一种利用煤层气制备LNG的装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术属于一种利用煤层气制备LNG的装置，包括依次串联的粉尘过滤器、换热器、汽水分离器、吸附器、液化器、LNG计量槽、LNG贮槽；还包括液氮贮槽，液氮贮槽通过氮气管路依次与液化器、换热器串联，从换热器延伸出的氮气管路分成两个支路，分别为第一支路和第二支路；第一支路、电加热器、吸附器和消音器依次串联；第二支路与消音器连接。通过在液化器后面设置液氮贮槽，利用液氮提供冷源，解决了甲烷液化所需冷源的问题，尤其适合于纯净煤层气中的甲烷的回收利用；同时气化后的氮气可以作为吸附器的再生气，本工艺系统安全性高、操作压力低、装置能耗低，甲烷气利用率可以达到99%以上，具有显著的经济和环境效益。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于气体分离
，具体涉及一种利用煤层气制备LNG的装置及工艺。

技术介绍

煤层气的有效成分是甲烷，是一种宝贵的清洁能源和重要的化工原料，应该加以很好利用。我国煤层气资源非常丰富，储量居世界第三位，但对煤层气的开发利用却很少，每年排入大气的煤层气总量巨大，不仅是很大的资源浪费，也造成了严重的环境污染。目前，煤层气的利用普遍采用先经过净化然后再通过压缩机加压生产CNG（压缩天然气）的工艺，普遍存在产品附加值低、安全性差、一次性投资大、运行费用高、维护难度大、操作难度大、回收率低、仍有部分产品排放的缺陷，使得煤层气的利用不能有效推广。

技术实现思路

本专利技术的目的是提供一种流程简单、产品附加值高、安全性高、一次性投资小、运行费用低、维护方便、操作简单、回收率高的利用煤层气制备LNG（液化天然气）的装置及工艺。
为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是，一种利用煤层气制备LNG的装置，包括依次串联的粉尘过滤器、换热器、汽水分离器、吸附器、液化器、LNG计量槽、LNG贮槽；还包括液氮贮槽，液氮贮槽通过氮气管路依次与液化器、换热器串联，从换热器延伸出的氮气管路分成两个支路，分别为第一支路和第二支路；第一支路、电加热器、吸附器和消音器依次串联；第二支路与消音器连接。
所述换热器为板式换热器。
所述氮气管路上连接有放空管路，放空管路上设置有放空阀门。
利用所述的利用煤层气制备LNG的装置的工艺，包括以下步骤：煤层气通过粉尘过滤器后，依次进入换热器、汽水分离器、吸附器、液化器；在液化器底部得到的LNG输送至LNG计量槽，计量后进入LNG贮槽；液氮贮槽中的液氮经氮气管路进入液化器，在液化器中被气化后进入换热器换热，在换热器中换热后分成两路，一路依次经过电加热器、吸附器，再经过消音器排空，另一路直接经过消音器排空。
本专利技术产生的有益效果是，通过在液化器后面设置液氮贮槽，利用液氮提供冷源，解决了甲烷液化所需冷源的问题，尤其适合于纯净煤层气中的甲烷的回收利用；同时气化后的氮气可以作为吸附器的再生气，本工艺系统安全性高、操作压力低、装置能耗低，甲烷气利用率可以达到99%以上，从而使煤矿生产排放的瓦斯气转化为优质清洁能源，具有显著的经济和环境效益。
附图说明
图1为实施例1的利用煤层气制备LNG的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的保护范围不限于此。
实施例1
如图1所示，一种利用煤层气制备LNG的装置，包括依次串联的粉尘过滤器1、板式换热器2、汽水分离器3、吸附器4（吸附器4为并联的两个）、液化器5、LNG计量槽6、LNG贮槽7；还包括液氮贮槽8，液氮贮槽8通过氮气管路11依次与液化器5、板式换热器2串联，从板式换热器2延伸出的氮气管路11分成两个支路，分别为第一支路1101和第二支路1102；第一支路1101、电加热器9、吸附器4和消音器10依次串联；第二支路1102与消音器10连接。所述氮气管路11上连接有放空管路12，放空管路上设置有放空阀门13。
利用所述的利用煤层气制备LNG的装置的工艺，包括以下步骤：煤层气通过粉尘过滤器1后，依次进入板式换热器2、汽水分离器3、吸附器4、液化器5；在液化器5底部得到的LNG输送至LNG计量槽6，计量后进入LNG贮槽7；液氮贮槽8中的液氮经氮气管路11进入液化器5，在液化器5中被气化后进入板式换热器2换热，在板式换热器2中换热后分成两路，一路依次经过电加热器9、吸附器4，再经过消音器10排空，另一路直接经过消音器10排空。
并联的两个吸附器4可以分别进行吸附和脱吸附交替使用，氮气对吸附器4进行脱吸附时，氮气的气流反向与吸附器4对煤层气进行吸附时煤层气的气流反向相反。
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【技术保护点】
一种利用煤层气制备LNG的装置，其特征在于：包括依次串联的粉尘过滤器、换热器、汽水分离器、吸附器、液化器、LNG计量槽、LNG贮槽；还包括液氮贮槽，液氮贮槽通过氮气管路依次与液化器、换热器串联，从换热器延伸出的氮气管路分成两个支路，分别为第一支路和第二支路；第一支路、电加热器、吸附器和消音器依次串联；第二支路与消音器连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用煤层气制备LNG的装置，其特征在于：包括依次串联的粉尘过滤器、换热器、汽水分离器、吸附器、液化器、LNG计量槽、LNG贮槽；还包括液氮贮槽，液氮贮槽通过氮气管路依次与液化器、换热器串联，从换热器延伸出的氮气管路分成两个支路，分别为第一支路和第二支路；第一支路、电加热器、吸附器和消音器依次串联；第二支路与消音器连接。
2.如权利要求1所述的利用煤层气制备LNG的装置，其特征在于：所述换热器为板式换热器。
3.如权利要求1所述的利用煤层气制备LNG的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁基春，卢红太，陈学坤，张建英，周元军，
申请(专利权)人：鲁基春，卢红太，陈学坤，张建英，周元军，
类型：发明
国别省市：河南;41