[发明专利]一种用于零散气源点的沼气液化工艺及装置

权利要求书

1.一种用于零散气源点的沼气液化工艺，包括多元混合制冷剂预冷单元(21)、多元混合制冷剂循环单元(20)、液化与贮存单元(19)，其特征在于：由一闭合的制冷循环构成的多元混合制冷剂预冷单元(21)与另一闭合的多元混合制冷剂循环单元(20)组成类复叠式制冷循环，获得低温，冷却冷凝液化与贮存单元(19)中流动的原料沼气成液体；所述多元混合制冷剂预冷单元(21)将多元混合制冷剂循环单元(20)中主压缩机(3)压缩后经主冷凝器(1)冷却后输出的多元混合制冷剂气体进一步冷却，并使其中的高沸点制冷剂气体冷却冷凝成液体；所述多元混合制冷剂循环单元(20)通过主节流阀(7)将冷却冷凝后的多元混合制冷剂节流降压，在冷箱(6)的g-g1管内蒸发，吸收主压缩机(3)压缩后流经油分离器(2)、主冷凝器(1)、回热器(4)、预冷换热器(14)、到达冷箱(6)的h-h1管内多元混合制冷剂的热量，逐步将多元混合制冷剂中的气体全部冷却冷凝成液体，并由主节流阀(7)节流在冷箱(6)的g-g1管内蒸发形成能够液化沼气的低温；所述液化与贮存单元(19)将经过预处理的原料沼气通入回热器(4)的a-a1管预冷，再由原料沼气压缩机(5)增压输送至冷箱(6)的f-f1管中吸收g-g1管内多元混合制冷剂蒸发产生的冷量冷凝成液体，进一步送入贮罐(10)贮存。

2.根据权利要求1所述的一种用于零散气源点的沼气液化工艺，其特征在于，所述多元混合制冷剂循环单元(20)中回热器b-b1管内的低温多元混合制冷剂被a-a1管内的原料沼气和c-c1管内的制冷剂复热完全气化，a-a1管内的原料沼气和c-c1管内的高压高温多元混合制冷剂得到冷却。

3.根据权利要求1所述的一种用于零散气源点的沼气液化工艺，其特征在于，所述液化与贮存单元(19)中的贮罐(10)内放置一定量的丙烷或丁烷或其异构体类助溶剂，从冷箱(6)的f-f1管流来的液化沼气直接送入贮罐(10)内助溶剂中，部分溶解于其中，产生的少量闪蒸气从贮罐上方的出口经电磁阀流回到压缩机(5)的入口p，与从回热器的a-a1管来的新鲜原料沼气混合一起被压缩机吸入压缩，进一步送入冷箱(6)冷凝液化。

4.一种使用权利要求1所述的沼气液化装置，其特征在于：所述多元混合制冷剂预冷单元(21)和多元混合制冷剂循环单元(20)通过预冷换热器相连，所述多元混合制冷剂循环单元(20)和液化与贮存单元(19)通过冷箱、回热器相连。

5.根据权利要求4所述的沼气液化装置，其特征在于：所述液化与贮存单元(19)由回热器(4)、原料沼气压缩机(5)、冷箱(6)、贮罐进口截止阀(9)及贮罐(10)按顺序并通过流通管路串接形成；所述回热器(4)具有原料气通道a-a1、多元混合制冷剂的回气通道b-b1、多元混合制冷剂的冷却通道c-c1；所述原料沼气压缩机(5)设置在回热器(4)的原料气通道a-a1和冷箱(6)的原料沼气冷凝通道f-f1之间的通路上；所述冷箱(6)具有原料沼气冷凝通道f-f1、多元混合制冷剂蒸发通道g-g1、多元混合制冷剂冷凝通道h-h1；所述贮罐(10)具有液化沼气的进口n、闪蒸气体出口m和排液口k；在所述的冷箱(6)的原料沼气冷凝通道f-f1与贮罐(10)之间连接有贮罐进口截止阀(9)，在所述的贮罐(10)和原料沼气压缩机(5)的进气口之间连接有贮罐(10)内的闪蒸气体引出管道p-m，在所述的闪蒸气体引出管道p-m上连接有通气电磁阀(8)。

6.根据权利要求4所述的沼气液化装置，其特征在于：所述多元混合制冷剂循环单元(20)包括主压缩机(3)、油分离器(2)、主冷凝器(1)、回热器(4)、预冷换热器(14)、冷箱(6)、主节流阀(7)和回油电磁阀(18)，所述的主压缩机(3)、油分离器(2)、主冷凝器(1)、回热器(4)、预冷换热器(14)、冷箱(6)、主节流阀(7)采用管道依次连接成闭环；所述油分离器(2)底部与主压缩机(3)进气口之间的管路上连接有回油电磁阀(18)和抽真空截止阀(17)。

7.根据权利要求4所述的沼气液化装置，其特征在于：所述多元混合制冷剂预冷单元(21)由预冷压缩机(15)、副冷凝器(13)、预冷换热器(14)、副节流阀(12)组成。

8.根据权利要求4所述的沼气液化装置，其特征在于：所述冷箱(6)，由板式换热器(26)、真空腔壳体(24)、保温层(23)和保护层外壳(22)组成。所述板式换热器(26)立置于真空腔壳(24)内，用带有波纹管(27)的6根接管分别将板式换热器(26)的进、出口引出至保护层外壳(22)外侧，在真空腔壳体(24)内采用柱状的木垫板(25)支承板式换热器(26)的上、下表面；板式换热器(26)与真空腔壳体(24)的间隙空间抽真空并封焊；在真空腔壳体(24)外加设保温层(23)，再在保温层(23)上加装保护层外壳(22)。