一种橇装式冷剂补充、回收及再利用装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及液化天然气生产技术领域，尤其是一种橇装式冷剂补充、回收及再利用装置及其使用方法。

背景技术

近年来天然气产业得到迅猛的发展，越来越多的液化天然气工厂建成投产。绝大多数采用了混合冷剂制冷工艺。而在正常运行过程中随着工况变化需要对系统中混合冷剂组分(一般由甲烷、乙烯、丙烷、异丁烷、异戊烷、氮气等组成)进行补充或引出进行调整以适应工况变化，调试或停车检修过程中为了保证安全需要将系统中的混合冷剂放净处理。目前大多数装置没有设置回收罐或者设置回收液相冷剂的储罐，无法回收气相混合冷剂且二次利用率不高。

现有技术中，公告号为CN103383172B的一篇授权专利公开了一种回收利用混合冷剂的方法和系统，具体设置了冷剂输送压缩机增加了投资，同时技术一回用液相冷剂需先气化后通过输送压缩机送入系统，低温环境下重组分混合冷剂需外接热源才能蒸发，增加了能耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橇装式冷剂补充、回收及再利用装置及其使用方法，该装置主要功能为运行及调试过程中补充冷剂，系统停车时回收装置内气液相混合冷剂，并在再次启机时二次利用，缩短系统启动时间、降低运维成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种橇装式冷剂补充、回收及再利用装置，包含：

冷剂回收罐；

低温液态混合冷剂回收管路，其一端与冷剂回收罐连接；

高压常温液相冷剂回收/回用管路，其一端与冷剂回收罐连接；

返流冷剂管路；

甲烷补充管路，其一端与返流冷剂管路连接；

氮气补充管路，其一端与返流冷剂管路连接；

乙烯补充管路，其一端与返流冷剂管路连接；

丙烷补充管路，其一端与返流冷剂管路连接；

异丁烷/异戊烷补充管路，其一端与返流冷剂管路连接；

气相冷剂回用管路，其两端分别与冷剂回收罐、返流冷剂管路连接；

液相冷剂回用管路，其两端分别与冷剂回收罐、返流冷剂管路连接。

进一步的，在所述冷剂回收罐上设有液位监视仪表、压力监视仪表或/和温度监视仪表。

进一步的，装置还包含：

多个阀门，用于控制各个管路的打开及关闭；

吹扫置换管路，其一端与冷剂回收罐连接；

安全放散管路，其一端与冷剂回收罐连接；

氮气管路，其一端与冷剂回收罐连接；

橇装钢结构框架。

进一步的，在所述返流冷剂管路、甲烷补充管路或氮气补充管路上设有流量监视仪表。

一种橇装式冷剂补充、回收及再利用装置的使用方法，包括有以下步骤：

(1)运行过程中混合冷剂补充流程

设备运行中如需要补充混合冷剂，打开连接至返流冷剂管路的甲烷、氮气、乙烯、丙烷、异丁烷/异戊烷补充管路上的阀门，新补充的冷剂注入返流冷剂管路中，返流冷剂管路与系统中的混合冷剂压缩机入口相连，通过系统混合冷剂压缩机吸入冷剂系统实现补充；

(2)运行过程中混合冷剂抽出流程

设备运行中如需要抽出系统中多余的混合冷剂，可打开高压常温液相冷剂回收/回用管路上的阀门，将系统混合冷剂压缩机出口的气液分离器底部液相混合冷剂回收至冷剂回收罐中，或者是打开低温液态混合冷剂回收管路上的阀门，将混合冷剂自系统冷箱底部回收至冷剂回收罐；

(3)停车检修回收流程

冷剂系统停车时，打开冷箱气、液相冷剂低压放净阀门，将低温液态混合冷剂经低温液态混合冷剂回收管路引入冷剂回收罐中，待均压后开启气液相冷剂高压放净阀门继续将低温液态混合冷剂导入冷剂回收罐中进行回收，待液态冷剂回收完毕后，开启混合冷剂压缩机出口的气相管路回收气相冷剂，直至压力与冷剂回收罐均压后停止回收；

(4)再利用流程

打开冷剂回收罐底阀，将液态冷剂经液态冷剂回用管路以及返流冷剂管路注入混合冷剂压缩机的二级气液分离器中，气态冷剂经气相冷剂回用管路以及返流冷剂管路进入混合冷剂压缩机中，而剩余底部液态冷剂通过底阀控制进入返流冷剂管路中，再进入冷剂压缩机入口参与复用循环。

相比现有技术，本发明的装置具有如下的有益效果：

(1)橇装化设计、有利于产品制造质量控制，降低安装成本、便于运输和转场；

(2)运行过程中可以实时补充或抽出混合冷剂；停车时回收系统中的气、液相混合冷剂，再次启机时二次回用，避免排放造成浪费及消除安全隐患；

(3)无动设备配置降低了设备的投资费用及运维成本，设置了液相回用线路，可利用自身压力将液相冷剂直接注入系统，降低能耗，实现快速启机。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例1装置的结构示意图；

图中标记为：

1、冷剂回收罐；

2、低温液态混合冷剂回收管路；

3、高压常温液相冷剂回收/回用管路；

4、返流冷剂管路；

5、甲烷补充管路；

6、氮气补充管路；

7、乙烯补充管路；

8、丙烷补充管路；

9、异丁烷/异戊烷补充管路；

10、气相冷剂回用管路；

11、液相冷剂回用管路；

12、吹扫置换管路；

13、安全放散管路；

14、氮气管路；

15、液位监视仪表；

16、压力监视仪表；

17、温度监视仪表；

18、流量监视仪表。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

本申请实施例1提供了一种橇装式冷剂补充、回收及再利用装置，如图1所示，装置包含：

一冷剂回收罐1；

一低温液态混合冷剂回收管路2，其一端与冷剂回收罐1连接；

一高压常温液相冷剂回收/回用管路3，其一端与冷剂回收罐1连接；

一返流冷剂管路4；

一甲烷补充管路5，其一端与返流冷剂管路4连接；

一氮气补充管路6，其一端与返流冷剂管路4连接；

一乙烯补充管路7，其一端与返流冷剂管路4连接；

一丙烷补充管路8，其一端与返流冷剂管路4连接；

一异丁烷/异戊烷补充管路9，其一端与返流冷剂管路4连接；

一气相冷剂回用管路10，其两端分别与冷剂回收罐1、返流冷剂管路4连接；

一液相冷剂回用管路11，其两端分别与冷剂回收罐1、返流冷剂管路4连接；

一吹扫置换管路12，其一端与冷剂回收罐1连接；

一安全放散管路13，其一端与冷剂回收罐1连接；

一氮气管路14，其一端与冷剂回收罐1连接；

橇装钢结构框架(未示出)。

其中，为了便于监测，在冷剂回收罐1上设有液位监视仪表15、压力监视仪表16或/和温度监视仪表17；在返流冷剂管路4、甲烷补充管路5或氮气补充管路6上设有流量监视仪表18。

本实施例中，在上述各个管路上还安装有阀门，用于控制各条管路的打开及关闭。

实施例2

基于上述实施例1，本实施例2提供了一种橇装式冷剂补充、回收及再利用装置的使用方法，包括有以下步骤：

(1)运行过程中混合冷剂补充流程

设备运行中如需要补充混合冷剂，打开连接至返流冷剂管路4的甲烷、氮气、乙烯、丙烷、异丁烷/异戊烷补充管路9上的阀门，新补充的冷剂注入返流冷剂管路4中，返流冷剂管路4与系统中的混合冷剂压缩机入口相连，通过系统混合冷剂压缩机吸入冷剂系统实现补充；

(2)运行过程中混合冷剂抽出流程

设备运行中如需要抽出系统中多余的混合冷剂，可打开高压常温液相冷剂回收/回用管路3上的阀门，将系统混合冷剂压缩机出口的气液分离器底部液相混合冷剂回收至冷剂回收罐1中，或者是打开低温液态混合冷剂回收管路2上的阀门，将混合冷剂自系统冷箱底部回收至冷剂回收罐1；

(3)停车检修回收流程

冷剂系统停车时，打开冷箱气、液相冷剂低压放净阀门，将低温液态混合冷剂经低温液态混合冷剂回收管路2引入冷剂回收罐1中，待均压后开启气液相冷剂高压放净阀门继续将低温液态混合冷剂导入冷剂回收罐1中进行回收，待液态冷剂回收完毕后，开启混合冷剂压缩机出口的气相管路回收气相冷剂，直至压力与冷剂回收罐1均压后停止回收；

(4)再利用流程

打开冷剂回收罐1底阀，将液态冷剂经液态冷剂回用管路以及返流冷剂管路4注入混合冷剂压缩机的二级气液分离器中，气态冷剂经气相冷剂回用管路10(经气阀控制)以及返流冷剂管路4进入混合冷剂压缩机中，而剩余底部液态冷剂通过底阀控制进入返流冷剂管路4中，再进入冷剂压缩机入口参与复用循环。

本申请实施例的装置采用橇装一体化设计，运行过程中可以实时补充或抽出混合冷剂以适应工况变化；停车时回收系统中的气、液相混合冷剂，再次启机时二次回用较为彻底，避免排放造成浪费及消除安全隐患；再次启动装置可以实现快速启机，降低投资费用及减少运维成本。橇装化设计有利于产品制造质量控制，降低安装成本、便于运输和转场。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。另外还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电路连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。