高压节流液化的天然气处理充装系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高压节流液化的天然气处理充装系统，制冷液化系统为带制冷机直流预冷的高压节流膨胀液化制冷循环结构；储存加气系统为将生产的LNG液体在小容积LNG储罐中储存并通过LNG加气机向LNG燃料汽车加气或通过LNG充装柱向LNG运输槽车充装；本实用新型专利技术改变现有的LNG加气站采用站外LNG作为气源、站内设置较大LNG储罐储存的系统结构，从而减少冷蒸汽BOG的排放；可实现原有CNG加气站改、扩建成为LNG加气站或CNG加气站与LNG加气站的合建站，节约土地资源；工艺流程简单、设备数量少、调节灵活方便、容易启动操作、维护方便，噪音低，能耗低，三废排放少，安全系数高，适用于能建设CNG加气站的场所。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种对天然气进行处理的系统，尤其涉及一种天然气处理且能够直接应用的系统。
技术介绍
天然气作为清洁能源越来越受到重视，导致天然气在能源供应中的比例迅速增加。天然气应用于动力能源或者生活能源，将减少燃煤(气代煤)、燃油(气代油)的使用，进而净化大气环境，是人们生活水平提高的需要，是节能减排和改善城镇投资环境的需要，而为了实现上述目标，需使天然气储运和使用方便，现有技术中较为普遍的采用LNG(液化天然气)和CNG(压缩天然气)形式，特别是在边远地区无法铺设输送管线的前提下，LNG(液化天然气)和CNG(压缩天然气)更是首选的应用模式；而对于使用天然气作为动力能源的汽车，压缩天然气和液化天然气几乎是必然选择。现有技术中，液化天然气采用净化压缩、制冷液化和储存供需；其中净化和制冷液化或者过程复杂、机组多，流程复杂；附属设备多，专门储存制冷剂；管路和控制系统复杂，维护不便；或者能耗较高，制冷剂的合理匹配较为困难，能源利用率低，直接提高了液化天然气的制造成本。因此，需要对现有的天然气前期处理工艺进行改进，改变现有的系统结构，充分并合理的利用系统自身实现冷量回收过程，提高制冷效率，从而相对提高装置的处理能力，可节约生产成本；用天然气替代现有能源，达到提高生活水平和节能减排的目的，进而净化大气环境。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种高压节流液化的天然气处理充装系统，改变现有的系统结构，充分并合理的利用系统自身实现冷量回收过程，提高制冷效率，从而相对提高装置的处理能力，可节约生产成本；用天然气替代现有能源，达到提高生活水平和节能减排的目的，进而净化大气环境。本技术的一种高压节流液化的天然气处理充装系统，包括净化压缩系统、制冷液化系统和储存加气系统；净化压缩系统包括依次串接的净化系统和压缩机；制冷液化系统为带制冷机直流预冷的高压天然气节流膨胀液化制冷循环结构；储存加气系统包括LNG储罐以及与LNG储罐相连的LNG加气机和/或LNG充装柱。进一步，所述净化系统包括依次串接的脱硫脱碳装置和脱水装置，所述脱水装置的净化气出口连通于压缩机入口；制冷液化系统为天然气膨胀液化制冷循环结构。进一步，制冷液化系统包括初级冷却装置、高压引射器、第一分离器、第二分离器和第三分离器；所述初级冷却装置包括依次串联的第一换热器、制冷器和第二换热器，所述压缩机出口连通于第一换热器的原料气入口，第二换热器的原料气出口连通于高压引射器的原料气入口，高压引射器原料气出口连通于第一分离器的介质入口，第一分离器液相出口连通于储存加气系统，第一分离器的气相出口连通于第二分离器设置的底部换热器，底部换热器出口连通于第三分离器，第三分离器液相出口并入第一分离器液相出口连通于储存加气系统；第二分离器的气相出口连通于高压引射器并与原料气混合，第一分离器的气相出口设置依次连通于第二换热器和第一换热器并用于回收未被液化的天然气冷量的支路；制冷器设有冷却介质通道；第三分离器液相出口设有连通于第二分离器的支路；所述第一换热器、制冷器和第二换热器均为间壁式换热结构；进一步，所述压缩机为多级压缩机，第一分离器的气相出口用于回收未被液化的天然气冷量的支路依次通过第二换热器和第一换热器后连通于压缩机与其压力相对应的级间入口；进一步，所述储存加气系统设有天然气冷蒸汽回流管线，该天然气冷蒸汽回流管线连通于第二分离器；进一步，所述脱硫脱碳装置包括吸收塔、再生塔和贫液泵，所述贫液泵的贫液出口由上部连通于吸收塔，吸收塔下部设有原料气入口和富液出口，所述吸收塔的富液出口由上部连通于再生塔，再生塔上部设置再生气出口并连通于再生气回收装置，再生塔下部设有贫液出口并连通于贫液泵入口；所述吸收塔上部设有连通于脱水装置的净化气入口；进一步，所述再生塔的贫液出口通过用于回收再生塔贫液出口的贫液热量的贫液换热器连通于贫液泵入口，吸收塔的富液出口以与再生塔贫液出口的贫液间壁式换热的方式通过贫液换热器连通于再生塔的富液入口；所述贫液泵出口与吸收塔贫液入口之间通过水冷器连通；进一步，所述脱水装置为采用分子筛复合吸附剂再生吸附方式的吸附塔；所述压缩机出口通过过滤器连通于第一换热器的原料气入口；进一步，所述净化系统还包括连接于脱水装置与压缩机之间的脱汞吸附器；进一步，所述储存加气系统包括成品储罐、液化天然气输送泵和输出装置，所述成品储罐的成品输出口通过液化天然气输送泵输送至液化天然气加气机或/和通过充装柱向运输槽车充装。本技术的有益效果在于：本技术结构的高压节流液化技术的液化天然气加气站系统，采用脱硫脱碳装置和脱水装置并结合天然气高压节流膨胀液化制冷、高压引射器J1实现冷量回收的循环结构；改变现有的单一、滞后的CNG加气站或外来LNG作为气源的LNG加气站系统结构，在具有较高的脱碳、脱硫、脱水(甚至包含脱汞、脱氧、脱重组分)效率的前提下，充分并合理的利用系统中高压引射器实现冷量回收过程，提高制冷效率，将液化系统回流的净化、干燥的天然气循环增压后再次液化，从而提高装置的液化率，减少天然气排放和冷量的流失，可节约生产成本；本技术可实现原有CNG加气站(标准站或母站)改扩建成为LNG加气站或CNG加气站和LNG加气站的合建站，和实现原有CNG加气站土地和设备设施的综合利用，减少重复建设，新建场站占地面积小，节约土地资源；本技术工艺流程简单、设备数量少、调节灵活方便、容易启动操作、维护方便，噪音低，三废排放少，安全系数高，适用于能建设CNG加气站的场所；液化天然气可以取代柴油、汽油等传统的汽车燃料用于长途客货运输和大功率的工程运输车辆，减少汽车尾气排放，净化大气环境，降低汽车运输成本，达到节能减排的目的。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术流程框图；图2为本技术脱硫脱碳装置结构示意图；图3为本技术制冷液化系统结构示意图；图4为本技术LNG成品储存系统结构示意图。具体实施方式图1为本技术流程框图，图2为本技术脱硫脱碳装置结构示意图，图3为本技术制冷液化系统结构示意图，图4为本技术LNG成品储存系统结构示意图，如图所示：本实施例的高压节流液化的天然气处理充装系统，包括净化压缩系统、制冷液化系统8和储存加气系统9；净化压缩系统包括依次串接的净化系统和压缩机5本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高压节流液化的天然气处理充装系统，其特征在于：包括净化压缩系统、制冷液化系统和储存加气系统；净化压缩系统包括依次串接的净化系统和压缩机；制冷液化系统为带制冷机直流预冷的高压天然气节流膨胀液化制冷循环结构；储存加气系统包括ＬＮＧ储罐以及与ＬＮＧ储罐相连的ＬＮＧ加气机和／或ＬＮＧ充装柱。

【技术特征摘要】
1.一种高压节流液化的天然气处理充装系统，其特征在于：包括净化压缩
系统、制冷液化系统和储存加气系统；
净化压缩系统包括依次串接的净化系统和压缩机；制冷液化系统为带制冷
机直流预冷的高压天然气节流膨胀液化制冷循环结构；储存加气系统包括LNG
储罐以及与LNG储罐相连的LNG加气机和/或LNG充装柱。
2.根据权利要求1所述的高压节流液化的天然气处理充装系统，其特征在
于：所述净化系统包括依次串接的脱硫脱碳装置和脱水装置，所述脱水装置的
净化气出口连通于压缩机入口；制冷液化系统为天然气膨胀液化制冷循环结构。
3.根据权利要求2所述的高压节流液化的天然气处理充装系统，其特征在
于：制冷液化系统包括初级冷却装置、高压引射器、第一分离器、第二分离器
和第三分离器；
所述初级冷却装置包括依次串联的第一换热器、制冷器和第二换热器，所
述压缩机出口连通于第一换热器的原料气入口，第二换热器的原料气出口连通
于高压引射器的原料气入口，高压引射器原料气出口连通于第一分离器的介质
入口，第一分离器液相出口连通于储存加气系统，第一分离器的气相出口连通
于第二分离器设置的底部换热器，底部换热器出口连通于第三分离器，第三分
离器液相出口并入第一分离器液相出口连通于储存加气系统；第二分离器的气
相出口连通于高压引射器并与原料气混合，
第一分离器的气相出口设置依次连通于第二换热器和第一换热器并用于回
收未被液化的天然气冷量的支路；制冷器设有冷却介质通道；第三分离器液相
出口设有连通于第二分离器的支路；
所述第一换热器、制冷器和第二换热器均为间壁式换热结构。
4.根据权利要求3所述的高压节流液化的天然气处理充装系统，其特征在
于：所述压缩机为多级压缩机，第一分离器的气相出口用于回收未被液化的天

【专利技术属性】
技术研发人员：阮金华，侯军，
申请(专利权)人：重庆市前沿石油天然气工程勘察设计有限公司，
类型：实用新型
国别省市：85