一种调节天然气中甲烷值的装置的制作方法

本发明属于对发动机气缸安全使用的，尤其涉及一种调节发动机用天然气的甲烷值控制装置。

背景技术：

1、往复式发动机的轴功率的输出受限于燃料/空气混合物抗爆性能。通常天然气的抗爆性能优于液体燃料。天然气在发动机气缸内燃烧时若出现爆震燃烧，会导致发动机功率急剧下降，燃料消耗量明显上升，严重时还会引起活塞或气门的烧坏，轴瓦破裂等故障。同时，天然气在往复式发动机气缸内燃烧时，如果出现爆震燃烧，则会导致发动机功率急剧下降而机组受损。所以采用天然气作为燃料进行燃烧时需要考虑其抗爆性，而衡量天然气抗爆性的重要指标就是甲烷值。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种调节天然气中甲烷值的装置，该装置基于原料液化天然气(lng)组分，设计一套分离提纯甲烷、回收轻烃及在线调整甲烷值的装置；本发明实现对天然气的甲烷值高精度提取和调配，同时有效地提高了天然气c2的冷凝率和c3+回收率，达到节能环保；另一方面本发明稀释气补气线能够在线调整甲烷值以防止天然气在发动机气缸内出现爆燃。

2、为了解决现有技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、一种调节天然气中甲烷值的装置，由装置本体构成；所述装置包括分离天然气单元与在线调配甲烷值单元；所述分离天然气单元由增压泵、气化器、第一气控组件、第二气控组件、由冷洗部和气化部构成的吸收塔、第三气控组件、脱乙烷塔、再沸器和第四气控组件构成；所述在线调配甲烷值单元由第五气控组件、复热器和在线组分监测模块构成；其中：

4、所述增压泵输入端通过阀门与界外提供的液化天然气连接；所述增压泵将增压后的天然气分两路输出给所述吸收塔,其中一路直接进入吸收塔气化部，另外一路复热后进入吸收塔冷洗部，经过吸收塔的分离，所述气化部产出高甲烷值天然气送入所述在线调配甲烷值单元，塔底天然气进入所述脱乙烷塔；所述脱乙烷塔塔顶将气相天然气送入所述在线调配甲烷值单元；其塔釜将液相天然气分离输出液化石油气；其中：

5、所述的增压泵将来自于装置外的lng增压至0.4mpa～3.6mpa；被输送到气化器进行气化的天然气占增压后lng的范围为0～80％，经气化器气化至0℃～20℃，然后与另一部分增压后天然气在吸收塔内接触换热；

6、所述复热器是将吸收塔的冷洗部和所述脱乙烷塔塔顶分别输出的低温天然气进行复热；所述在线组分监测模块对待测天然气中甲烷组分进行判断，当甲烷值高于预设值时，所述在线组分监测模块开启第五气控组件将稀释气体补充到高甲烷值天然气中。

7、进一步地，所述第一气控组件、第二气控组件、第三气控组件和第四气控组件均由流量传感器和阀门构成。

8、进一步地，所述的吸收塔、脱乙烷塔采用填料塔或板式塔中的一种。

9、进一步地，所述的气化器、再沸器、复热器的热介质均可采用水、导热油、空气或其它加热介质中的一种。

10、有益效果

11、本发明提供了一种调节天然气中甲烷值的装置，该装置基于原料液化天然气(lng)组分，设计一套分离提纯甲烷、回收轻烃及在线调整甲烷值的装置；本装置采用吸收塔冷洗和脱乙烷塔分馏的方法，既能实现对天然气的甲烷值高精度提取和调配，又能将原料中的c3+组分进行分离回收，以实现发动机气缸稳定运行和效益最大化；通过在线组分监测模块调整稀释气补气线的开度，在线调整甲烷值以防止天然气在发动机气缸内出现爆燃。

技术特征：

1.一种调节天然气中甲烷值的装置，由装置本体构成；其特征在于：所述装置包括分离天然气单元与在线调配甲烷值单元；所述分离天然气单元由增压泵、气化器、第一气控组件、第二气控组件、由冷洗部和气化部构成的吸收塔、第三气控组件、脱乙烷塔、再沸器和第四气控组件构成；所述在线调配甲烷值单元由第五气控组件、复热器和在线组分监测模块构成；其中：

2.根据权利要求1所述的一种调节天然气中甲烷值的装置，其特征在于：所述第一气控组件、第二气控组件、第三气控组件和第四气控组件均由流量传感器和阀门构成。

3.根据权利要求1所述的一种调节天然气中甲烷值的装置，其特征在于：所述的吸收塔、脱乙烷塔采用填料塔或板式塔中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种调节天然气中甲烷值的装置，其特征在于：所述的气化器、再沸器、复热器的热介质均可采用水、导热油、空气或其它加热介质中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种调节天然气中甲烷值的装置，其特征在于：所述稀释气体为二氧化碳、氢气、氮气的一种，所述的二氧化碳、氢气、氮气可以是气态的也可以是液态的。

技术总结本发明提供一种调节天然气中甲烷值的装置，所述装置包括分离天然气单元与在线调配甲烷值单元；所述分离天然气单元由增压泵、气化器、第一气控组件、第二气控组件、由冷洗部和气化部构成的吸收塔、第三气控组件、脱乙烷塔、再沸器和第四气控组件构成；所述在线调配甲烷值单元由第五气控组件、复热器和在线组分监测模块构成；所述增压泵输入端通过阀门与界外提供的液化天然气连接；所述增压泵将增压后的天然气分两路输出给所述吸收塔,其中一路直接进入吸收塔气化部，另外一路复热后进入吸收塔冷洗部，经过吸收塔的分离，气化部顶产出高甲烷值天然气送入所述在线调配甲烷值单元，冷洗部天然气进入所述脱乙烷塔；所述脱乙烷塔塔顶将气相天然气送入所述在线调配甲烷值单元；其塔釜将液相天然气分离输出液化石油气；本发明既能实现提高发动机用天然气的甲烷值，又能将原料中的LPG组分进行分离回收，以实现机组稳定运行和效益最大化。技术研发人员：董宪莹,陆子旭,刘健受保护的技术使用者：天津斯必德工程科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4