一种基于热声技术的含氧煤层气制取LNG的系统及方法
专利汇可以提供一种基于热声技术的含氧煤层气制取LNG的系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于热声技术的含 氧 煤 层气制取 液化 天然气 的系统及方法。系统包括顺次相连的 增压 单元、 净化 单元、多级变压 吸附 单元、低温液化单元、LNG储运单元；还包括与低温液化单元相连的 热声 发动机 单元，其利用热声技术，燃烧部分 煤层 气驱动脉管制冷机工作，提供低温液化单元所需的冷量。液化部分完全不需要外部供电，且既提高了 煤层气 回收效率，又克服了传统液化工艺混合制冷剂配比困难、变负荷工况适应性差等因素，尤其适用于分散性煤矿或油气井少或无电 力 供应的工况。此外，在多级变压吸附单元里面可选地引入LNG，强化吸附效果；将LNG储运单元产生的 蒸发 气 换热后用于吸附式净化器的再生，进一步降低系统能耗，减少污染物排放。，下面是一种基于热声技术的含氧煤层气制取LNG的系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种基于热声技术的含氧煤层气制取LNG的系统，其特征在于，包括顺次相连的增压单元、净化单元（4）、多级变压吸附单元（5）、低温液化单元、LNG储运单元；还包括热声发动机单元，与低温液化单元相连；
所述的增压单元，用于增压煤层气，包括依次相连的稳压罐（1）、增压机（2）和冷却器（3），所述稳压罐（1）进口直接与煤层气井场出口相连通；
所述的净化单元（4），用于去除煤层气中的酸性气体、水及杂质，得到只含氮、氧和甲烷的常温高压净化煤层气，即含氧煤层气；
所述的多级变压吸附单元（5），包括多个吸附塔，用于吸附和脱附，提高含氧煤层气中的甲烷浓度得到气态天然气；
所述的低温液化单元，包括依次相连的高效换热器（6）和脉管制冷机（8），用于液化气态天然气；
所述的LNG储运单元，包括LNG储罐（9）和LNG槽车（10）；
所述的热声发动机单元，进口直接与煤层气井场出口相连通，出口直接与所述的低温液化单元中的脉管制冷机（8）相连通，利用热声技术，通过燃烧部分煤层气驱动脉管制冷机（8）工作，从而提供低温液化单元所需的冷量。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述增压单元、净化单元（4）、多级变压吸附单元（5）、低温液化单元、热声发动机单元及LNG储运单元均为便于移动的撬装化结构。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述净化单元（4）包含至少一组吸附式净化器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多级变压吸附单元（5）可采用自动控制技术，实现自动化吸附和脱附过程。
5.一种采用根据权利要求1所述的系统制取LNG的方法，其包括如下步骤：
1）从矿井采出的煤层气首先进入增压单元的稳压罐（1），再由稳压罐（1）经增压机（2）增压，然后进入冷却器（3）冷却，冷却后进入净化单元（4）进行净化，去除其中的酸性气体、水及其它杂质，成为只含氮、氧和甲烷的常温高压净化煤层气；
2）净化后的含氧煤层气进入多级变压吸附单元（5），经过不断交替地吸附和脱附，甲烷含量提升至天然气浓度，提浓后的煤层气经过解吸得到气态天然气；
3）气态天然气进入低温液化单元，在该单元内经降温冷却，成为液化天然气，然后进入LNG储运单元的LNG储罐（9）内，之后由LNG槽车（10）运出；
4）将从矿井中开采出来的煤层气的一部分直接引入热声发动机单元（7），进入的煤层气进行燃烧，利用热声技术驱动脉管制冷机（8）工作，从而提供低温液化单元中液化气态天然气所需的冷量；
5）LNG储运单元产生的蒸发气（Boil Off Gas, BOG）通过管路输送至低温液化单元，在低温液化单元中BOG与进入的气态天然气进行换热回收冷量；换热后温度升高的BOG通过管路进入净化单元（4），在净化单元（4）中BOG被加压后作其中吸附式净化器的再生气使用，然后进入热声发动机单元（7）进行燃烧，驱动脉管制冷机（8）工作；
6）将LNG储运单元的部分LNG可选地通过管路输送至多级变压吸附单元（5），利用其低温冷量加强吸附效果，然后进入低温液化单元的高效换热器（6）与提浓后的煤层气换热，最后输送至脉管制冷机（8）的冷端换热器液化为成品LNG。
一种基于热声技术的含氧煤层气制取LNG的系统及方法
技术领域
背景技术
发明内容
所述的增压单元，用于增压煤层气，包括依次相连的稳压罐、增压机和冷却器，所述稳压罐进口直接与煤层气井场出口相连通；
所述的净化单元，用于去除煤层气中的酸性气体、水分及杂质，得到只含氮、氧和甲烷的常温高压净化煤层气，即含氧煤层气；
所述的多级变压吸附单元，包括多个吸附塔，用于吸附和脱附，提高含氧煤层气中的甲烷浓度得到气态天然气；
所述的低温液化单元，包括依次相连的高效换热器和脉管制冷机，用于液化气态天然气；
所述的LNG储运单元，包括LNG储罐和LNG槽车；
所述的热声发动机单元，进口直接与煤层气井场出口相连通，出口直接与所述的低温液化单元中的脉管制冷机相连通，利用热声技术，通过燃烧部分煤层气驱动脉管制冷机工作，从而提供低温液化单元所需的冷量。
2）净化后的含氧煤层气进入多级变压吸附单元，经过不断交替地吸附和脱附，甲烷含量提升至天然气浓度，提浓后的煤层气经过解吸得到气态天然气；
3）气态天然气进入低温液化单元，在该单元内经降温冷却，成为液化天然气，然后进入LNG储运单元的LNG储罐内，之后由LNG槽车运出；
4）将从矿井中开采出来的煤层气的一部分直接引入热声发动机单元，进入的煤层气进行燃烧，利用热声技术驱动脉管制冷机工作，提供低温液化单元中液化气态天然气所需的冷量；
5）LNG储运单元产生的BOG通过管路输送至低温液化单元，在低温液化单元中BOG与进入的气态天然气进行换热回收冷量；换热后温度升高的BOG进入净化单元，在净化单元中BOG被加压后作其中吸附式净化器的再生气使用，然后进入热声发动机单元进行燃烧，驱动脉管制冷机工作；
6）将LNG储运单元的部分LNG可选地通过管路输送至多级变压吸附单元，利用其低温冷量加强吸附效果（可根据实际情况确定LNG的引入量），然后进入低温液化单元的高效换热器与提浓后的煤层气换热，最后输送至脉管制冷机的冷端换热器液化为成品LNG。
其中，稳压罐1、增压机2、冷却器3、净化单元4、多级变压吸附单元5、高效换热器6、热声发动机单元7、脉管制冷机8、LNG储罐9、LNG槽车10、第一管路11、第二管路12、第三管路13、第四管路14、第五管路15、第六管路16、第七管路17、第八管路18、第九管路19、第十管路20、第十一管路21、第十二管路22、第十三管路23、第十四管路24、第十五管路25、第十六管路
26。
具体实施方式
所述的多级变压吸附单元5，包括多个吸附塔，用于吸附和脱附，提高含氧煤层气中的甲烷浓度得到气态天然气；
所述的低温液化单元，包括依次相连的高效换热器6和脉管制冷机8，用于液化气态天然气；
所述的LNG储运单元，包括LNG储罐9和LNG槽车10。
2）净化后的含氧煤层气进入多级变压吸附单元5，经过不断交替地吸附和脱附，甲烷含量提升至天然气浓度，提浓后的煤层气经过解吸得到气态天然气；
3）气态天然气进入低温液化单元，在该单元内经降温冷却，成为液化天然气，然后进入LNG储运单元的LNG储罐9内，之后由LNG槽车10运出；
4）将从矿井中开采出来的煤层气的一部分直接引入热声发动机单元7，进入的煤层气进行燃烧，利用热声技术驱动脉管制冷机8工作，提供低温液化单元中液化气态天然气所需的冷量；
5）LNG储运单元产生的BOG通过管路输送至低温液化单元，在低温液化单元中BOG与进入的气态天然气进行换热回收冷量；换热后温度升高的BOG通过管路进入净化单元4，在净化单元4中BOG被加压后作其中吸附式净化器的再生气使用，然后进入热声发动机单元7进行燃烧，驱动脉管制冷机8工作；
6）将LNG储运单元的部分LNG可选地输送至多级变压吸附单元5，利用其低温冷量加强吸附效果（可根据实际情况确定LNG的引入量），然后进入低温液化单元的高效换热器6与提浓后的煤层气换热，最后输送至脉管制冷机8的冷端换热器液化为成品LNG。
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