壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備及其凈化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備，它包括換熱器（1）、分離器（2）、粗過濾器（3）和精過濾器（4），換熱器（1）的進(jìn)口管路上設(shè)置有進(jìn)氣端球閥（6），換熱器（1）的出口與分離器（2）的入口相連，分離器（2）的出口與粗過濾器（3）的入口相連，分離器（2）與粗過濾器（3）之間的管路上設(shè)置有過濾進(jìn)氣球閥（13），粗過濾器（3）的出口與精過濾器（4）的入口相連；其凈化工藝，它包括以下步驟：S1、降溫；S2、離心重力分離；S3、過濾分離。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：集成降溫、冷凝分離、離心分離、過濾分離進(jìn)行綜合處理，提升CNG行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，滿足國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門的強(qiáng)制檢測指標(biāo)項(xiàng)目。
【專利說明】壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備及其凈化工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然氣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備及其凈化工藝 。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮天然氣(CNG)屬于清潔能源，為了節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的需要，國家大力提倡開發(fā)、推廣和使用CNG汽車。四川、重慶地區(qū)最早開展這項(xiàng)工作，目前已經(jīng)擁有數(shù)以百萬計(jì)的CNG汽車在良好運(yùn)行，并以驚人的速度在發(fā)展。隨著我國“西氣東輸”工程的正式投運(yùn)，我國東部、中部和西部地區(qū)大規(guī)模開展CNG汽車加氣站的建設(shè)。
[0003]商品天然氣要達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量合格、符合國家標(biāo)準(zhǔn)才能進(jìn)行銷售。影響CNG質(zhì)量的主要成分是水份和硫化氫。硫化氫溶解于液態(tài)水中，會形成酸性溶液，對CNG加氣站設(shè)備、管路、CNG車輛的儲氣瓶都會形成腐蝕，產(chǎn)生安全隱患。在《GB18047-2000車用壓縮天然氣》中，對此有嚴(yán)格的規(guī)定，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門也是強(qiáng)制檢測指標(biāo)項(xiàng)目，因此，CNG加氣站必須對壓縮天然氣進(jìn)行脫硫和脫水處理。
[0004]國外天然氣的開采、凈化、運(yùn)輸歷史時(shí)間長、工藝技術(shù)遠(yuǎn)比國內(nèi)先進(jìn)，氣質(zhì)非常純凈，國內(nèi)CNG加氣站，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上參照國外先進(jìn)國家的工藝流程，均無此氣體凈化過程裝置，極少數(shù)技術(shù)、管理能力強(qiáng)大的單位，在對CNG加氣站進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，自行采購部分凈化裝置，但非專業(yè)廠商針對性制造，效果仍然不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備及其凈化工藝，集成降溫、冷凝分離、離心分離、過濾分離進(jìn)行綜合處理，提升CNG行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，滿足國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門的強(qiáng)制檢測指標(biāo)項(xiàng)目。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備，它包括換熱器、分離器、粗過濾器和精過濾器，所述的換熱器內(nèi)部設(shè)置有換熱器列管組，換熱器的進(jìn)口管路上設(shè)置有進(jìn)氣端球閥，換熱器的出口與分離器的入口相連，換熱器與分離器之間的管路上設(shè)置有分離器進(jìn)氣球閥，分離器的內(nèi)部安裝有分流器氣流導(dǎo)向板，分離器的出口與粗過濾器的入口相連，分離器與粗過濾器之間的管路上設(shè)置有過濾進(jìn)氣球閥，粗過濾器的內(nèi)部安裝有粗過濾芯，粗過濾器的出口與精過濾器的入口相連，精過濾器的內(nèi)部安裝有精過濾芯，精過濾器的出口管路上依次設(shè)置有過濾出口球閥和出氣端球閥。
[0007]所述的換熱器的冷卻液進(jìn)口管路設(shè)置于換熱器的冷卻液出口管路的下方，換熱器的冷卻液進(jìn)口管路上設(shè)置有冷卻液入口球閥，換熱器的冷卻液出口管路上設(shè)置有冷卻液出口球閥。
[0008]所述的分離器、粗過濾器和精過濾器的底部分別設(shè)置有分離器排污球閥、粗過濾排污球閥和精過濾排污球閥。
[0009]所述的分離器的出口處設(shè)置有旁通管路，旁通管路上設(shè)置有旁通球閥，所述的旁通管路的一端設(shè)置在過濾器進(jìn)氣球閥與分離器之間的管路上，旁通管路的另一端設(shè)置在過濾出口球閥與出氣端球閥之間的管路上。
[0010]所述的粗過濾器的濾芯為不銹鋼濾芯，且濾芯的過濾精度為ΙΟμπι。
[0011]所述的精過濾器的濾芯為ΡΡ熔噴濾芯，且濾芯的過濾精度為3 μ m。
[0012]采用壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備的凈化工藝，它包括以下步驟:
51、降溫:將天然氣通入換熱器列管組，同時(shí)向熱換器列管組內(nèi)循環(huán)加入冷卻液，將冷卻液的溫度控制在20°c~25°C之間；
52、離心重力分離:將冷卻后的天然氣通入分離器中，將分離器的容積設(shè)定為120L~150L,控制分離器的轉(zhuǎn)速,使天然氣在分離器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度在27m/s~33m/s之間；天然氣在尚心和重力的作用下與液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分尚，液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離附在分離器內(nèi)壁上，并在重力作用下流到分離器的底部，打開分離器排污球閥，將液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離排出；
53、過濾分離:
531、粗過濾分離:將步驟2所得的氣體通入粗過濾器中，進(jìn)行過濾，打開粗過濾器排污球閥,將過濾出的雜質(zhì)排出；
532、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器中，進(jìn)行過濾，打開精過濾器排污球閥，將過濾出的雜質(zhì)排出，得到成品。
[0013]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明根據(jù)國內(nèi)CNG行業(yè)現(xiàn)狀，彌補(bǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的缺陷，創(chuàng)造性的開發(fā)設(shè)計(jì)，整體式設(shè)計(jì)，集成降溫、冷凝分離、離心分離、過濾分離進(jìn)行綜合處理；提升CNG行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，滿足國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門的強(qiáng)制檢測指標(biāo)項(xiàng)目。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1-換熱器，2-分離器，3-粗過濾器，4-精過濾器，5-換熱器列管組，6-進(jìn)氣端球閥，7-冷卻液出口球閥，8-冷卻液入口球閥，9-分離器氣流導(dǎo)向板，10-粗過濾芯，11-精過濾芯，12-分離器進(jìn)氣球閥，13-過濾進(jìn)氣球閥，14-過濾出口球閥，15-出氣端球閥，16-旁通球閥，17-分離器排污球閥，18-粗過濾排污球閥，19-精過濾排污球閥。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0016]【實(shí)施例1】:
壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備，它包括換熱器1、分離器2、粗過濾器3和精過濾器4，所述的換熱器1內(nèi)部設(shè)置有換熱器列管組5，換熱器1的進(jìn)口管路上設(shè)置有進(jìn)氣端球閥6，換熱器1的出口與分離器2的入口相連，換熱器1與分離器2之間的管路上設(shè)置有分離器進(jìn)氣球閥12，分離器2的內(nèi)部安裝有分流器氣流導(dǎo)向板9，分離器2的出口與粗過濾器3的入口相連，分離器2與粗過濾器3之間的管路上設(shè)置有過濾進(jìn)氣球閥13，粗過濾器3的內(nèi)部安裝有粗過濾芯10，粗過濾器3的出口與精過濾器4的入口相連，精過濾器4的內(nèi)部安裝有精過濾芯11，精過濾器4的出口管路上依次設(shè)置有過濾出口球閥14和出氣端球閥15。
[0017]所述的換熱器I的冷卻液進(jìn)口管路設(shè)置于換熱器I的冷卻液出口管路的下方，換熱器I的冷卻液進(jìn)口管路上設(shè)置有冷卻液入口球閥8,換熱器I的冷卻液出口管路上設(shè)置有冷卻液出口球閥7。
[0018]所述的分離器2、粗過濾器3和精過濾器4的底部分別設(shè)置有分離器排污球閥17、粗過濾排污球閥18和精過濾排污球閥19。
[0019]所述的分離器2的出口處設(shè)置有旁通管路20，旁通管路20上設(shè)置有旁通球閥16，所述的旁通管路20的一端設(shè)置在過濾器進(jìn)氣球閥13與分離器2之間的管路上，旁通管路20的另一端設(shè)置在過濾出口球閥14與出氣端球閥15之間的管路上。
[0020]所述的粗過濾器3的濾芯為不銹鋼濾芯，且濾芯的過濾精度為10 u m。
[0021]所述的精過濾器4的濾芯為PP熔噴濾芯，且濾芯的過濾精度為3 ii m。
[0022]采用壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備的凈化工藝，它包括以下步驟:
51、降溫:將天然氣通入換熱器列管組5，同時(shí)向熱換器列管組5內(nèi)循環(huán)加入冷卻液，將冷卻液的溫度控制為20°C ；
52、離心重力分離:將冷卻后的天然氣通入分離器2中，將分離器2的容積設(shè)定為120L，控制分離器2的轉(zhuǎn)速，使天然氣在分離器2內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度為33m/s ;天然氣在離心和重力的作用下與液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分尚，液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離附在分離器2內(nèi)壁上 ，并在重力作用下流到分離器2的底部，打開分離器排污球閥17，將液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離排出；
53、過濾分離:
531、粗過濾分離:將步驟2所得的氣體通入粗過濾器3中，進(jìn)行過濾，打開粗過濾器排污球閥18，將過濾出的雜質(zhì)排出；
532、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器4中，進(jìn)行過濾，打開精過濾器排污球閥19，將過濾出的雜質(zhì)排出，得到成品。
[0023]【實(shí)施例2】:
其結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。
[0024]采用壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備的凈化工藝，它包括以下步驟:
51、降溫:將天然氣通入換熱器列管組5，同時(shí)向熱換器列管組5內(nèi)循環(huán)加入冷卻液，將冷卻液的溫度控制為23 °C ；
52、離心重力分離:將冷卻后的天然氣通入分離器2中，將分離器2的容積設(shè)定為135L，控制分離器2的轉(zhuǎn)速，使天然氣在分離器2內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度為30m/s ;天然氣在離心和重力的作用下與液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分尚，液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離附在分離器2內(nèi)壁上，并在重力作用下流到分離器2的底部，打開分離器排污球閥17，將液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離排出；
53、過濾分離:
531、粗過濾分離:將步驟2所得的氣體通入粗過濾器3中，進(jìn)行過濾，打開粗過濾器排污球閥18，將過濾出的雜質(zhì)排出；
532、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器4中，進(jìn)行過濾，打開精過濾器排污球閥19，將過濾出的雜質(zhì)排出，得到成品。[0025]【實(shí)施例3】:
其結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。
[0026]采用壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備的凈化工藝，它包括以下步驟:
51、降溫:將天然氣通入換熱器列管組5，同時(shí)向熱換器列管組5內(nèi)循環(huán)加入冷卻液，將冷卻液的溫度控制在25 °C ；
52、離心重力分離:將冷卻后的天然氣通入分離器2中，將分離器2的容積設(shè)定為150L，控制分離器2的轉(zhuǎn)速，使天然氣在分離器2內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度為27m/s ;天然氣在離心和重力的作用下與液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分尚，液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離附在分離器2內(nèi)壁上，并在重力作用下流到分離器2的底部，打開分離器排污球閥17，將液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離排出；
53、過濾分離:
531、粗過濾分離:將步驟2所得的氣體通入粗過濾器3中，進(jìn)行過濾，打開粗過濾器排污球閥18，將過濾出的雜質(zhì)排出；532、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器4中，進(jìn)行過濾，打開精過濾器排污球閥19，將過濾出的雜質(zhì)排出，得到成品。
【權(quán)利要求】
1.壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備，其特征在于:它包括換熱器(1)、分離器(2)、粗過濾器(3)和精過濾器(4)，所述的換熱器(1)內(nèi)部設(shè)置有換熱器列管組(5)，換熱器(1)的進(jìn)口管路上設(shè)置有進(jìn)氣端球閥(6)，換熱器(1)的出口與分離器(2)的入口相連，換熱器(1)與分離器(2)之間的管路上設(shè)置有分離器進(jìn)氣球閥(12)，分離器(2)的內(nèi)部安裝有分流器氣流導(dǎo)向板(9)，分離器(2)的出口與粗過濾器(3)的入口相連，分離器(2)與粗過濾器 (3)之間的管路上設(shè)置有過濾進(jìn)氣球閥(13)，粗過濾器(3)的內(nèi)部安裝有粗過濾芯(10)，粗過濾器(3)的出口與精過濾器(4)的入口相連，精過濾器(4)的內(nèi)部安裝有精過濾芯(11)，精過濾器(4)的出口管路上依次設(shè)置有過濾出口球閥(14)和出氣端球閥(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備，其特征在于:所述的換熱器(1)的冷卻液進(jìn)口管路設(shè)置于換熱器(1)的冷卻液出口管路的下方，換熱器(1)的冷卻液進(jìn)口管路上設(shè)置有冷卻液入口球閥(8 ),換熱器(1)的冷卻液出口管路上設(shè)置有冷卻液出口球閥(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備，其特征在于:所述的分離器(2)、粗過濾器(3)和精過濾器(4)的底部分別設(shè)置有分離器排污球閥(17)、粗過濾排污球閥(18)和精過濾排污球閥(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備，其特征在于:所述的分離器(2)的出口處設(shè)置有旁通管路(20)，旁通管路(20)上設(shè)置有旁通球閥(16)，所述的旁通管路(20)的一端設(shè)置在過濾器進(jìn)氣球閥(13)與分離器(2)之間的管路上，旁通管路(20)的另一端設(shè)置在過濾出口球閥(14)與出氣端球閥(15)之間的管路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化工藝，其特征在于:所述的粗過濾器(3)的濾芯為不銹鋼濾芯，且濾芯的過濾精度為ΙΟμπι。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化工藝，其特征在于:所述的精過濾器(4)的濾芯為ΡΡ熔噴濾芯，且濾芯的過濾精度為3μπι。
7.如權(quán)利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設(shè)備的凈化工藝，其特征在于:它包括以下步驟:S1、降溫:將天然氣通入換熱器列管組(5)，同時(shí)向熱換器列管組(5)內(nèi)循環(huán)加入冷卻液，將冷卻液的溫度控制在20°C~25°C之間；S2、離心重力分離:將冷卻后的天然氣通入分離器(2)中，將分離器(2)的容積設(shè)定為120L~150L，控制分離器(2)的轉(zhuǎn)速，使天然氣在分離器(2)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度在27m/s~33m/s之間；天然氣在離心和重力的作用下與液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離，液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離附在分離器(2)內(nèi)壁上，并在重力作用下流到分離器(2)的底部，打開分離器排污球閥(17)，將液態(tài)組分、大分子組分、雜質(zhì)和粉塵分離排出；S3、過濾分離:S31、粗過濾分離:將步驟2所得的氣體通入粗過濾器(3)中，進(jìn)行過濾，打開粗過濾器排污球閥(18)，將過濾出的雜質(zhì)排出；S32、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器(4)中，進(jìn)行過濾，打開精過濾器排污球閥(19)，將過濾出的雜質(zhì)排出，得到成品。
【文檔編號】C10L3/10GK103642551SQ201310725407
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】彭煥, 張文宇 申請人:成都蘭華電子工程有限公司