[发明专利]天然气高效液化回收方法及装置

权利要求书

1.一种天然气高效液化回收方法，其特征在于：利用液氮和天然气不同的沸点、冰点及饱和温度与压力的差异，将天然气直接通到盛有液氮的低温容器中，在同一低温容器内使天然气与液氮直接混合换热液化为LNG，控制低温容器内液体饱和压力，使天然气不凝固结冰，又能使LNG与液氮有效分离。

2.根据权利要求1所述的天然气高效液化回收方法，其特征在于：测量低温容器的进气压力和排出压力及相互压差变化，当进、出口压差明显变大，且排气压力降低到接近0时，判定为液氮全部被汽化分离并排出低温容器。

3.根据权利要求1或2所述的天然气高效液化回收方法，其特征在于：液氮全部汽化排出后，将低温容器的排气阀关闭，进气阀继续打开进气，用过冷LNG继续吸收和液化天然气，测量低温容器的进气压力值和排出压力值，当低温容器内压力达需要值时，完成天然气的液化回收。

4.根据权利要求3所述的天然气高效液化回收方法，其特征在于：回收完成后，LNG的排出或再加液氮维持继续连续回收的方法是：将低温容器直接更换新的装有液氮、且与低温容器要求一致的结构和接口的新的低温容器；或者，通过压差法将低温容器增压后，将LNG排到其它容器中存储或外运，而后为低温容器充入定量的液氮，继续天然气的液化回收。

5.根据权利要求1所述的天然气高效液化回收方法，其特征在于：低温容器内的液体温度控制方法是：在液氮完全汽化排出前，用低温容器的排气阀控制低温容器内压力大于等于欲液化的天然气冰点温度对应的液氮饱和压力值；在液氮全部排出后，需要给过冷LNG升温时，关闭低温容器的排气阀，按设定的压力值确定低温容器内LNG的温度和回收进程；用LNG储罐回收时，直接将过冷LNG喷到BOG气相空间，为LNG存储容器迅速降压。

6.一种用于权利要求1-5任意一项所述天然气高效液化回收方法的装置，其特征在于，包括：

低温容器（1），低温容器（1）内盛有液氮，低温容器（1）内的液氮上部有气相空间；

天然气预冷换热器（4），天然气预冷换热器（4）的管程两端连接在天然气输入管道（3）上，天然气预冷换热器（4）管程的天然气进气端装有进气阀（9）和进气压力检测仪表（5）；天然气输入管道（3）引入低温容器（1）内，其天然气的出口端延伸至低温容器（1）内的液氮底层；

天然气预冷换热器（4）的壳程与低温容器（1）的气相空间之间连接氮气排气管（2），天然气预冷换热器（4）壳程的氮气进口装有排气阀（8）和排气压力检测仪表（6）；

液氮加入或LNG抽出管道（11）与天然气预冷换热器（4）的天然气进气端连接，液氮加入或LNG抽出管道（11）上装有控制阀（10）；

进气阀（9）和进气压力检测仪表（5）、排气阀（8）和排气压力检测仪表（6）、控制阀（10）与控制器（7）连接。

7.根据权利要求6所述的用于天然气高效液化回收方法的装置，其特征在于：氮气排气管（2）内径截面积大于天然气输入管道（3）的内径横截面积。

8.根据权利要求6所述的用于天然气高效液化回收方法的装置，其特征在于：天然气输入管道（3）是一根或多根，从低温容器（1）顶部引入并垂直延伸至低温容器（1）内的液氮底层中心附近，天然气的出口端设置导流装置（12）。

9.根据权利要求6所述的用于天然气高效液化回收方法的装置，其特征在于：天然气预冷换热器（4）垂直或倾斜安装在低温容器（1）的上方。

10.根据权利要求6所述的用于天然气高效液化回收方法的装置，其特征在于：低温容器（1）包括低温槽罐车、LNG运输船、低温气瓶和LNG储罐。