水合物法天然氣儲存和調峰用系統的製作方法
2023-09-19 16:20:10
水合物法天然氣儲存和調峰用系統的製作方法
【專利摘要】一種水合物法天然氣儲存和調峰用系統，包括液化石油氣儲罐、天然氣壓縮機、天然氣水合物合成與分解器、循環氣體壓縮機、水和添加劑泵、冷熱媒泵和冷熱媒發生器。本實用新型利用天然氣添加少量丙烷、丁烷在降溫、升壓條件下生成天然氣水合物進行儲存的系統，比常規天然氣水合物合成的壓力低、溫度高。因此，本實用新型是一種能耗小、運行安全、投資較低的天然氣儲存技術。
【專利說明】水合物法天然氣儲存和調峰用系統
【技術領域】:
[0001]本實用新型屬於採用水合物法進行天然氣儲存調峰的【技術領域】，特別涉及一種利用天然氣添加少量丙烷、丁烷生成天然氣水合物進行儲存和調峰用系統。
【背景技術】:
[0002]天然氣是我國城鎮燃氣的主要氣源，天然氣的儲存是城鎮燃氣供應系統的重要環節。當前天然氣的儲存方式有常壓儲氣罐、高壓儲氣罐、地下儲氣庫、液化儲存站等方式。常壓儲氣的設備龐大，高壓儲氣的壓力高，地下儲氣的地質條件要求高，液化儲存的溫度要求太低。
【發明內容】
:
[0003]本實用新型目的在於提供一種水合物法天然氣儲存和調峰用系統，該系統利用在天然氣中添加少量丙烷或丁烷後生成天然氣水合物而進行儲存並調峰，本系統與常規天然氣水合物系統相比，水合物生成的平衡壓力低，合成過程的壓縮耗能低，設備的承壓要求可以降低。
[0004]如上構思，本實用新型的技術方案是:一種水合物法天然氣儲存和調峰用系統，其特徵在於:包括液化石油氣儲罐、天然氣壓縮機、天然氣水合物合成與分解器、循環氣體壓縮機、水和添加劑泵、冷熱媒泵和冷熱媒發生器；氣源天然氣通過管道進入液化石油氣儲罐，液化石油氣儲罐的出氣口與天然氣壓縮機的進氣口連接，天然氣壓縮機的出氣口與天然氣水合物合成-分解器底部的進氣口相通，天然氣水合物合成-分解器底部的出液口與水和添加劑的貯罐連通，水和添加劑的貯罐通過水泵與天然氣水合物合成-分解器頂部的進液口連通，天然氣水合物合成-分解器頂部的出氣口與循環氣體壓縮機的進口或外供天然氣管道連通，循環氣體壓縮機的出口與天然氣水合物合成-分解器底部的進氣口相通；天然氣水合物合成-分解器內的換熱盤管的出口與冷熱酶發生器的進口連通，冷熱酶發生器的出口通過冷熱酶泵與換熱盤管的進口連通；冷熱酶發生器與外供天然氣管道連接。
[0005]上述天然氣水合物合成-分解器頂部的出氣口通過安全閥或閥門與外供天然氣管道連接。
[0006]本實用新型具有如下優點和效果:
[0007](I)該系統與常規天然氣水合物系統相比，水合物生成的平衡壓力低，合成過程的壓縮耗能低，設備的承壓要求可以降低。
[0008](2)該系統與常規天然氣水合物系統相比，水合物生成的平衡溫度高，合成過程需要的冷量少。
[0009](3)該系統添加丙丁烷形成的水合物分解後，混入天然氣系統，對天然氣的氣質影響不大。
【專利附圖】
【附圖說明】:[0010]圖1是本實用新型的系統圖。
[0011]圖中:I一液化石油氣儲罐；2—氣體壓縮機；3—天然氣水合物合成與分解器；4一安全閥；5—循環氣體壓縮機；6—換熱盤管；7—7jC與添加劑儲罐；8—7jC與添加劑泵；9一冷熱媒泵；10—冷熱媒發生器；a—n為閥門。
【具體實施方式】:
[0012]一種水合物法天然氣儲存和調峰用系統，由液化石油氣儲罐、天然氣壓縮機、天然氣水合物合成與分解器、循環氣體壓縮機、水和添加劑泵、冷熱媒泵和冷熱媒發生器組成。氣源天然氣通過管道進入液化石油氣儲罐，液化石油氣儲罐的出氣口與天然氣壓縮機的進氣口連接，天然氣壓縮機的出氣口與天然氣水合物合成-分解器底部的進氣口相通，天然氣水合物合成-分解器底部的出液口與水和添加劑的貯罐連通,水和添加劑的貯罐通過水泵與天然氣水合物合成-分解器頂部的進液口連通，天然氣水合物合成-分解器頂部的出氣口與循環氣體壓縮機的進口或外供天然氣管道連通，循環氣體壓縮機的出口與天然氣水合物合成-分解器底部的進氣口相通；天然氣水合物合成-分解器內的換熱盤管的出口與冷熱酶發生器的進口連通，冷熱酶發生器的出口通過冷熱酶泵與換熱盤管的進口連通；冷熱酶發生器與外供天然氣管道連接。
[0013]本實用新型的工作過程是:
[0014]氣源天然氣一般是經閥門a、c直接進入城鎮燃氣的外供天然氣管網。採用本專利進行天然氣調峰的【具體實施方式】如下:
[0015](I)氣源天然氣富裕時，閥門b打開，閥門g關閉，實施天然氣水合物的合成過程。天然氣經閥門b與液化石油氣儲罐I氣化後經閥門d的少量液化石油氣匯合，經氣體壓縮機2加壓到一定壓力後，通過閥門e、f進入天然氣水合物合成-分解器3中。天然氣中的丙烷或丁烷為2%?5%，在2?3MPa壓力和O?10°C溫度的條件下，進行天然氣水合物的合成。天然氣水合物的合成過程中，水合物合成過程放出的熱量由換熱盤管6中的冷媒帶走，升溫後的冷媒由換熱盤管6經閥門I進入冷熱媒發生器10中，降溫後的冷媒經閥門m被冷熱媒泵9送回天然氣水合物合成-分解器3的換熱盤管6中。天然氣水合物合成-分解器3底部的水和添加劑經閥門i流到水和添加劑罐7中，經閥門j到水和添加劑泵8加壓後，經閥門k從天然氣水合物合成-分解器3的頂部噴入。天然氣水合物合成-分解器3頂部的部分天然氣經閥門h抽出經循環氣體壓縮機5加壓後，與天然氣丙丁烷混合物一道經閥門f與進入天然氣水合物合成-分解器3的底部。
[0016](2)氣源天然氣不足時，閥門b關閉，閥門g打開，實施水合物的分解過程。天然氣水合物合成-分解器3中的天然氣水合物在0.2?IMPa壓力和20?40°C溫度的條件下進行分解，產生的天然氣經閥門g補充到外供天然氣管道中。天然氣水合物分解過程需要的熱量由換熱盤管6中的熱媒提供，降溫後的熱媒由換熱盤管6經閥門I進入冷熱媒發生器10中，升溫後的熱媒經閥門m被冷熱媒泵9送回天然氣水合物合成-分解器3的換熱盤管6中。
[0017](3)冷媒發生器10的一次能量由外供天然氣管道經閥門η流進的天然氣提供。冷熱媒發生器的運轉根據氣源天然氣的供應狀況確定，天然氣水合物合成時提供冷媒，天然氣水合物分解時提供熱媒。[0018](4)天然氣水合物合成-分解器運行過程的壓力超過規定值時，安全閥4自動打開，放散到外供天然氣管道中。
[0019]本實用新型利用天然氣添加少量丙烷、丁烷在降溫、升壓條件下生成天然氣水合物進行儲存的系統，比常規天然氣水合物合成的壓力低、溫度高。因此，本實用新型是一種能耗小、運行安全、投資較低的天然氣儲存技術。
【權利要求】
1.一種水合物法天然氣儲存和調峰用系統，其特徵在於:包括液化石油氣儲罐、天然氣壓縮機、天然氣水合物合成與分解器、循環氣體壓縮機、水和添加劑泵、冷熱媒泵和冷熱媒發生器；氣源天然氣通過管道進入液化石油氣儲罐，液化石油氣儲罐的出氣口與天然氣壓縮機的進氣口連接，天然氣壓縮機的出氣口與天然氣水合物合成-分解器底部的進氣口相通，天然氣水合物合成-分解器底部的出液口與水和添加劑的貯罐連通，水和添加劑的貯罐通過水泵與天然氣水合物合成-分解器頂部的進液口連通，天然氣水合物合成-分解器頂部的出氣口與循環氣體壓縮機的進口或外供天然氣管道連通，循環氣體壓縮機的出口與天然氣水合物合成-分解器底部的進氣口相通；天然氣水合物合成-分解器內的換熱盤管的出口與冷熱酶發生器的進口連通，冷熱酶發生器的出口通過冷熱酶泵與換熱盤管的進口連通；冷熱酶發生器與外供天然氣管道連接。
2.根據權利要求1所述的水合物法天然氣儲存和調峰用系統，其特徵在於:上述天然氣水合物合成-分解器頂部的出氣口通過安全閥或閥門與外供天然氣管道連接。
【文檔編號】F17D1/02GK203431495SQ201320407700
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月10日 優先權日:2013年7月10日
【發明者】項友謙, 王啟, 李顏強, 高文學, 馬鴻敬, 賴建波, 高建文, 趙自軍 申請人:中國市政工程華北設計研究總院