本实用新型专利技术提供了一种适用于不稳定气源的快速启动天然气液化装置，包括通过管道相连接的净化系统、压缩系统、液化系统和储存系统，其特征在于：预冷装置的输出端分别与第一引射器和第二引射器的介质入口相连，第一、第二引射器的介质出口分别与第一分离器和第二分离器的输入端相连，第一、第二分离器的液态出口分别与第二分离器和第三分离器的输入端连接；所述第一分离器的气态出口分为两条支路，其中一条支路与第二分离器内的冷凝器输入端连接，冷凝器输出端与第四分离器的输入端连接。本实用新型专利技术对流量、压力、气质组分波动的气源具有高适应性，制冷效率高，启动时间短，生产成本低，能适用于各种不稳定气源并快速启动。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及天然气液化装置，尤其涉及一种适用于不稳定气源的快速启动天然气液化装置。
技术介绍
当前，我国城镇居民的主要燃料为电、煤气、瓶装液化气、煤和天然气等。从环保、节能、价格、安全等方面做大量对比，天然气在所有燃料中性价比最为优越。但是，我国在一次性能源消费中天然气比例仅为3%，不仅远远低于发达国家30%左右的比例，而且和世界平均水平的20%也相去甚远。我国城市人口中使用天然气的不到城市人口的10%，城镇和农村地区的比例更低。因此，大力发展天然气有利于保障能源供给、改善能源结构。由于地理条件的限制，众多城镇远离气源或输气管线，利用管道远距离输送天然气效益较差，敷设天然气长输管道投资高、施工难度大、工期长，管道线路长、压力损失大、运行成本高，运行管理困难、人为破坏严重、维护费用高、安全隐患大；由于LNG(液化天然气)体积约为同量气态天然气体积的1/625，采用LNG技术是目前实现城镇气化的非管道输送的供气方式，通过汽车将LNG运到用气城镇，作为过渡气源或永久性气源将进一步提高城镇居民燃气普及率，进而改善市域、区域大气环境。另一方面，我国有众多不稳定的天然气气源，比如煤层气、鸡窝气、孤井气、小型页岩气、石油伴生气、焦炉煤气、沼气等气源，此类气源不能连续平稳的供气，出气压力及出气量均会出现一定的波动，且气质组分也会出现波动。天然气工艺中，核心部分为制冷循环，目前世界上的天然气液化装置，其液化循环主要为:阶式制冷循环、混合冷剂制冷循环和膨胀机制冷循环。阶式制冷循环、混合冷剂制冷循环液化工艺机组较多、流程复杂、附属设备多、管路和控制系统复杂，导致系统启动时间较长。正常生产时，热启动最快需8小时才能出产品，冷启动也要4小时以上才能出产品。如果气量和压力经常波动，整个系统需花长时间重新平衡，混合制冷循环工艺中制冷剂配比也需要改变，导致以上工艺无法用于气量及压力、气质组合经常波动的气源膨胀机制冷循环工艺机组相对较少，流程相对简单，但膨胀机转速较快(32000r/min)，为确保高转速设备安全，在设备启动过程中前期工作及其他附属工作较多，系统启动时间也较长，热启动需4小时以上，冷启动也需2小时才能出产品。以上工艺中天然气液化装置在启动到出产品这段时间内机组仍在运行，能耗白白浪费，直接提高了液化天然气的制造成本。另外，实际生产中，以上工艺往往用于气源比较平稳的管道天然气气源。而占有很大比例的煤层气、鸡窝气、孤井气、小型页岩气、石油伴生气、焦炉煤气、沼气等不稳定的气源则很少被开发利用，均受液化设备的制约而浪费掉。每年放空的煤层气达到100亿立方米以上，油田伴生气年放空量也达到100亿立方米，这些可燃气体无法利用而放空至大气层，对环境影响也不容小视。因此，需要对现有的天然气处理液化工艺进行改进，改变现有的系统结构，改变系统对不稳定气源的适应性，缩短装置启动时间，提高制冷效率，从而相对提高装置的处理能力，节约生产成本，为社会带来更好的环保及经济效益。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种适用于不稳定气源的快速启动天然气液化装置，它对流量、压力、气质组分波动的气源具有高适应性，制冷效率高，启动时间短，生产成本低。本技术的技术方案是:一种适用于不稳定气源的快速启动天然气液化装置，包括通过管道相连接的净化系统、压缩系统、液化系统和储存系统，所述液化系统包括预冷装置、引射器和分离器，所述预冷装置的输出端分别与第一引射器和第二引射器的介质入口相连，第一、第二引射器的介质出口分别与第一分离器和第二分离器的输入端相连，第一、第二分离器的液态出口分别与第二分离器和第三分离器的输入端连接，第三分离器的液态出口通过栗之后与所述储存系统连接;所述第一分离器的气态出口分为两条支路，一条支路经所述预冷装置与压缩系统输入端连接，另一条支路与第二分离器内的冷凝器输入端连接，冷凝器输出端与第四分离器的输入端连接，第四分离器的液态出口与第二分离器的输入端连接;所述第二、第三分离器的气态出口分别与第一、第二引射器的吸入口连接，所述第四分离器的气态出口通过废气管经所述预冷装置后与锅炉连接。进一步地，所述引射器包括介质进入管、介质输出管、吸入管和杯形段，介质进入管和介质输出管分别为渐缩管和渐扩管且小端相对设置，介质输出管的入口端设有一段小直径直管作为混合段，直管与所述杯形段连接使介质输出管与杯形段相连接组成外壳，介质进入管从杯形段的开口端伸入并且与介质输出管的入口端之间留有间隔，杯形段的壁上设置所述吸入管。进一步地，所述预冷装置包括依次串接的第一换热器、第二换热器和第三换热器，第一换热器与压缩系统连接，第三换热器与两引射器连接，第二换热器与制冷机组连接。进一步地，所述第四分离器的气态出口经通过废气管经所述第一换热器后与锅炉连接。进一步地，所述第一分离器和第四分离器的液态出口通过管路汇合后，由同一条支路与第二分离器的输入端连接。进一步地，所述第一分离器、第二分离器和第四分离器的液态出口端连接有节流阀。本技术的液化系统采用引射液化技术，原料天然气在引射器前先通过压缩系统增压以及预冷装置预冷，然后让天然气高流速地通过引射器，由于引射器缩小了天然气流通通道直径，提高天然气流速，并且天然气通过引射器后立即减压，让天然气自身的动力能转化为冷能，使天然气降温而液化。介质通过引射器时，随引射器口径的不断变化发生一系列物理变化最终实现液化，引射器借由压缩天然气的能量做动力源，没有机械传动和机械工作部件，因此制冷系统液化部分可以迅速启动，不存在能量消耗以及环境污染问题，真正实现节能环保。由于没有机械传动，引射器在工作时，介质压力、流速均可在规定范围内随时变化，且波动范围较大，因此能够很好的解决不稳定气源的液化问题。本技术的有益效果是:它对流量、压力、气质组分波动的气源具有高适应性，制冷效率高，启动时间短，生产成本低，能适用于煤层气、鸡窝气、孤井气、小型页岩气、石油伴生气、焦炉煤气、沼气等不稳定气源，扩大了天然气液化装置的应用范围。【附图说明】图1是本技术的流程框图。图2是本技术引射器的结构示意图。图3是本技术液化系统的结构示意图。【具体实施方式】以下将结合附图，对本技术的优选实施例进行详细说明。如图1至图3所示，一种适用于不稳定气源的快速启动天然气液化装置，包括通过管道相连接的净化系统、压缩系统、液化系统和储存系统，净化系统为现有技术，能脱除原料天然气中的酸性气体、水、汞及重烃，压缩系统的进气有原料天然气及循环天然气两个气源，原料天然气是经净化系统输入，而循环天然气是由液化系统产生而向压缩系统输入，压缩系统将两种气源输入的天然气混合加压至18MP左右后进入液化系统液化。液化系统包括预冷装置、引射器和分离器，如图2所示，引射器包括介质进入管10、介质输出管20、吸入管30和杯形段40，介质进入管10和介质输出管20同轴线设置，介质进入管10为渐缩管，介质输出管20为渐扩管，介质进入管10和介质输出管20的小端相对设置，介质输出管20的入口端设有一段小直径直管201作为混合段，直管201与所述杯形段40连接使介质输出管20与杯形段40相连接组成外壳，介质进入管10从杯形段40的开口端伸入并且与介质输出管20的入本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于不稳定气源的快速启动天然气液化装置，包括通过管道相连接的净化系统、压缩系统、液化系统和储存系统，其特征在于：所述液化系统包括预冷装置、引射器和分离器，所述预冷装置的输出端分别与第一引射器和第二引射器的介质入口相连，第一、第二引射器的介质出口分别与第一分离器和第二分离器的输入端相连，第一、第二分离器的液态出口分别与第二分离器和第三分离器的输入端连接，第三分离器的液态出口通过泵之后与所述储存系统连接；所述第一分离器的气态出口分为两条支路，一条支路经所述预冷装置与压缩系统输入端连接，另一条支路与第二分离器内的冷凝器输入端连接，冷凝器输出端与第四分离器的输入端连接，第四分离器的液态出口与第二分离器的输入端连接；所述第二、第三分离器的气态出口分别与第一、第二引射器的吸入口连接，所述第四分离器的气态出口通过废气管经所述预冷装置后与锅炉连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：代吉雨，瞿赠名，涂巧灵，
申请(专利权)人：重庆鲍斯可燃气工程有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85
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