装置的低温通道相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峰，邢浩，
申请(专利权)人：新奥气化采煤有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13