专利名称：一种煤层气液化方法及煤层气液化系统的利记博彩app
技术领域：
本发明属于化工与低温领域中的煤层气液化流程，特别是涉及一种煤层气液化方法及煤层气液化系统。
背景技术：
煤层气也叫瓦斯，是煤炭在形成过程中生成的甲烷被多孔介质媒体所吸附而成其成分95%以上是甲烷。煤层气在煤炭开采构成中解析分离，在空气中扩散，极易引发爆炸事故，是长期困扰煤矿安全生产的有害气体。同时，煤层气也是一种宝贵的清洁能源和重要的化工原料，其热值与天然气相当，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气如不有效利用而对空排放，其温室气体对大气臭氧层的破坏是二氧化碳的20多倍。因此，对煤层气进行开发利用，不仅可以得到液化天然气这种清洁能源，更可防止煤矿瓦斯爆炸引起的事故并减少温室气体甲烷的排放量，从能源、安全生产及环境保护三个方面有 着重要的意义。我国煤层气资源较为丰富，存在着大量的储量低、分布分散的煤层气资源，由于位置偏远并且产气量不稳定，不便或不宜接入现有天然气管网，因而适于采用小型可移动式煤层气液化装置进行开发利用。煤层气液化后体积缩小至气体的约1/600，便于储运，同时小型液化装置有投资小，灵活简便等优势，适合用于偏远，不稳定的小型煤层气田，更可以在多个气田间灵活应用，是一种极有前景的开发形式。目前已有多种有关煤层气液化工艺及设备的发明专利，例如200610080889.4，200810229999. 1,200910056322. 7,201010155466. 0,201010282233. 7 等中国专利申请。这些公开的专利涉及的都是液化装置、制冷剂流程或煤层气提纯方法方面的改进，但不论是国内还是国外，对从原料气出井到罐装储运整个开采流程的研究还很少。一般来讲，煤层气从矿井出来后，会依次经过增压、净化、液化等过程后方可进行罐装储运。已有技术多是针对于其中某一个部分，如200610080889. 4,201010155466. 0，201010282233. 7涉及的全部是煤层气液化装置及制冷系统工艺方面的改进，而专利200810229999.1针对的是净化过程脱除各种杂质的方法。只有专利200910056322. 7考虑了将净化单元产生的带余压氮气膨胀制冷用于预冷进入液化单元的煤层气。但这种装置增加了一套氮膨胀系统，增加了系统复杂性，并且没有涉及其它单元间物质和能量的利用。如果从煤层气液化流程的这几个单元间综合考虑物质和能量的回收利用，可有效的降低系统能耗，提高液化率并且减少污染物的排放。
发明内容
本发明目的提供一种煤层气液化方法及煤层气液化系统煤层气从井中开采出来后依次经过增压、净化、低温液化后进入液化煤层气储罐存储等待运输；另外，本发明的方法中还包括发电机组单元，以一部分未经处理的煤层气及液化流程中的各种尾气为原料进行燃烧发电为整个煤层气液化系统供电，达到电力自给自足，适用于野外无供电条件的环境；本方法将煤层气液化中的各种尾气进行单元间的多功能利用，在不同温度区间与多种介质换热，充分回收利用低温冷量；用其中纯净的部分气流作为再生气用于吸附式净化装置的再生；将无法再利用的部分送入发电机中用于发电；通过这些措施可降低系统能耗，提高液化效率并且减少污染物排放。本发明的技术方案如下本发明的提供的煤层气液化系统，其包括一增压净化单元；所述增压净化单元由依次相连的第一稳压罐、第一增压机、冷却器和净化装置组成，所述第一稳压罐进口直接与煤层气井场出口相连通，所述冷却器出口与净化装置第一进口相连通；一与所述净化装置第一出口相连通的煤层气液化装置；所述净化装置的第一出口与所述煤层气液化装置第一进口相连通；一液体储运单元；所述液体储运单元由液化煤层气储罐和多个液化煤层气槽车组成；所述液化煤层气储罐进口与所述煤层气液化装置第一出口相连通，所述液化煤层气槽车与所述液化煤层气储罐第一出口相连通；其特征在于，还包括
一发电机组单元；所述发电机组单元由依次相连的第二增压机、第二稳压罐和发电机组成；所述第二增压机进口直接与煤层气井场出口相连通；所述净化装置第二出口与所述第二增压机进口相连通；所述煤层气液化装置尾气出口与所述净化装置第二进口相连通；所述煤层气液化装置第二出口与所述净化装置第二进口相连通；所述液化煤层气储罐第二出口与所述煤层气液化装置第二进口相连通。所述的增压净化单元、液化单元、发电机组单元及液体储运单元均为便于移动，易拆卸及易组装的撬装式结构。所述的增压净化单元中的净化装置包含至少一组吸附式净化器。所述的液化单元中的液化装置为级联式天然气液化装置、混合制冷剂式天然气液化装置或带膨胀机的天然气液化装置。本发明提供的煤层气液化方法，其包括如下步骤I)煤层气从井中开采出来后，首先进入增压净化单元的第一稳压罐，再由第一稳压罐经第一增压机进行增压，增压后进入冷却器进行冷却，冷却后进入净化装置进行净化，去除其中的水、酸性气体及其它杂质，而成为压力为1. OMPa至1. 2MPa的常温净化煤层气；2)净化后的高压常温净化煤层气进入煤层气液化单元的煤层气液化装置，在该煤层气液化装置内经降温冷却，成为低温液化煤层气液体；之后流入液体储运单元的液化煤层气储罐内，之后由液化煤层气槽车运出；其特征在于，还包括步骤3)和步骤4)步骤3):将从井中开采出来的煤层气中的一部分直接进入发电机组单元，在该发电机组单元中，进入的煤层气经过发电机组单元的第二增压机增压后进入第二稳压罐，再由第二稳压罐输送至发电机进行燃烧发电，为煤层气液化系统提供电力；步骤4):液体储运单元的液化天然气储罐产生的闪蒸气通过管路送至煤层气液化单元，在煤层气液化单元中闪蒸气与进入的未液化煤层气及煤层气液化单元中的制冷循环高温侧制冷剂进行换热回收冷量；经换热后温度升高的闪蒸气通过管路进入增压净化单元的净化装置，在净化装置中闪蒸气被加压后作为其中吸附式净化器的再生气使用，之后由管路送入发电机组单元的第二增压机增压后进入第二稳压罐，再由第二稳压罐输送至发电机进行燃烧发电。所述煤层气液化单元产生的尾气与液体储运单元的液化天然气储罐产生的闪蒸气一起进入增压净化单元的净化装置，作为净化器的再生气使用，之后由管路送入发电机组单元的发电机进行燃烧发电。本发明的煤层气液化方法及煤层气液化系统的有益效果是对煤层气开采液化过程中产生的各种尾气进行能量与物质的再利用，降低系统能耗；减少煤层气开采过程中废气排放对大气造成的污染，提高煤层气利用率；可大量开发利用储量不高、分布分散的煤层气资源，扩大煤层气开米范围。
图1是本发明的煤层气液化方法的流程示意图；图2是本发明煤层气液化系统的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施做进一步描述。图1是本发明的煤层气液化方法的流程示意图；图2是本发明煤层气液化系统的结构示意图；由图可知，本发明的提供的煤层气液化系统，其包括一增压净化单元；所述增压净化单元由依次相连的第一稳压罐1、第一增压机2、冷却器3和净化装置4组成， 所述第一稳压罐I进口直接与煤层气井场出口相连通，所述冷却器3出口与净化装置4第一进口相连通；一与所述净化装置4第一出口相连通的煤层气液化装置5 ;所述净化装置4的第一出口与所述煤层气液化装置5第一进口相连通；一液体储运单元；所述液体储运单元由液化煤层气储罐9和多个液化煤层气槽车10组成；所述液化煤层气储罐9进口与所述煤层气液化装置5第一出口相连通，所述液化煤层气槽车10与所述液化煤层气储罐9第一出口相连通；其特征在于，还包括一发电机组单元；所述发电机组单元由依次相连的第二增压机6、第二稳压罐7和发电机8组成；所述第二增压机6进口直接与煤层气井场出口相连通；所述净化装置4第二出口与所述第二增压机6进口相连通；所述煤层气液化装置5尾气出口与所述净化装置4第二进口相连通或者所述煤层气液化装置5尾气出口与所述第二增压机6进口相连通； 所述煤层气液化装置5第二出口与所述净化装置4第二进口相连通或者所述煤层气液化装置5第二出口与所述第二增压机6进口相连通；所述液化煤层气储罐9第二出口与所述煤层气液化装置5第二进口相连通。所述的增压净化单元、液化单元、发电机组单元及液体储运单元均为便于移动，易拆卸及易组装的撬装式结构。所述的增压净化单元中的净化装置4包含至少一组吸附式净化器。
所述的液化单元中的液化装置为级联式天然气液化装置、混合制冷剂式天然气液化装置或带膨胀机的天然气液化装置。本发明提供的煤层气液化方法，其包括如下步骤I)煤层气从井中开采出来后，煤层气首先进入增压净化单元的第一稳压罐1，再由第一稳压罐I依次经第一增压机2进行增压、增压后进入冷却器3进行冷却，冷却后进入净化装置4进行净化，去除其中的水、酸性气体及其它杂质，而成为压力为1. OMPa至1. 2MPa的常温净化煤层气；2)净化后的高压常温净化煤层气进入煤层气液化单元5，在该煤层气液化单元5经降温冷却，成为低温液化煤层气液体；之后流入液体储运单元的液化天然气储罐9内，之后由液化煤层气槽车10运出；其特征在于，还包括步骤3)和步骤4)步骤3):将从井中开采出来的煤层气中的一部分直接进入发电机组单元，在该发电机组单元中，进入的煤层气经过发电机组单元的第二增压机6增压后进入第二稳压罐7，再由第二稳压罐7输送至发电机8进行燃烧发电，为煤层气液化提供电力；步骤4):液体储运单元的液化天然气储罐9产生的闪蒸气通过管路送至煤层气液化单元5，在煤层气液化单元5中闪蒸气与进入的未液化煤层气及煤层气液化单元中的制冷循环高温侧制冷剂进行换热回收冷量；经换热后温度升高的闪蒸气通过管路进入增压净化单元的净化装置4，在净化装置4中闪蒸气被加压后作为再生气由管路送入发电机组单元的发电机8进行燃烧发电。上述煤层气液化方法还包括所述煤层气液化单元产生的尾气及煤层气液化单元中的纯净干燥的闪蒸气一起进入增压净化单元的净化装置4，作为再生气由管路送入发电机组单元的发电机8进行燃烧发电。所述的增压净 化单元、液化单元、发电机组单元及液体储运单元均为便于移动，易拆卸及易组装的撬装式结构。所述的增压净化单元中的净化装置4为吸附式净化器。所述的液化单元为级联式天然气液化装置、混合制冷剂式天然气液化装置或带膨胀机的天然气液化装置。实施例1如图2所示，煤层气从井场中开采出来后，用于液化部分的煤层气流经管路11首先进入增压净化单元的第一稳压罐I中，然后依次经过第一增压机2及冷却器3进行增压及冷却，之后在净化装置4中脱去水，酸性气体及其它杂质，成为高压常温净化煤层气；经过净化后的常温高压(压力可在1. OMPa至1. 2MPa之间)煤层气通过管路13进入煤层气液化装置5，在其中进行降温冷却成为低温液化煤层气。经过液化后的低温液化煤层气通过管路14进入液化储运单元的液化煤层气储罐9进行临时储存，等待液化煤层气槽车10进行输运；煤层气从井场中开采出来后，还有一部分煤层气从井场开采出来后通过管路12直接进入发电机组单元，在该发电机组单元中经过第二增压机6增压后进入第二稳压罐7，然后输送至发电机8进行燃烧发电，为煤层气液化系统提供电力；液化煤层气储罐9中产生的闪蒸气通过管路16送至液化单元5中，在液化单元5中与未液化的煤层气及液化单元5的制冷循环高温侧制冷剂进行换热，以回收冷量；温度升高后的闪蒸气通过管路17进入净化装置4，在净化装置4中加压后作为其中吸附式净化器的再生气使用，之后经由管路18送入发电机组单元进行燃烧发电；液液化单元5中产生的尾气通过管路19与管路17过来的纯净干燥的闪蒸气一起进入净化装置4，作为其中吸附式净化器的再生气使用，之后经由管路18送入发电机组单元进行燃烧发电。本实施例的增压净化单元、液化单元、发电机组单元及液体储运单元均为便于移动，易拆卸及易组装的撬装式结构；本实施例的增压净化单元中的净化装置4包含至少一组吸附式净化器；本实施例的液化单元为级联式天然气液化装置、混合制冷剂式天然气液化装置或带膨胀机的天然气液化装置；这些均属于本行业普通技术人员应知，在此不再
--赘述。本发明的各单元的各 组件可以组装成小型可移动式煤层气液化装置，便于移动、易拆卸和易组成，且电力可以自给自足，野外无供电条件的环境使用。
权利要求
1.一种煤层气液化系统，其包括 一增压净化单元；所述增压净化单元由依次相连的第一稳压罐、第一增压机、冷却器和净化装置组成，所述第一稳压罐进口直接与煤层气井场出口相连通，所述冷却器出口与净化装置第一进口相连通； 一与所述净化装置第一出口相连通的煤层气液化装置；所述净化装置的第一出口与所述煤层气液化装置第一进口相连通； 一液体储运单元；所述液体储运单元由液化煤层气储罐和多个液化煤层气槽车组成；所述液化煤层气储罐进口与所述煤层气液化装置第一出口相连通，所述液化煤层气槽车与所述液化煤层气储罐第一出口相连通；其特征在于，还包括 一发电机组单元；所述发电机组单元由依次相连的第二增压机、第二稳压罐和发电机组成；所述第二增压机进口直接与煤层气井场出口相连通； 所述净化装置第二出口与所述第二增压机进口相连通； 所述煤层气液化装置尾气出口与所述净化装置第二进口相连通； 所述煤层气液化装置第二出口与所述净化装置第二进口相连通； 所述液化煤层气储罐第二出口与所述煤层气液化装置第二进口相连通。
2.按权利要求1所述的煤层气液化系统，其特征在于，所述的增压净化单元、液化单元、发电机组单元及液体储运单元均为便于移动，易拆卸及易组装的撬装式结构。
3.按权利要求1所述的煤层气液化系统，其特征在于，所述的增压净化单元中的净化装置4包含至少一组吸附式净化器。
4.按权利要求1所述的煤层气液化方法，其特征在于，所述的液化单元中的液化装置为级联式天然气液化装置、混合制冷剂式天然气液化装置或带膨胀机的天然气液化装置。
5.一种煤层气液化方法，其包括如下步骤 1)煤层气从井中开采出来后，首先进入增压净化单元的第一稳压罐，再由第一稳压罐经第一增压机进行增压，增压后进入冷却器进行冷却，冷却后进入净化装置进行净化，去除其中的水、酸性气体及其它杂质，而成为压力为1. OMPa至1. 2MPa的常温净化煤层气； 2)净化后的高压常温净化煤层气进入煤层气液化单元的煤层气液化装置，在该煤层气液化装置内经降温冷却，成为低温液化煤层气液体；之后流入液体储运单元的液化煤层气储罐内，之后由液化煤层气槽车运出；其特征在于，还包括步骤3)和步骤4) 步骤3):将从井中开采出来的煤层气中的一部分直接进入发电机组单元，在该发电机组单元中，进入的煤层气经过发电机组单元的第二增压机增压后进入第二稳压罐，再由第二稳压罐输送至发电机进行燃烧发电，为煤层气液化系统提供电力； 步骤4):液体储运单元的液化天然气储罐产生的闪蒸气通过管路送至煤层气液化单元，在煤层气液化单元中闪蒸气与进入的未液化煤层气及煤层气液化单元中的制冷循环高温侧制冷剂进行换热回收冷量；经换热后温度升高的闪蒸气通过管路进入增压净化单元的净化装置，在净化装置中闪蒸气被加压后作为其中吸附式净化器的再生气使用，之后由管路送入发电机组单元的第二增压机增压后进入第二稳压罐，再由第二稳压罐7输送至发电机进行燃烧发电。
6.按权利要求5所述的煤层气液化方法，其特征在于，所述煤层气液化方法还包括所述煤层气液化单元产生的尾气与液体储运单元的液化天然气储罐产生的闪蒸气一起进入增压净化单元的净化装置，作为净化器的再生气使用，之后由管路送入发电机组单元的发电·机进行燃烧发电。
全文摘要
一种煤层气液化方法及系统，包括通过管路相连的增压净化单元、液化单元、液体储运单元及发电机组单元；煤层气从井场开采出来后经过增压净化、低温液化分离后进入液体储运单元；发电机组单元利用未经处理的煤层气及各单元产生的尾气为原料燃烧发电为整个系统供电，达到电力的自给自足，系统适用于野外无供电条件的环境；增压净化单元、液化单元、储运单元及发电单元中的各种尾气进行单元间的多功能利用；在不同温度区间与多种介质换热，充分回收利用低温冷量；用其中纯净气作为再生气用于净化单元的再生；将无法再利用的部分送入发电机组单元用于发电；可降低系统能耗，提高煤层气液化率，并减少污染物排放。
文档编号F25J3/00GK103060036SQ201110319450
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者孙兆虎, 吴剑峰, 程逵炜, 公茂琼 申请人:中国科学院理化技术研究所