低气量放空天然气能量转换与回收装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低气量放空天然气能量转换与回收装置，包括油口分离器、燃气发电机、蒸发器、电极槽反应器、原料配液缓冲罐；所述油口分离器的出口与所述燃气发电机连接；该燃气发电机输出电极分别与所述发动机排热回收系统和所述电极槽反应器连接；所述原料配液缓冲罐与所述电极槽反应器原料入口连通，所述电极槽反应器的生成物出口与所述蒸发器连通。本产品在试采单井已具备天然气净化和发电机的基础上，增加燃气机发电功率将天然气能量转化成电能，通过电解槽和反应器将低内能的原料反应生成高内能的物质，将原来浪费的能量固定下来，燃气发动机所产生的大量热能也得以回收利用，在得到高附加质生成物的同时实现节能减排，所提及的工艺路线和设备可操作性强，安全性高。
【专利说明】低气量放空天然气能量转换与回收装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油田生产中放空天然气回收利用【技术领域】，尤其是一种低气量放空天然气能量转换与回收装置。
【背景技术】
[0002]石油开采过程中，部分未建成地面流程的试采单井伴生天然气在井口分离出来，要求在井场进行天然气净化和回收装置，将天然气压缩至25MPa的CNG，再用高压管束车拉运至接收站，投资一般在数百万元以上，设备工艺复杂、高压容器多，对生产条件和操作人员要求很高，通常气量大、稳定期长气源才有经济效益，而低气量、稳定性差的气源井由于经济效益差或亏损，只能白白放空烧掉，给环境带来污染的同时，也浪费了宝贵资源。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提出一种低气量放空天然气能量转换与回收装置，结构简单，使用方便。
[0004]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案:一种低气量放空天然气能量转换与回收装置，包括油口分离器、燃气发电机、蒸发器、电极槽反应器、原料配液缓冲罐；所述油口分尚器的出口与所述燃气发电机连接；该燃气发电机输出电极分别与所述蒸发器和所述电极槽反应器连接；所述原料配液缓冲罐与所述电极槽反应器原料入口连通，所述电极槽反应器的生成物出口与所述蒸发器连通。
[0005]进一步地，所述油口分离器的出口经天然气净化系统与所述燃气发电机连接。
[0006]进一步地，所述蒸发器与所述燃气发电机的排热回收系统连通。
[0007]进一步地，所述蒸发器上设有浓缩反应液罐出口、水回收真空泵系统出口和尾气排空口。
[0008]进一步地，所述燃气发电机经直流整流器与所述电极槽反应器连接。
[0009]进一步地，所述尾气排空口与所述油口分离器的放空管道连通。
[0010]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:本产品在试采单井已具备天然气净化和发电机的基础上，增加燃气机发电功率将天然气能量转化成电能，通过电解槽和反应器将低内能的原料反应生成高内能的物质，将原来浪费的能量固定下来，燃气发动机所产生的大量热能也得以回收利用，在得到高附加质生成物的同时实现节能减排，所提及的工艺路线和设备可操作性强，安全性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
[0013]如图1所示的低气量放空天然气能量转换与回收工艺与装置，包括燃气发电机组4和硅整流器9、原料配液与缓冲罐12、小型化循环电极槽和反应器10、反应尾气11和井口排空2的共用排空系统、发电机排热回收系统5、蒸发器6、浓缩液罐7、辅助设施。本专利的技术路线是这样实现的:
[0014]在油口分离器I放空管线2上连接天然气净化装置3和燃气发电机4，将交流电通过直流整流器9转化成电极槽及反应器10所需的直流电源，原料配液缓冲罐12内的反应物泵入电极槽及反应器10中，反应生成物泵进蒸发器6中，由发动机排热回收系统5为蒸发器6供热，通过水回收真泵泵系统8作功将反应物中的水分提取回用，浓缩反应液罐7做为终端产品接收，用于下步精加工；其中电极槽及反应器10内反应的尾气连接井口高处放空管线2，共用排空系统，完成设备的安装。
[0015]运行时燃气发电机消耗原来放空的井口放空气，并将交流电整流成电极槽及反应器所需的高压直流电，原料液在电极槽及反应器内循环电解，消耗电能，将反应物转化生成新的高内能的新物质，新的物质具有更高的经济价值。燃气发电机运行时产生大量热能，作为反应物蒸发时的热源，回收水分重复利用，减少生成物的储运成本；当气量变化成，可对电极槽及反应器的产率做同步调整，从而实现了放空天然气的能量转换与回收。
[0016]本产品针对常规模式回收井口放空天然气投资大、运行成本高、设备工艺复杂、安全隐患多的现状，提出了全新的能量转换和回收工艺和装置。将井口发电机增大功率整流成高压直流电，通过电极槽和反应器将低内能的原料电解生成高内能的物质固定下来，增加了产品的附加值，在实施过程中将燃气发电机排温回收用于反应后电解液的蒸发热源，利用负压蒸发器将水分回收利用，整套工艺模块化安装，适应性、可操作性强。从根本上解决了低气量放空气天然气浪费严重、回收成本高的难题，是一次从理念到工艺到设备的技术创新。
[0017]本产品的优点为:一是用大功率燃气发电机组消耗井口放空天然气，将放空的天然气转化为电能；二是通过硅整流器将交流电流转化为小型循环电极槽和反应器所需高压直流电源；三是将反应尾气和井口共用排空系统减少装置后处理设施，消除尾气带来的重复污染；四是将反应后电解液通入蒸发器，将水份在负压环境下蒸发出来回收用于原料配液，减少终端产物的储运工作量；五是利用燃气发动机排热做为蒸发器直供热源，减少蒸汽或电能消耗；六是将放空的天然气以能量转换并生成高内能和高附加值的物质，反应过程可控性强，危险系数远低于常规天然气净化压缩成高压CNG拉运的模式；七是只增大原有燃气净化和发电机功率即可，电极槽和反应器模块化可根据气量变化增减，在降低投资成本和风险隐患的情况下实现节能减排。
[0018]用增大功率的燃气发电机组将放空的天然气转化为电能，并将交流电通过硅整流器转化为高压直流电；
[0019]在用在放空场所设计与燃气发电机的功率变化相匹配小型化电极槽和反应器，用以将电能转化成物质反应的化学能；
[0020]将反应后的电解液通入蒸发器，回收燃气发电机排热做为蒸发热源，提高节能效率；
[0021]将反应器尾气和井口放空气共用一套放空系统，减少设施和安全隐患；[0022]将小型电极槽设计成模块化，可根据放空气量做调整。
[0023]将原来放空的低气量天然气发电再转化成化学能的总体工艺和设计。
【权利要求】
1.一种低气量放空天然气能量转换与回收装置，其特征在于:包括油口分离器、燃气发电机、蒸发器、电极槽反应器、原料配液缓冲罐；所述油口分离器的出口与所述燃气发电机连接；该燃气发电机输出电极分别与所述蒸发器和所述电极槽反应器连接；所述原料配液缓冲罐与所述电极槽反应器原料入口连通，所述电极槽反应器的生成物出口与所述蒸发器连通。
2.如权利要求1所述低气量放空天然气能量转换与回收装置，其特征在于:所述油口分离器的出口经天然气净化系统与所述燃气发电机连接。
3.如权利要求1所述低气量放空天然气能量转换与回收装置，其特征在于:所述蒸发器与所述燃气发电机的排热回收系统连通。
4.如权利要求1或3所述低气量放空天然气能量转换与回收装置，其特征在于:所述蒸发器上设有浓缩反应液罐出口、水回收真空泵系统出口和尾气排空口。
5.如权利要求1所述低气量放空天然气能量转换与回收装置，其特征在于:所述燃气发电机经直流整流器与所述电极槽反应器连接。
6.如权利要求4所述低气量放空天然气能量转换与回收装置，其特征在于:所述尾气排空口与所述油口分离器的放空管道连通。
【文档编号】F02G5/00GK203822485SQ201420061526
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日
【发明者】张胜利, 张胜强, 赵玮康, 赵玮嘉 申请人:张胜利