本發明屬于天然氣放空，具體涉及一種天然氣放空回收系統。

背景技術：

1、天然氣管線檢修、動火、改線等作業都需要先將管內的天然氣進行放空，且從管內放空的天然氣可進行回收利用，目前天然氣放空回收主要采用的方法有壓縮法放空回收和液化法放空回收，其中，壓縮法放空回收通常采用多級往復式壓縮機進行放空回收，由于壓縮機自身壓比的限制，當需回收的天然氣壓力降低至一定數值后，壓縮機的工作效率急劇降低，同時由于壓縮機最大工作壓比的限制，所能回收的天然氣壓力也受到限制，并且壓縮機壓比大、級數多，導致整套放空氣回收設備重量大、尺寸大，移動運輸困難，使用不靈活；另外，現有的液化法放空回收通常以液化天然氣(liquefied?natural?gas，lng)的形式進行回收，液化天然氣需單獨儲存并采用罐車運輸至其他使用地點才能消納，難以找到合適的使用途徑，液化天然氣使用不便且利用率低，極易造成能源浪費。

技術實現思路

1、針對上述的缺陷或不足，本發明提供了一種天然氣放空回收系統，旨在解決回收的液化天然氣使用不便且利用率低，極易造成能源浪費的技術問題。

2、為了實現上述目的，本發明提供一種天然氣放空回收系統，天然氣放空回收系統包括：

3、換熱裝置，包括主換熱器和液氮輸入管，主換熱器具有液氮通道、第一換熱通道和第二換熱通道，液氮輸入管的一端與液氮通道的入口連通，以及另一端用于供液氮輸入；

4、排氣裝置，用于供天然氣輸入并導向第一換熱通道的入口；

5、排液裝置，包括排液管和排液泵，排液管的兩端分別與第一換熱通道的出口以及第二換熱通道的入口一一對應連通，排液泵設于排液管上；

6、輸氣裝置，用于與第二換熱通道的出口連通并輸出天然氣。

7、在本發明實施例中，換熱裝置還包括輔換熱器，輔換熱器具有第三換熱通道和第四換熱通道，排氣裝置用于供天然氣輸入并選擇第三換熱通道或第四換熱通道與第一換熱通道的入口導通，輸氣裝置用于在第三換熱通道與第一換熱通道導通的情況下選擇第四換熱通道與第二換熱通道的出口導通并輸出天然氣，以及在第四換熱通道與第一換熱通道導通的情況下選擇第三換熱通道與第二換熱通道的出口導通并輸出天然氣。

8、在本發明實施例中，排氣裝置包括排氣管組和排氣閥組，排氣管組包括第一排氣管、第二排氣管、第三排氣管和第四排氣管，第一排氣管的一端用于供天然氣輸入以及另一端與第三換熱通道的入口連通，第二排氣管的兩端分別與第三換熱通道的出口和第一換熱通道的入口一一對應連通，第三排氣管的一端用于供天然氣輸入以及另一端與第四換熱通道的入口連通，第四排氣管的兩端分別與第四換熱通道的出口和第一換熱通道的入口一一對應連通，排氣閥組用于分別控制第一排氣管、第二排氣管、第三排氣管和第四排氣管的通斷狀態。

9、在本發明實施例中，排氣管組還包括排氣主管，排氣主管的一端分支形成第一排氣管和第三排氣管，以及另一端用于供天然氣輸入，排氣主管上設有第一調壓器。

10、在本發明實施例中，輸氣裝置包括輸氣管組和輸氣閥組，輸氣管組包括第一輸氣管、第二輸氣管、第三輸氣管和第四輸氣管，第一輸氣管的兩端分別與第二換熱通道的出口和第四換熱通道的入口一一對應連通，第二輸氣管的一端與第四換熱通道的出口連通以及另一端用于輸出天然氣，第三輸氣管的兩端分別與第二換熱通道的出口和第三換熱通道的入口一一對應連通，第四輸氣管的一端與第三換熱通道的出口連通以及另一端用于輸出天然氣，輸氣閥組用于分別控制第一輸氣管、第二輸氣管、第三輸氣管和第四輸氣管的通斷狀態。

11、在本發明實施例中，輸氣管組還包括輸氣主管，輸氣主管的一端分支形成第二輸氣管和第四輸氣管，以及另一端用于輸出天然氣，輸氣主管上設有第二調壓器。

12、在本發明實施例中，輔換熱器還具有切換通道，換熱裝置還包括第一輸入管、第二輸入管和切換閥組，第一輸入管的兩端分別與液氮通道的出口和切換通道的第一端一一對應連通，第二輸入管的兩端分別與液氮通道的出口和切換通道的第二端一一對應連通，切換閥組用于選擇第一輸入管或第二輸入管與液氮通道的出口導通。

13、在本發明實施例中，換熱裝置還包括輸出主管，輸出主管的一端用于輸出氮氣，以及另一端分支形成第一輸出管和第二輸出管，第一輸出管與切換通道的第二端連通，第二輸出管與切換通道的第一端連通，切換閥組還用于在第一輸入管與液氮通道的出口導通的情況下選擇第一輸出管與切換通道導通，以及在第二輸入管與液氮通道的出口導通的情況下選擇第二輸出管與切換通道導通。

14、在本發明實施例中，排液裝置還包括第三調壓器，第三調壓器設于排液管上并位于排液泵和第二換熱通道的入口之間。

15、在本發明實施例中，排液裝置還包括第一存儲罐，第一存儲罐設于排液管上并位于第一換熱通道的出口和排液泵之間，第一存儲罐用于存儲液化天然氣；

16、和/或，換熱裝置還包括第二存儲罐，第二存儲罐設于液氮輸入管遠離液氮通道的一端并用于存儲液氮。

17、通過上述技術方案，本發明實施例所提供的天然氣放空回收系統具有如下的有益效果：

18、在本發明的技術方案中，天然氣放空回收系統通過液氮輸入管將液氮輸送至液氮通道內，并通過排氣裝置將待放空的天然氣輸送至第一換熱通道內，第一換熱通道內的天然氣與液氮通道通入的低溫液氮進行換熱，以使得氣態的天然氣液化為液化天然氣，接著通過排液管和排液泵將液化天然氣輸送至第二換熱通道內以使得液化天然氣升壓，第二換熱通道內的液化天然氣與第一換熱通道內的氣態天然氣進行換熱，以使得液化天然氣氣化為天然氣氣體，進而能通過輸氣裝置將天然氣氣體直接輸送回天然氣管線或設施中就地消納，或者是以壓縮天然氣的形式進行回收利用，氣態的天然氣適用范圍廣，使用靈活方便，且無需單獨儲存液化天然氣并將液化天然氣運輸至其他使用地點，提高了放空天然氣的回收利用率，減少了能源浪費。

19、本發明實施方式的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

技術特征：

1.一種天然氣放空回收系統，其特征在于，所述天然氣放空回收系統包括：

2.根據權利要求1所述的天然氣放空回收系統，其特征在于，所述換熱裝置(10)還包括輔換熱器(13)，所述輔換熱器(13)具有第三換熱通道(131)和第四換熱通道(132)，所述排氣裝置(20)用于供天然氣輸入并選擇所述第三換熱通道(131)或所述第四換熱通道(132)與所述第一換熱通道(112)的入口導通，所述輸氣裝置(40)用于在所述第三換熱通道(131)與所述第一換熱通道(112)導通的情況下選擇所述第四換熱通道(132)與所述第二換熱通道(113)的出口導通并輸出天然氣，以及在所述第四換熱通道(132)與所述第一換熱通道(112)導通的情況下選擇所述第三換熱通道(131)與所述第二換熱通道(113)的出口導通并輸出天然氣。

3.根據權利要求2所述的天然氣放空回收系統，其特征在于，所述排氣裝置(20)包括排氣管組和排氣閥組，所述排氣管組包括第一排氣管(21)、第二排氣管(22)、第三排氣管(23)和第四排氣管(24)，所述第一排氣管(21)的一端用于供天然氣輸入以及另一端與所述第三換熱通道(131)的入口連通，所述第二排氣管(22)的兩端分別與第三換熱通道(131)的出口和所述第一換熱通道(112)的入口一一對應連通，所述第三排氣管(23)的一端用于供天然氣輸入以及另一端與所述第四換熱通道(132)的入口連通，所述第四排氣管(24)的兩端分別與第四換熱通道(132)的出口和所述第一換熱通道(112)的入口一一對應連通，所述排氣閥組用于分別控制所述第一排氣管(21)、所述第二排氣管(22)、所述第三排氣管(23)和所述第四排氣管(24)的通斷狀態。

4.根據權利要求3所述的天然氣放空回收系統，其特征在于，所述排氣管組還包括排氣主管(25)，所述排氣主管(25)的一端分支形成所述第一排氣管(21)和所述第三排氣管(23)，以及另一端用于供天然氣輸入，所述排氣主管(25)上設有第一調壓器(251)。

5.根據權利要求2所述的天然氣放空回收系統，其特征在于，所述輸氣裝置(40)包括輸氣管組和輸氣閥組，所述輸氣管組包括第一輸氣管(41)、第二輸氣管(42)、第三輸氣管(43)和第四輸氣管(44)，所述第一輸氣管(41)的兩端分別與所述第二換熱通道(113)的出口和所述第四換熱通道(132)的入口一一對應連通，所述第二輸氣管(42)的一端與所述第四換熱通道(132)的出口連通以及另一端用于輸出天然氣，所述第三輸氣管(43)的兩端分別與所述第二換熱通道(113)的出口和所述第三換熱通道(131)的入口一一對應連通，所述第四輸氣管(44)的一端與所述第三換熱通道(131)的出口連通以及另一端用于輸出天然氣，所述輸氣閥組用于分別控制所述第一輸氣管(41)、所述第二輸氣管(42)、所述第三輸氣管(43)和所述第四輸氣管(44)的通斷狀態。

6.根據權利要求5所述的天然氣放空回收系統，其特征在于，所述輸氣管組還包括輸氣主管(45)，所述輸氣主管(45)的一端分支形成所述第二輸氣管(42)和所述第四輸氣管(44)，以及另一端用于輸出天然氣，所述輸氣主管(45)上設有第二調壓器(451)。

7.根據權利要求2所述的天然氣放空回收系統，其特征在于，所述輔換熱器(13)還具有切換通道(133)，所述換熱裝置(10)還包括第一輸入管(14)、第二輸入管(15)和切換閥組，所述第一輸入管(14)的兩端分別與所述液氮通道(111)的出口和所述切換通道(133)的第一端一一對應連通，所述第二輸入管(15)的兩端分別與所述液氮通道(111)的出口和所述切換通道(133)的第二端一一對應連通，所述切換閥組用于選擇所述第一輸入管(14)或所述第二輸入管(15)與所述液氮通道(111)的出口導通。

8.根據權利要求7所述的天然氣放空回收系統，其特征在于，所述換熱裝置(10)還包括輸出主管(16)，所述輸出主管(16)的一端用于輸出氮氣，以及另一端分支形成第一輸出管(161)和第二輸出管(162)，所述第一輸出管(161)與所述切換通道(133)的第二端連通，所述第二輸出管(162)與所述切換通道(133)的第一端連通，所述切換閥組還用于在所述第一輸入管(14)與所述液氮通道(111)的出口導通的情況下選擇所述第一輸出管(161)與所述切換通道(133)導通，以及在所述第二輸入管(15)與所述液氮通道(111)的出口導通的情況下選擇所述第二輸出管(162)與所述切換通道(133)導通。

9.根據權利要求1至8中任意一項所述的天然氣放空回收系統，其特征在于，所述排液裝置(30)還包括第三調壓器(33)，所述第三調壓器(33)設于所述排液管(31)上并位于所述排液泵(32)和所述第二換熱通道(113)的入口之間。

10.根據權利要求1至8中任意一項所述的天然氣放空回收系統，其特征在于，所述排液裝置(30)還包括第一存儲罐(34)，所述第一存儲罐(34)設于所述排液管(31)上并位于所述第一換熱通道(112)的出口和所述排液泵(32)之間，所述第一存儲罐(34)用于存儲液化天然氣；

技術總結
本發明公開一種天然氣放空回收系統，天然氣放空回收系統包括換熱裝置、排氣裝置、排液裝置和輸氣裝置，換熱裝置包括主換熱器和液氮輸入管，主換熱器具有液氮通道、第一換熱通道和第二換熱通道，液氮輸入管的一端與液氮通道的入口連通，以及另一端用于供液氮輸入；排氣裝置用于供天然氣輸入并導向第一換熱通道的入口，排液裝置包括排液管和排液泵，排液管的兩端分別與第一換熱通道的出口以及第二換熱通道的入口一一對應連通，排液泵設于排液管上，輸氣裝置用于與第二換熱通道的出口連通并輸出天然氣，輸氣裝置將天然氣氣體直接輸送回天然氣管線或設施中就地消納，提高了放空天然氣的回收利用率，減少了能源浪費。

技術研發人員：潘彪,左麗麗,王金培,孫恒,董紹華,郭依寶,楊明
受保護的技術使用者：國家石油天然氣管網集團有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28