[实用新型]一种利用煤层气生产液化天然气的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用煤层气生产液化天然气的装置。

背景技术

煤层气开采是煤炭开采过程的必备环节，同时煤层气也是一种宝贵的洁净优质的自然资源，对其进行利用既能减少能源浪费和环境污染，也能优化我国能源利用结构。由于煤层气开发多处于偏远地区，不具备管道输送条件，而煤层气中含大量甲烷，甲烷被冷却为液体后体积缩小为气体体积的1/600，密度增大600倍，可采用汽车运输。因此就地利用煤层气生产成液化天然气（LNG）可解决偏远地区煤层气输送问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用煤层气生产液化天然气的装置，能够将煤层气变为液化天然气从而方便储存和运输。

一种利用煤层气生产液化天然气的装置，其特别之处在于：包括氮甲烷膨胀制冷系统，该氮甲烷膨胀制冷系统包括膨胀机和压缩机，而其中膨胀机的出口通过管路依次与二级换热器、一级换热器以及该压缩机的入口连通，在一级换热器上分别设有煤层气进口和煤层气出口，而在二级换热器上分别设有液化天然气进口和液化天然气出口，其中煤层气出口通过节流阀与气液分离罐连通，该气液分离罐的液体出口与液化天然气进口连通，而其气体出口通过管路与一级换热器的闪蒸汽入口连通，该一级换热器的闪蒸汽出口直接与大气连通或通过阀门与前述压缩机的入口连通。

其中氮甲烷膨胀制冷系统还包括增压端、一级冷却器和二级冷却器，其中一级冷却器的入口与压缩机的出口连通，而该一级冷却器的出口通过管路依次与增压端、二级冷却器、一级换热器连通后再与膨胀机的进口连通。

本实用新型提供了一种利用煤层气生产液化天然气的装置，通过氮-甲烷膨胀制冷原理对净化后的煤层气进行冷却处理，能将煤层气生产为液化天然气（LNG），从而便于煤层气的运输和利用，同时利用煤层气生产LNG过程中分离得到的气体补充制冷剂，可以不用专门配备制冷剂，使本装置具有较强的环境适应性，并且解决了偏远地区煤层气开采后产品的运输问题。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种利用煤层气生产液化天然气的装置，包括氮甲烷膨胀制冷系统，该氮甲烷膨胀制冷系统包括膨胀机9和压缩机5，而其中膨胀机9的出口通过管路依次与二级换热器2、一级换热器1以及该压缩机5的入口连通，在一级换热器1上分别设有煤层气进口和煤层气出口，而在二级换热器2上分别设有液化天然气进口和液化天然气出口，其中煤层气出口通过节流阀3与气液分离罐4连通，该气液分离罐4的液体出口与液化天然气进口连通，而其气体出口通过管路与一级换热器1的闪蒸汽入口连通，该一级换热器1的闪蒸汽出口直接与大气连通，或者通过阀门10（制冷剂补充阀）与前述压缩机5的入口连通。

其中氮甲烷膨胀制冷系统还包括增压端7、一级冷却器6和二级冷却器8，其中一级冷却器6的入口与压缩机5的出口连通，而该一级冷却器6的出口通过管路依次与增压端7、二级冷却器8、一级换热器1连通后再与膨胀机9的进口连通。

本实用新型的工作原理是：

如图1所示，甲烷含量大于90%的煤层气进入一级换热器1后被冷却到-144℃以下，然后利用节流阀3将煤层气节流到绝压400KPa以下，节流后的煤层气在气液分离罐4中进行气液分离，分离出的气体经过一级换热器1复温后可放空，也可通过阀门10进入制冷循环，作为制冷系统氮-甲烷的补充气，气液分离罐4分离出的液体通过二级换热器2冷却到-155℃以下后成为LNG流出本装置。

本装置中液化煤层气的冷量由氮甲烷膨胀制冷系统提供，氮-甲烷制冷剂在烷压缩机5中被增压后进入一级冷却器6被冷却到常温，然后进入增压端7进一步被增压后进入二级冷却器8被冷却到常温，然后进入一级换热器1被冷却后进入膨胀机9膨胀为低温低压状态，并依次进入二级换热器2和一级换热器1冷却煤层气和氮-甲烷制冷剂后重新进入压缩机5被增压。