壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備及其凈化工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備，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）的進口管路上設置有進氣端球閥（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）之間的管路上設置有過濾進氣球閥（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。本發明的優點在于：集成降溫、冷凝分離、離心分離、過濾分離進行綜合處理，提升CNG行業產品質量，滿足國家質量技術監督部門的強制檢測指標項目。
【專利說明】壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備及其凈化工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及天然氣凈化【技術領域】，特別是壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備及其凈化工藝 。
【背景技術】
[0002]壓縮天然氣(CNG)屬于清潔能源，為了節能減排、保護環境的需要，國家大力提倡開發、推廣和使用CNG汽車。四川、重慶地區最早開展這項工作，目前已經擁有數以百萬計的CNG汽車在良好運行，并以驚人的速度在發展。隨著我國“西氣東輸”工程的正式投運，我國東部、中部和西部地區大規模開展CNG汽車加氣站的建設。
[0003]商品天然氣要達到產品質量合格、符合國家標準才能進行銷售。影響CNG質量的主要成分是水份和硫化氫。硫化氫溶解于液態水中，會形成酸性溶液，對CNG加氣站設備、管路、CNG車輛的儲氣瓶都會形成腐蝕，產生安全隱患。在《GB18047-2000車用壓縮天然氣》中，對此有嚴格的規定，國家質量技術監督部門也是強制檢測指標項目，因此，CNG加氣站必須對壓縮天然氣進行脫硫和脫水處理。
[0004]國外天然氣的開采、凈化、運輸歷史時間長、工藝技術遠比國內先進，氣質非常純凈，國內CNG加氣站，在系統設計上參照國外先進國家的工藝流程，均無此氣體凈化過程裝置，極少數技術、管理能力強大的單位，在對CNG加氣站進行技術改造時，自行采購部分凈化裝置，但非專業廠商針對性制造，效果仍然不理想。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備及其凈化工藝，集成降溫、冷凝分離、離心分離、過濾分離進行綜合處理，提升CNG行業產品質量，滿足國家質量技術監督部門的強制檢測指標項目。
[0006]本發明的目的通過以下技術方案來實現:壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備，它包括換熱器、分離器、粗過濾器和精過濾器，所述的換熱器內部設置有換熱器列管組，換熱器的進口管路上設置有進氣端球閥，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置有分離器進氣球閥，分離器的內部安裝有分流器氣流導向板，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置有過濾進氣球閥，粗過濾器的內部安裝有粗過濾芯，粗過濾器的出口與精過濾器的入口相連，精過濾器的內部安裝有精過濾芯，精過濾器的出口管路上依次設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口管路設置于換熱器的冷卻液出口管路的下方，換熱器的冷卻液進口管路上設置有冷卻液入口球閥，換熱器的冷卻液出口管路上設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置有旁通管路，旁通管路上設置有旁通球閥，所述的旁通管路的一端設置在過濾器進氣球閥與分離器之間的管路上，旁通管路的另一端設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，同時向熱換器列管組內循環加入冷卻液，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，將分離器的容積設定為120L~150L,控制分離器的轉速,使天然氣在分離器內的旋轉速度在27m/s~33m/s之間；天然氣在尚心和重力的作用下與液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分尚，液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離附在分離器內壁上，并在重力作用下流到分離器的底部，打開分離器排污球閥，將液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離排出；
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，進行過濾，打開粗過濾器排污球閥,將過濾出的雜質排出；
532、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器中，進行過濾，打開精過濾器排污球閥，將過濾出的雜質排出，得到成品。
[0013]本發明具有以下優點:本發明根據國內CNG行業現狀，彌補系統設計上的缺陷，創造性的開發設計，整體式設計，集成降溫、冷凝分離、離心分離、過濾分離進行綜合處理；提升CNG行業產品質量，滿足國家質量技術監督部門的強制檢測指標項目。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構示意圖；
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-分離器氣流導向板，10-粗過濾芯，11-精過濾芯，12-分離器進氣球閥，13-過濾進氣球閥，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。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的描述，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。
[0016]【實施例1】:
壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備，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內部設置有換熱器列管組5，換熱器1的進口管路上設置有進氣端球閥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之間的管路上設置有分離器進氣球閥12，分離器2的內部安裝有分流器氣流導向板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之間的管路上設置有過濾進氣球閥13，粗過濾器3的內部安裝有粗過濾芯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的內部安裝有精過濾芯11，精過濾器4的出口管路上依次設置有過濾出口球閥14和出氣端球閥15。
[0017]所述的換熱器I的冷卻液進口管路設置于換熱器I的冷卻液出口管路的下方，換熱器I的冷卻液進口管路上設置有冷卻液入口球閥8,換熱器I的冷卻液出口管路上設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的出口處設置有旁通管路20，旁通管路20上設置有旁通球閥16，所述的旁通管路20的一端設置在過濾器進氣球閥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，同時向熱換器列管組5內循環加入冷卻液，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的容積設定為120L，控制分離器2的轉速，使天然氣在分離器2內的旋轉速度為33m/s ;天然氣在離心和重力的作用下與液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分尚，液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離附在分離器2內壁上 ，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，將液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離排出；
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，進行過濾，打開粗過濾器排污球閥18，將過濾出的雜質排出；
532、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器4中，進行過濾，打開精過濾器排污球閥19，將過濾出的雜質排出，得到成品。
[0023]【實施例2】:
其結構同實施例1。
[0024]采用壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備的凈化工藝，它包括以下步驟:
51、降溫:將天然氣通入換熱器列管組5，同時向熱換器列管組5內循環加入冷卻液，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的容積設定為135L，控制分離器2的轉速，使天然氣在分離器2內的旋轉速度為30m/s ;天然氣在離心和重力的作用下與液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分尚，液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離附在分離器2內壁上，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，將液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離排出；
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，進行過濾，打開粗過濾器排污球閥18，將過濾出的雜質排出；
532、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器4中，進行過濾，打開精過濾器排污球閥19，將過濾出的雜質排出，得到成品。[0025]【實施例3】:
其結構同實施例1。
[0026]采用壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備的凈化工藝，它包括以下步驟:
51、降溫:將天然氣通入換熱器列管組5，同時向熱換器列管組5內循環加入冷卻液，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的容積設定為150L，控制分離器2的轉速，使天然氣在分離器2內的旋轉速度為27m/s ;天然氣在離心和重力的作用下與液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分尚，液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離附在分離器2內壁上，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，將液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離排出；
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，進行過濾，打開粗過濾器排污球閥18，將過濾出的雜質排出；532、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器4中，進行過濾，打開精過濾器排污球閥19，將過濾出的雜質排出，得到成品。
【權利要求】
1.壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備，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)內部設置有換熱器列管組(5)，換熱器(1)的進口管路上設置有進氣端球閥(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)之間的管路上設置有分離器進氣球閥(12)，分離器(2)的內部安裝有分流器氣流導向板(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)之間的管路上設置有過濾進氣球閥(13)，粗過濾器(3)的內部安裝有粗過濾芯(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)的內部安裝有精過濾芯(11)，精過濾器(4)的出口管路上依次設置有過濾出口球閥(14)和出氣端球閥(15)。
2.根據權利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備，其特征在于:所述的換熱器(1)的冷卻液進口管路設置于換熱器(1)的冷卻液出口管路的下方，換熱器(1)的冷卻液進口管路上設置有冷卻液入口球閥(8 ),換熱器(1)的冷卻液出口管路上設置有冷卻液出口球閥(7)。
3.根據權利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備，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.根據權利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備，其特征在于:所述的分離器(2)的出口處設置有旁通管路(20)，旁通管路(20)上設置有旁通球閥(16)，所述的旁通管路(20)的一端設置在過濾器進氣球閥(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.根據權利要求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.根據權利要求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.如權利要求1所述的壓縮天然氣加氣站專用天然氣凈化設備的凈化工藝，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)，同時向熱換器列管組(5)內循環加入冷卻液，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)的容積設定為120L~150L，控制分離器(2)的轉速，使天然氣在分離器(2)內的旋轉速度在27m/s~33m/s之間；天然氣在離心和重力的作用下與液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離，液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離附在分離器(2)內壁上，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)，將液態組分、大分子組分、雜質和粉塵分離排出；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，進行過濾，打開粗過濾器排污球閥(18)，將過濾出的雜質排出；S32、精過濾分離:將上述所得的氣體再通入精過濾器(4)中，進行過濾，打開精過濾器排污球閥(19)，將過濾出的雜質排出，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 優先權日:2013年12月25日
【發明者】彭煥, 張文宇 申請人:成都蘭華電子工程有限公司