一種含氧煤層氣制取lng的儲(chǔ)罐系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液化天然氣儲(chǔ)存領(lǐng)域，具體涉及一種含氧煤層氣制取液化天然氣的儲(chǔ)存系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]LNG是液化天然氣的簡(jiǎn)稱(chēng)，主要成分由甲烷組成。LNG是通過(guò)在常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至_162°C，使之冷凝成液體。天然氣液化后可以大大節(jié)約儲(chǔ)運(yùn)空間，而且具有熱值大、性能尚等特點(diǎn)，是一種清潔、尚效的能源。
[0003]在當(dāng)今能源危機(jī)與環(huán)保壓力下，開(kāi)采利用煤層氣、頁(yè)巖氣等新型能源成為世界關(guān)注的目光。含氧煤層氣是在采煤過(guò)程中，為了保證煤礦安全開(kāi)采而抽放出的初級(jí)副產(chǎn)品。其主要成分為甲烷，從其成分含量上可以看出，煤層氣是較為重要的能源和化工原料。然而這種方式抽采得到的煤層氣中由于其成分較為復(fù)雜，CH4含量低(通常在30 %?70 %之間)，并含有氧。特別是對(duì)甲烷含量小于50%的煤層氣，由于氧氣含量高處理有危險(xiǎn)性，是非常危險(xiǎn)的助燃與助爆劑，制約了含氧煤層氣的綜合利用，因此長(zhǎng)期以來(lái)是將這種低濃度含氧煤層氣直接燃燒或排放，造成資源的極度浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境造成污染。
[0004]隨著技術(shù)的發(fā)展，目前在低濃度煤層氣提純制取天然氣的領(lǐng)域中，出現(xiàn)了多種含氧煤層氣的液化技術(shù)。公開(kāi)號(hào)為CN101928617A和CN101928617A的中國(guó)專(zhuān)利分別公開(kāi)了低濃度煤層氣含氧深冷液化制取LNG工藝和含氧煤層氣液化分離裝置，該工藝和裝置采用混合冷劑制冷循環(huán)，將凈化后的原料氣液化并分離，得到LNG產(chǎn)品。另外，公開(kāi)號(hào)為CN1952569的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種含空氣煤層氣的液化工藝，其冷量由氣體膨脹產(chǎn)生。
[0005]在現(xiàn)有含氧煤層氣液化工藝與裝置中，直接含氧液化方法導(dǎo)致其LNG產(chǎn)品中可能含有氧這一安全問(wèn)題。LNG在儲(chǔ)罐儲(chǔ)存期間，氧氣混入BOG氣體可能存在安全隱患。然而現(xiàn)有的LNG儲(chǔ)罐并沒(méi)有對(duì)這一安全問(wèn)題加以考慮與防范。有鑒于此，本發(fā)明提出了一種含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)，可以及時(shí)預(yù)警并排出危險(xiǎn)的BOG氣體，達(dá)到安全儲(chǔ)存含氧煤層氣制取LNG的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)，該LNG儲(chǔ)罐系統(tǒng)可以及時(shí)預(yù)警并排出危險(xiǎn)的BOG氣體，達(dá)到安全儲(chǔ)存LNG的目的。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)，所述儲(chǔ)罐系統(tǒng)包括LNG儲(chǔ)罐單元、中心控制單元、檢測(cè)單元、BOG氣體置換單元；LNG儲(chǔ)罐單元用于儲(chǔ)存含氧煤層氣制取的LNG以及合格的常規(guī)LNG，中心控制單元用于監(jiān)測(cè)控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，檢測(cè)單元用于檢測(cè)BOG氣體中各氣體的組分濃度與溫度，BOG氣體置換單元用于置換儲(chǔ)罐中的BOG氣體；
[0009]所述LNG儲(chǔ)罐單元包括含氧煤層氣初步制取的LNG儲(chǔ)罐I，合格常規(guī)LNG儲(chǔ)罐7 ;所述中心控制單元包括中心控制器6、溫度傳感器2、液位傳感器3、壓力傳感器4、溫度壓力傳感器11、懸吊裝置A ;所述檢測(cè)單元包括組分濃度與溫度檢測(cè)中心5、組分濃度與溫度檢測(cè)裝置51 ;所述BOG氣體置換單元包括低溫栗8、氣化器9、增壓栗10、二位三通電磁閥12、氣化氣排出管道13、充氣管道19、BOG氣體置換排氣閥18 ;
[0010]所述LNG儲(chǔ)罐7依次通過(guò)低溫栗8、氣化器9、增壓栗10、溫度壓力傳感器11、二位三通電磁閥12與充氣管道19連接導(dǎo)入LNG儲(chǔ)罐I內(nèi)；所述二位三通電磁閥12 —出口與氣化氣排出管道13連接；所述組分濃度與溫度檢測(cè)裝置51通過(guò)懸吊裝置A導(dǎo)入LNG儲(chǔ)罐I內(nèi)用于檢測(cè)不同空間位置的組分濃度與溫度并將數(shù)據(jù)傳送至組分濃度與溫度檢測(cè)中心5 ;所述BOG氣體置換排氣閥18設(shè)置于LNG儲(chǔ)罐I罐頂；所述中心控制器6通過(guò)程序控制溫度傳感器2、液位傳感器3、壓力傳感器4、溫度壓力傳感器11、懸吊裝置B、組分濃度與溫度檢測(cè)中心5、二位三通電磁閥12、BOG氣體置換排氣閥18。
[0011]進(jìn)一步，所述中心控制單元還包括懸吊裝置B，所述懸吊裝置B用于調(diào)整充氣管道19的出口位置，所述懸吊裝置B由中心控制器6控制。
[0012]進(jìn)一步，所述組分與溫度檢測(cè)裝置51以及相匹配的懸吊裝置A分別有多個(gè)。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的一種含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)，可以及時(shí)預(yù)警并排出危險(xiǎn)的BOG氣體，達(dá)到安全儲(chǔ)存含氧煤層氣制取LNG的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說(shuō)明:
[0015]圖1為一種含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)示意圖；
[0016]圖2為一種優(yōu)選的含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0018]如圖1所示:含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)包括LNG儲(chǔ)罐單元、中心控制單元、檢測(cè)單元、BOG氣體置換單元；LNG儲(chǔ)罐單元用于儲(chǔ)存含氧煤層氣制取的LNG以及合格的常規(guī)LNG，中心控制單元用于監(jiān)測(cè)控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，檢測(cè)單元用于檢測(cè)BOG氣體中各氣體的組分濃度與溫度，BOG氣體置換單元用于置換儲(chǔ)罐中的BOG氣體；所述LNG儲(chǔ)罐單元包括含氧煤層氣初步制取的LNG儲(chǔ)罐1，合格常規(guī)LNG儲(chǔ)罐7 ;所述中心控制單元包括中心控制器6、溫度傳感器2、液位傳感器3、壓力傳感器4、溫度壓力傳感器11、懸吊裝置A ;所述檢測(cè)單元包括組分濃度與溫度檢測(cè)中心5、I個(gè)或多個(gè)組分濃度與溫度檢測(cè)裝置51 ;所述BOG氣體置換單元包括低溫栗8、氣化器9、增壓栗10、二位三通電磁閥12、氣化氣排出管道13、充氣管道19、BOG氣體置換排氣閥18 ;
[0019]所述LNG儲(chǔ)罐7依次通過(guò)低溫栗8、氣化器9、增壓栗10、溫度壓力傳感器11、二位三通電磁閥12與充氣管道19連接導(dǎo)入LNG儲(chǔ)罐I內(nèi)；所述二位三通電磁閥12 —出口與氣化氣排出管道13連接；所述組分濃度與溫度檢測(cè)裝置51通過(guò)懸吊裝置A導(dǎo)入LNG儲(chǔ)罐I內(nèi)用于檢測(cè)不同空間位置的組分濃度與溫度并將數(shù)據(jù)傳送至組分濃度與溫度檢測(cè)中心5 ;所述BOG氣體置換排氣閥18設(shè)置于LNG儲(chǔ)罐I罐頂；所述中心控制器6通過(guò)程序控制溫度傳感器2、液位傳感器3、壓力傳感器4、溫度壓力傳感器11、懸吊裝置B、組分濃度與溫度檢測(cè)中心5、二位三通電磁閥12、BOG氣體置換排氣閥18。
[0020]所述中心控制單元還包括懸吊裝置B，所述懸吊裝置B用于調(diào)整充氣管道19的出口位置，所述懸吊裝置B由中心控制器6控制。
[0021]所述含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)正常工作按如下方式運(yùn)行:
[0022]當(dāng)含氧煤層氣制取的LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存時(shí)，此時(shí)各系統(tǒng)單元開(kāi)始工作，中心控制單元通過(guò)液位傳感器3檢測(cè)LNG儲(chǔ)罐I中LNG液位變化來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整懸吊裝置A，使氣體組分濃度與溫度傳感器51處于不同空間位置，以此來(lái)檢測(cè)不同空間位置的組分濃度與溫度，同時(shí)也控制懸吊裝置B來(lái)調(diào)整充氣管道19的出口位置，當(dāng)中心控制器檢測(cè)儲(chǔ)罐中BOG氣體氧氣濃度超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)，中心控制器6發(fā)出指令啟動(dòng)BOG氣體置換單元，開(kāi)啟低溫栗8，LNG儲(chǔ)罐7中的LNG經(jīng)氣化器9氣化后經(jīng)過(guò)增壓栗10增壓，溫度壓力傳感器11檢測(cè)到溫度和壓力與溫度傳感器51和壓力傳感器4進(jìn)行比較未達(dá)到規(guī)定輸送壓力與溫度時(shí)，二位三通電磁閥12動(dòng)作讓氣化氣體進(jìn)入氣化氣排出通道13，排入到BOG氣體回收管道；當(dāng)達(dá)到規(guī)定輸送壓力與溫度時(shí)，二位三通電磁閥12動(dòng)作讓置換氣體進(jìn)入充氣通道19，同時(shí)BOG氣體置換排氣閥18打開(kāi)，排出置換的BOG氣體。當(dāng)氣體組分傳感器與溫度傳感器51檢測(cè)LNG儲(chǔ)罐I里面BOG氣體氧氣濃度在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，中心控制器6發(fā)出指令停止BOG氣體置換單元。當(dāng)然所有的控制邏輯都是事先編好程序由中心控制器6進(jìn)行控制。
[0023]所述裝置中溫度傳感器2主要用于檢測(cè)LNG儲(chǔ)罐I中LNG溫度。
[0024]在本發(fā)明中通過(guò)氣體組分檢測(cè)單元與BOG氣體置換單元來(lái)達(dá)到及時(shí)預(yù)警并排出危險(xiǎn)的BOG氣體，達(dá)到安全儲(chǔ)存含氧煤層氣制取的LNG。
[0025]圖2為一種優(yōu)選的含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)示意圖。其中氣體組分濃度與溫度傳感器51有三個(gè)，分別標(biāo)記為20、11、22，并且與之協(xié)作運(yùn)用的懸吊裝置A也有3個(gè)，分別標(biāo)記為15、16、17。將氣體組分濃度與溫度傳感器設(shè)置為多個(gè)，可以同時(shí)分別檢測(cè)儲(chǔ)罐I中不同空間位置的氣體組分濃度及溫度，可以更加準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)通過(guò)多通道氣體組分檢測(cè)單元與BOG氣體置換單元來(lái)達(dá)到及時(shí)預(yù)警并排出危險(xiǎn)的BOG氣體，達(dá)到安全儲(chǔ)存含氧煤層氣制取的LNG。
[0026]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)罐系統(tǒng)包括LNG儲(chǔ)罐單元、中心控制單元、檢測(cè)單元、BOG氣體置換單元； 所述LNG儲(chǔ)罐單元包括含氧煤層氣初步制取的LNG儲(chǔ)罐(1)，合格常規(guī)LNG儲(chǔ)罐(7); 所述中心控制單元包括中心控制器￠)、溫度傳感器(2)、液位傳感器(3)、壓力傳感器(4)、溫度壓力傳感器(11)、懸吊裝置(A);所述檢測(cè)單元包括組分濃度與溫度檢測(cè)中心(5)、組分濃度與溫度檢測(cè)裝置(51);所述BOG氣體置換單元包括低溫栗(8)、氣化器(9)、增壓栗(10)、二位三通電磁閥(12)、氣化氣排出管道(13)、充氣管道(19)、B0G氣體置換排氣閥(18)； 所述LNG儲(chǔ)罐(7)依次通過(guò)低溫栗(8)、氣化器(9)、增壓栗(10)、溫度壓力傳感器(11)、二位三通電磁閥(12)與充氣管道(19)連接導(dǎo)入LNG儲(chǔ)罐(1)內(nèi)；所述二位三通電磁閥(12) —出口與氣化氣排出管道(13)連接；所述組分濃度與溫度檢測(cè)裝置(51)通過(guò)懸吊裝置(A)導(dǎo)入LNG儲(chǔ)罐(1)內(nèi)用于檢測(cè)不同空間位置的組分濃度與溫度并將數(shù)據(jù)傳送至組分濃度與溫度檢測(cè)中心(5);所述BOG氣體置換排氣閥(18)設(shè)置于LNG儲(chǔ)罐(1)罐頂；所述中心控制器(6)通過(guò)程序控制溫度傳感器(2)、液位傳感器(3)、壓力傳感器(4)、溫度壓力傳感器(11)、懸吊裝置(B)、組分濃度與溫度檢測(cè)中心(5)、二位三通電磁閥(12)、B0G氣體置換排氣閥(18)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)，其特征在于，所述中心控制單元還包括懸吊裝置(B)，所述懸吊裝置(B)用于調(diào)整充氣管道(19)的出口位置，所述懸吊裝置(B)由中心控制器(6)控制。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)，其特征在于，所述組分與溫度檢測(cè)裝置(51)以及相匹配的懸吊裝置㈧分別有多個(gè)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含氧煤層氣制取LNG的儲(chǔ)罐系統(tǒng)，儲(chǔ)罐系統(tǒng)包括LNG儲(chǔ)罐單元、中心控制單元、檢測(cè)單元、BOG氣體置換單元。本發(fā)明可以準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)通過(guò)多通道氣體組分檢測(cè)單元與BOG氣體置換單元來(lái)達(dá)到及時(shí)預(yù)警并排出危險(xiǎn)的BOG氣體，達(dá)到安全儲(chǔ)存含氧煤層氣制取的LNG。
【IPC分類(lèi)】F17C7/04, F17C13/02, F17C13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105299458
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510872248
【發(fā)明人】張 浩, 陳金華, 蔡安寧, 姚成林, 肖露, 甘海龍, 張斌, 令狐磊, 張濤
【申請(qǐng)人】中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日