一体化移动式天然气液化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种体化移动式天然气液化装置，其采用可移动一体化的方式组装而成，包括脱重烃单元、脱碳单元、脱水单元、液化单元、胺液再生单元、冷却单元和公用工程。该液化装置采用混合制冷剂和R22作为冷剂为天然气液化提供制冷量，采用R134a与风冷相结合代替了传统的水冷系统，使无水缺水的地区能快捷方便的使用天然气成为可能，并且基本不用地面铺设管道就可以使天然气液化。本发明专利技术将分机组模式改为一体机模式，使设备占地面积进一步缩小，同时更加灵活，方便移动及组装，操作维修简便，节省人力物力；采用新工艺节省能耗，自动化程度大幅度提高，解决了无水源问题，可适用于各种非常规气体，复杂地形，使非常规气体的利用率大大提升。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于天然气预处理及液化用的装置，具体涉及一种一体化移动式天然气液化装置。
技术介绍
：传统LNG液化工厂筹建手续复杂，投资成本高，建设周期长，占地面积大，工艺复杂，整体能耗高，适用范围受限，不适用于偏远山区孤井、单井等地点的用气使用。基于非常规天然气开发难度大、气井所处地理位置复杂、铺设管道遥不可及，目前，现有技术中的设备大部分是按功能将装置分成不同的模块，主要以模块式移动液化装备为主，其中制冷工艺主要采用相对成熟的氮膨胀工艺；吸收塔和再生塔采用单个高塔，设备高度较高，运输存在局限。因此，为解决传统液化工厂占地面积大，减少建设周期长、耗资大、集成化低，不可移动等实际问题，申请人研发出一种采用低塔同时采用多塔串联来实现脱碳及胺液再生的目的对整个循环系统的能量给予平衡的一体化移动式天然气液化装备，既节省设备占地空间，又节约能耗。
技术实现思路
：为了克服现有技术存在的问题，本专利技术提供一种用于非常规天然气预处理及液化一体化移动式装置，其结构简单、产品纯度高、工艺简单、操作方便、能耗低、系统稳定、体积小，便于运输，实现了高度集成化，一体整装，运输便捷的新突破。为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：一体化移动式天然气液化装置，采用可移动一体化的方式组装而成，其包括脱重烃单元、脱碳单元、脱水单元、液化单元、胺液再生单元、冷却单元、公用工程。脱重烃单元包括活性炭净化塔A和活性炭净化塔B，即原料气经活性炭净化塔A、活性炭净化塔B脱除重烃；脱碳单元包括原料气液分离器、脱碳塔组、粉尘过滤器Ⅰ、分离罐，即原料气首先进入原料气液分离器中脱除游离水及部分固体杂质，脱除大部分水的气体先进入脱重烃单元脱除重烃，再进入脱碳塔组脱除CO2后，经粉尘过滤器Ⅰ脱除携带的活性炭固体杂质，然后进入分离罐分离其中夹带的液体，最后去脱水单元脱除水分；所述脱碳塔组由若干个脱碳塔串联组成，即经脱重烃处理的气体进入脱碳塔是经过若干个塔的串联流动，即从每个塔的中下部位进入塔内，往上升的过程和塔顶下降的胺液逆流接触，其中的CO2被吸收；塔顶出来的气体再依次进入下一个塔继续吸收其中未脱除的CO2。脱水单元包括分子筛塔Ⅰ、再生气冷却器、燃料气缓冲罐、粉尘过滤器Ⅱ，即从脱碳单元分离罐出来的原料气由分子筛塔Ⅰ的顶部进入塔内，穿过分子筛，其中的水分被分子筛吸收，洁净的原料气从分子筛塔Ⅰ底部流出去往液化单元；当分子筛吸附杂质达到饱和时，进入再生状态，即电加热器的高温气经程控阀由塔底进入分子筛塔Ⅰ，将塔中分子筛上的杂质从塔顶带走，再经再生气冷却器降温至常温后，去往燃料气缓冲罐；分子筛塔Ⅰ底部的原料气经过粉尘过滤器Ⅱ去除粉尘，成为洁净气；液化单元包括冷箱、R22预冷压缩机、气冷换热器、R22储罐、混合制冷剂压缩机、一级除油器、R22预冷换热器、二级除油器、三级除油器、分子筛塔Ⅱ、LNG储罐，即从脱水单元的分子筛过来的洁净原料气于冷箱中进行冷却的过程是将低温冷剂氟利昂和混合制冷剂冷凝成液体LNG，具体是从脱水单元的分子筛过来的洁净原料气于冷箱中进行冷却，从R22预冷压缩机过来的氟利昂经过R22预冷换热器冷凝成液相，进入R22储罐后，经过节流阀进行节流降温作为R22预冷换热器的冷源；从混合制冷剂压缩机过来的混合制冷剂经过一级除油器分离出混合制冷剂和压缩机油，分别进入气冷换热器中进行冷却；压缩机油从气冷换热器出来返回到混合制冷剂压缩机中，混合制冷剂经过气冷换热器后，依次进入二级除油器、三级除油器、分子筛塔、粉尘过滤器后，进入冷箱中冷却后，进入原料气液分离器，气相和液相分两路作为冷源于冷箱中进一步冷却后，经节流阀进行节流降温后，进入冷箱后，返回到混合制冷剂压缩机中；所述冷箱包括预冷换热器、主冷换热器一、主冷换热器二和过冷换热器四个换热器，四个换热器封于一个密封的箱体内，填充珠光砂进行保冷。其中，原料气依次经过预冷换热器、主冷换热器一后，进入重烃分离罐，将重烃分离出来，剩下的原料气进入主冷换热器二后，进入气液分离罐，其中气相作为闪蒸气依次经过主冷换热器二、主冷换热器一、预冷换热器回收冷量后，作为反流气去脱水单元；原料气分成两路，一小部分作为过冷气经过节流阀节流降温后，作为冷源进入过冷换热器中，剩余的原料气经过冷换热器和节流阀后，即得过冷的LNG产品，进入LNG储罐中。胺液再生单元包括再生塔、胺液过滤器、贫液冷却器、贫液泵、胺液储罐、再沸器、CO2排放气冷凝器、排放气液分离器，即从脱碳塔底出来的胺液必须去再生，再生过程是对胺液进行加热，使其中的CO2被解吸出来的物理过程。从脱碳塔底出来的胺液经过再生塔解吸后，经胺液过滤器回收其热量，再经贫液冷却器冷却到常温，最后经贫液泵打回脱碳塔中吸收CO2；再生塔底部出来的胺液进入胺液储罐，胺液储罐的底部与再沸器相联通；从再生塔出来的CO2夹带大量的水蒸气，先经CO2排放气冷凝器将其中的水分冷凝成液态，然后进入排放气液分离器，分离出水分，CO2排出系统，水分再回到系统中；所述再生塔由再生塔A、再生塔B、再生塔C串联构成，即从脱碳塔底出来的胺液经换热器处理后由再生塔A顶部进入塔内，胺液由塔底经连接泵打入再生塔B塔内，再次和蒸汽逆流接触继续解吸其中的CO2。冷却单元包括R134a缓冲罐、R134a压缩机、冷凝换热器、储液罐，即冷却单元是采用R134a与风冷相结合的冷却过程，即从R134a缓冲罐过来的R134a进入R134a压缩机，经压缩后进入二次油分进行初步除油后，进入冷凝换热器进行冷凝，冷凝后的R134a进入储液罐经节流后作为冷剂进入排放气冷却器对介质进行冷却，返回来的气相R134a回到R134a缓冲罐；公用工程包括导热油炉、再生气加热器、空压机，即由导热油炉对导热油进行加热，热的导热油作为热源进入再沸器、再生气加热器A、再生气加热器B对胺液和再生气进行加热；空压机对空气进行净化压缩后，作为气动调节阀的气源。本专利技术的一体化移动式天然气液化装置采用混合制冷剂和R22作为冷剂为天然气液化提供制冷量，采用R134a与风冷相结合代替了传统的水冷系统，使无水缺水的地区能快捷方便的使用天然气成为可能，并且基本不用地面铺设管道就可以使天然气液化。本专利技术的一体化移动式天然气液化装置将分机组模式改为一体机模式，使设备占地面积进一步缩小，同时更加灵活，方便移动及组装。在液化工艺上也有所改进，即由原来的水冷革新为R134a冷与风冷相结合的制冷方式，低温段直接采用风冷，高温段先利用风冷，再利用R134a冷却达到工艺要求的制冷量，操作维修简便，节省人力物力；采用新工艺节省能耗，自动化程度大幅度提高。综上所述，该一体化移动式天然气液化装置的有益效果在于：(1)减少了投资成本，节约用水；(2)占地面积减小；(3)建设周期缩短，节省了三分之一的时间；(4)解决了无水源问题，可适用于各种非常规气体，复杂地形，使非常规气体的利用率大大提升。附图说明：图1是本专利技术一体化移动式天然气液化装置的平面布置图；图中：1-活性炭净化塔A，2-活性炭净化塔B，3-原料气液分离器，4-脱碳塔组，5-粉尘过滤器，6-分子筛塔ⅠA，7-分子筛塔ⅠB，8-冷箱，9-R22预冷压缩机，10-气冷换热器，11-混合制冷剂压缩机，12-一级除油器，13-R22预冷换热器，14-二级除油器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化移动式天然气液化装置，包括脱重烃单元、脱碳单元、脱水单元、液化单元、胺液再生单元、冷却单元和公用工程，其特征在于：所述天然气液化装置采用可移动一体化的方式组装而成。

【技术特征摘要】
1.一体化移动式天然气液化装置，包括脱重烃单元、脱碳单元、脱水单元、液化单元、胺液再生单元、冷却单元和公用工程，其特征在于：所述天然气液化装置采用可移动一体化的方式组装而成。2.根据权利要求1所述的一体化移动式天然气液化装置，其特征在于：所述一体化移动式天然气液化装置由脱重烃单元、脱碳单元、脱水单元、液化单元、胺液再生单元、冷却单元和公用工程构成，其中：所述脱重烃单元包括活性炭净化塔A(1)和活性炭净化塔B(2)，活性炭净化塔A(1)与活性炭净化塔B(2)相连；所述脱碳单元包括原料气液分离器(3)、脱碳塔组(4)、粉尘过滤器(5)和分离罐，原料气液分离器(3)与脱碳塔组(4)相连，脱碳塔组(4)的塔底连接于粉尘过滤器(5)上，粉尘过滤器(5)与分离罐相连；所述脱水单元包括分子筛塔Ⅰ、再生气冷却器、燃料气缓冲罐，分子筛塔Ⅰ由分子筛塔ⅠA(6)和分子筛塔ⅠB(7)串联组成，分子筛塔ⅠA(6)和分子筛塔ⅠB(7)的塔顶依次连接再生气冷却器，再生气冷却器与燃料气缓冲罐相连；分子筛塔ⅠA(6)和分子筛塔ⅠB(7)的塔底连接于脱碳单元中的粉尘过滤器(5)上；所述液化单元包括冷箱(8)、R22预冷压缩机(9)、气冷换热器(10)、R22储罐、混合制冷剂压缩机(11)、一级除油器(12)、R22预冷换热器(13)、二级除油器(14)、三级除油器(15)、分子筛塔Ⅱ(16)、LNG储罐，冷箱(8)与脱水单元中的分子筛塔Ⅰ相连，R22预冷压缩机(9)与R22预冷换热器(13)相连，R22预冷换热器(13)与R22储罐相连；混合制冷剂压缩机(11)依次连接于一级除油器(12)、气冷换热器(10)、二级除油器(14)、三级除油器(15)、分子筛塔Ⅱ(16)和脱碳单元中的粉尘过滤器(5)上；LNG储罐与冷箱(8)相连；所述胺液再生单元包括再生塔、胺液过滤器(17)、贫液冷却器(18)、贫液泵、胺液储罐(19)、再沸器、CO2排放气冷凝器(20)、排放气液分离器(21)，再生塔连接于脱碳单...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚晓科，穆云飞，赵阳，王安胜，幸涛，陈宏伟，唐刚，杨敏，王婷，
申请(专利权)人：银川天佳能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64