[实用新型]从含甲烷混合气中制取压缩天然气的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及尤其用于含甲烷混合气的分离设备。

背景技术

CNG(Compressed Natural Gas，即压缩天然气)是天然气加压(一般压力超过16MPa)并以气态形式储存于压力容器中。CNG可作为车辆燃料利用。在各种汽车替代燃料中，天然气是汽车理想的清洁燃料，它拥有在资源、环保、经济和安全上的优势。目前世界上的天然气汽车以CNG汽车占的比例最大，其技术也最为成熟，且环境和经济效益均佳。另外，CNG也可用作天然气调峰，在用气高峰使用CNG调峰非常平稳，管网的压力能够得到保证。由于我国在工业生产和能源开采等过程中，会产生数量极为巨大的含甲烷混合气，如焦炉煤气、瓦斯气(含氧煤层气)等，其中大部分作为“废气”被排放或直接烧掉，以焦炉煤气为例，每年我国至少要烧掉两个“西气东输”。如果将甲烷等可利用成分从这些“废气”中提取出来并加以利用，则可有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题，为实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。

中国专利ZL200620115881.2公开一种含空气煤层气的液化设备，包括压缩净化设备，制冷设备和液化分离设备，由压缩净化设备进行除尘、压缩、脱水等操作，然后进入制冷设备进行制冷，最后进入液化分离设备分馏出液化天然气。它能够从煤层气中制取液化天然气，但是不能直接制取CNG。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种分离设备，它能够直接从含甲烷混合气中制取CNG。

为了实现上述目的，本实用新型的基本构思是，采用低温液化精馏的方法，将甲烷从即含甲烷混合气中液化分离出来，再用低温液体泵将液化天然气(LNG)加压至6至30MPa以上，成为高压液体，高压液体复热后成为高压气体即CNG产品，进入高压容器储存以供使用。

作为实现本发明基本构思的技术方案，提供一种从含甲烷混合气中制取压缩天然气的设备，包括：制冷装置，所述含甲烷混合气在所述制冷装置中被冷却而产生气液混合物；包括分馏塔的含甲烷混合气分离装置，所述分馏塔用于从所述气液混合物中分离出液化天然气，并具有输入所述气液混合物的入口、以及顶部气体出口和用于排出液化天然气的底部液体出口；所述制取压缩天然气的设备还包括具有出口和与所述分馏塔的底部液体出口相连的入口的低温液体泵、和高压换热器，所述低温液体泵将来自所述分馏塔的液化天然气加压输送至所述高压换热器。

作为上述技术方案的另一个优选方案，还包括设置在所述分馏塔的底部液体出口与所述低温液体泵的入口之间的再沸器，用于加热流入其中的液化天然气，以便提高液化天然气的纯度。

作为上述技术方案的又一个优选方案，还包括设置在所述再沸器的出口与所述低温液体泵的入口之间的过冷器，用于冷却流入其中的液化天然气。

作为上述技术方案的又一个优选方案，还包括设置在所述分馏塔的顶部气体出口与所述过冷器之间的冷凝器，用于冷凝流入其中的含甲烷混合气。

作为上述技术方案的又一个优选方案，所述制冷装置包括气体膨胀制冷装置或混合工质制冷装置，其中气体膨胀制冷装置包括换热器。

作为上述技术方案的又一个优选方案，从所述过冷器中出来的尾气通过所述制冷装置的换热器，为所述换热器提供冷量。

作为上述技术方案的又一个优选方案，所述高压换热器与含甲烷混合气相连通，为所述高压换热器提供热流体。

作为上述技术方案的又一个优选方案，所述高压换热器与制冷气相连通，为所述高压换热器提供热流体。

本实用新型所取得的有益效果是：采用低温液化分离的方法将甲烷从含甲烷混合气中分离出来后经过低温泵增压成为高压LNG；高压LNG进入高压换热器复温气化后就直接成为CNG产品，可供储存及充装用，省去了用压缩机将低压天然气压缩并冷却成CNG的复杂装置。使用该设备得到的CNG产品纯度可以达到99.8％以上，整套设备简单、操作方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例中制取CNG的流程示意图。

具体实施方式