[发明专利]一种组合式天然气回收系统及方法

权利要求书

1.一种组合式天然气回收系统，其特征在于：该系统由控制阀(1、10、14、16、17、19、27)、压力传感器(2、11、24)、温度计(3、5、7、9、25)、流量计(4、20)、换热器A(6)、换热器B(8)、氧气检测探头(12)、温度传感器(13)、缓冲罐(15)、真空泵(18)、真空呼吸阀(21)、天然气压缩机(22)、过滤器(23)、球阀(26)、单向阀(28)、安全阀(29)、压力表(30)、ANG气瓶(31)以及管道等组成。

2.如权利要求1所述的一种组合式天然气回收系统的各设备连接，其特征在于：天然气来气管线与流量计(4)入口连接，流量计(4)出口与换热器A(6)换热管道入口连接，换热器A(6)换热管道出口与缓冲罐(15)进气口连接，缓冲罐(15)出气口与天然气压缩机(22)进气口、真空泵(18)进气口连接，天然气压缩机(22)出气口与换热器B(8)入口连接，换热器B(8)出口与换热器A(6)进气口连接，换热器A(6)出气口与过滤器(23)入口连接，过滤器(23)出口与ANG气瓶(31)连接。

3.如权利要求1所述的ANG气瓶(31)，其特征在于：ANG气瓶(31)内装有天然气专用吸附剂AdsFOV-Ⅳ，其比表面积为1500m²/g～2800m²/g，气瓶(31)承压≥5MPa～6MPa；天然气专用吸附剂AdsFOV-Ⅳ具有大比表面积、丰富的微孔结构，导热性能好，散热性能好，吸附和脱附过程降温迅速等特点，可以吸附解吸重复2000次以上；ANG气瓶充满后可更换ANG气瓶，充满后的ANG气瓶可以作为能源正常使用。

4.如权利要求1所述的换热器，其特征在于：换热器分换热器A(6)和换热器B(8)；换热器A(6)在系统用于天然气来气温度低于环境温度时配置，其他使用情况下可不配置；换热器A(6)为高效换热器且在温差变化大时热应变小，能够承受≥5MPa～6MPa压力；换热器A(6)外包裹蓄热材料，主要储存天然气来气的冷量，使来气与换热器B(8)出气换热；换热器B(8)为风冷换热，其主要使天然气压缩机(22)出口天然气温度降低。

5.如权利要求1所述的缓冲罐(15)，其特征在于：缓冲罐(15)顶部设有进气口、出气口、压力传感器(11)、温度传感器(13)、氧气检测探头(12)等；缓冲罐(15)承压≥5MPa～6MPa。

6.如权利要求1所述的氧气检测探头(12)，其特征在于：氧气检测探头(12)在缓冲罐(15)内氧气浓度过高时，自动切换各种控制阀门、开启真空泵(18)，将缓冲罐(15)中气体外排，提高系统安全性。

7.如权利要求1所述的真空泵(18)，其特征在于：真空泵(18)为防爆式真空泵，主要用于系统初次使用前对缓冲罐(15)、管道的抽真空及应急降低系统氧气浓度。

8.如权利要求1所述的天然气压缩机(22)，其特征在于：天然气压缩机(22)为变频式天然气压缩机，由缓冲罐(15)内压力大小变频控制天然气压缩机(22)，天然气压缩机(22)出口压力不高于5MPa～6MPa。

9.如权利要求1所述的球阀(26)和安全阀(29)，其特征在于：球阀(26)和安全阀(29)主要用于泄压，防止系统内部压力过大，引发危险。

10.一种组合式天然气回收系统的回收方法，其特征在于：系统初次使用前，关闭控制阀(1、27)，关闭球阀(26)，打开控制阀(10、14、16、17、19)，开启防爆真空泵(18)，利用防爆真空泵(18)对缓冲罐(15)和管道进行抽真空，抽完真空后，关闭控制阀(14、16)；现场来气(天然气或液化天然气，气体温度不高于环境温度)在系统真空度作用下，经过控制阀(1)、压力传感器(2)、流量计(4)等进入换热器A(6)换热管道，在换热器A(6)内天然气来气的冷量被蓄热材料储存；从换热器A(6)换热管道出来的天然气经过控制阀(10)进入缓冲罐(15)；当缓冲罐(15)内气体压力高于设定值(-0.01MPa～-0.02MPa)时，天然气压缩机(22)启动，控制阀(14、27)开启，天然气从缓冲罐(15)出气口经过控制阀(14)、控制阀(17)、流量计(20)后被天然气压缩机(22)压缩后于换热器B(8)内降温，再通过换热器A(6)，吸收换热器A(6)内的冷量；从换热器A(6)出气口出来的天然气经过过滤器(23)、控制阀(27)、单向阀(28)，压缩至ANG气瓶(31)内；当缓冲罐(15)内气体压力低于设定值(-0.01MPa～-0.02MPa)时，关闭天然气压缩机(22)，关闭控制阀(14)，利用缓冲罐(15)储存来气；当一ANG气瓶(31)充满后，关闭天然气压缩机(22)，关闭控制阀(14、27)，更换ANG气瓶(31)后继续运行系统；当缓冲罐内氧气浓度过高时，关闭控制阀(1、27)，关闭球阀(26)，打开控制阀(10、14、16、17、19)，开启防爆真空泵(18)，应急降低系统内氧气浓度。