一种混合气体处理装置的制作方法

本申请涉及气体处理设备
技术领域：
，特别是涉及一种混合气体的处理装置。
背景技术：
：液化天然气(liquefiednaturalgas，lng)是天然气经过净化后冷却至露点温度而形成的低温液体，便于存储和运输。例如，lng作为船用燃料得到航运界广泛应用，lng运输船、lng动力船以及fsru(floatingstorageandregasificationunit，式储存及再气化装置)快速发展。此外，lng作为汽车燃料时，还储存在加气站的低温储罐内，可随时为需要补充燃料的车辆加注。然而，lng在常压下的温度约为-163℃，属于低温液体，远低于环境温度。因此，无论是在船舶新建或坞修后lng加注前利用氮气对液货舱和燃料舱进行惰化等必要的气试过程，还是加气站的储罐内，lng都不可避免地发生气化，并产生bog(boiloffgas，即液体自然蒸发产生的气体)。而bog扩散到空气中具有一定的爆炸风险，并造成空气污染，累积于储罐内则会加剧储罐温度及压力的上升，同样带来安全隐患。有鉴于此，如何处理类似于lng蒸发而产生的混合气体成为亟待解决的问题。技术实现要素：本申请主要解决的技术问题是提供一种混合气体处理装置，能够对混合气体进行分离处理，降低安全隐患。为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种混合气体处理装置，混合气体处理装置为撬装式装置，包括冷却机构和分离机构，冷却机构至少包括第一输入口和第一输出口，冷却机构用于将经第一输入口输入的混合气体冷却，以将混合气体中的部分气体液化得到气液混合物，并通过第一输出口输出气液混合物；分离机构至少包括第二输入口和第二输出口，第二输入口与第一输出口连接，分离机构用于将气液混合物中的气体和液体分离，并通过第二输出口将气液混合物中的液体输出。本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供的混合气体处理装置包括冷却机构和分离机构，冷却机构用于将从其第一输入口输入的混合气体冷却，从而将混合气体中的部分气体液化得到气液混合物，并通过第一输出口将气液混合物由分离机构的第二输入口输入，分离机构用于将该气液混合物中的气体和液体分离，并通过其第二输出口将气液混合物中的液体输出，从而可以将混合气体的部分气体进行液化分离输出故实现混合气体的分离处理，降低安全隐患。例如对于lng蒸发而产生的混合气体，可将该混合气体中气态天然气再液化以处理为lng和其他气体的气液混合物，并通过分离机构将lng分离、输出，从而降低了气态天然气不及时处理而产生的安全隐患，此外，还减少了气态天然气排放至大气而产生的环境污染。而且，由于本申请提供的混合气体处理装置为撬装式装置，提升了装置的可移动性，实现了装置的流动性作业。附图说明为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1是本申请混合气体处理装置一实施方式的结构示意图；图2是本申请混合气体处理装置另一实施方式的结构示意图。具体实施方式下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。请参阅图1，图1是本申请混合气体处理装置10一实施方式的结构示意图。混合气体处理装置10包括：冷却机构11和分离机构12，冷却机构11至少包括第一输入口111和第一输出口112，冷却机构11用于将经第一输入口111输入的混合气体g12冷却，以将混合气体g12中的部分气体液化得到气液混合物l1g2，并通过第一输出口112输出气液混合物l1g2。分离机构12至少包括第二输入口121和第二输出口122，第二输入口121与第一输出口112连接，分离机构12用于将气液混合物l1g2中的气体g2和液体l1分离，并通过第二输出口122将气液混合物l1g2中的液体l1输出。在一个实施场景中，为了保证在船舶新建或坞修后lng加注前利用氮气对液货舱和燃料舱进行惰化等必要的气试过程中产生的混合气体g12不至于产生爆炸风险或对空气造成污染，混合气体处理装置10可具体应用于船舶，气试过程中所产生的混合气体g12至少包括气态天然气和氮气，即上述实施方式中混合气体g12至少包括气态天然气和氮气，经冷却机构11冷却后将气态天然气冷却为lng，此时得到的气液混合物l1g2至少包括lng和氮气，进一步，通过分离机构12将气液混合物l1g2中的至少包括氮气的气体g2，以及液体l1，即lng进行分离，并通过第二输出口122将液体l1，即lng输出。在一个实施场景中，为了保证混合气体g12安全地输入至冷却机构11，第一输入口111连接有气相管13，以通过气相管13输入混合气体g12。混合气体处理装置10为撬装式装置，即本实施方式中冷却机构11和分离机构12集成于一个整体底座上，具体地，可以固定在一个角钢或工字钢制成的底盘上，从而混合气体处理装置10可实现整体的安装、移动。上述方式，由冷却机构11的第一输入口111输入的混合气体g12进行冷却，从而将混合气体g12中的部分气体液化得到气液混合物l1g2，并通过第一输出口112将气液混合物l1g2由分离机构12的第二输入口121输入，分离机构12用于将该气液混合物l1g2中的气体g2和液体l1分离，并通过其第二输出口122将气液混合物l1g2中的液体l1输出，从而可以将混合气体g12的部分气体进行液化分离输出故实现混合气体g12的分离处理，降低安全隐患。例如对于lng蒸发而产生的混合气体g12中气态天然气再液化以处理为lng和其他气体的气液混合物l1g2，并通过分离机构12将lng分离、输出，从而降低了气态天然气不及时处理而产生的安全隐患。此外，还减少了气态天然气排放至大气而产生的环境污染。而且，由于本申请提供的混合气体处理装置10为撬装式装置，提升了装置的可移动性，实现了装置的流动性作业。请继续参阅图1，冷却机构11还包括第三输入口113和第三输出口114，冷却机构11还用于通过第三输入口113输入液氮，并将第一输入口111输入的混合气体g12的热量传递至液氮，以使至少部分液氮气化为氮气，并通过第三输出口114排放氮气。请继续参阅图1，混合气体处理装置10还包括控制阀14，控制阀14包括第四输入口141和第四输出口142，第四输出口142连接至第三输入口113，第四输入口141用于连接液氮槽车，控制阀14用于向冷却机构11输入液氮，并控制液氮的流量。请继续参阅图1，混合气体处理装置10还包括输出泵15，输出泵15包括第五输入口151和第五输出口152，第五输出口152用于连接至槽罐车，第五输入口151连接至第二输出口122，输出泵15用于将第二输出口122输出的气液混合物l1g2中的液体l1输至槽罐车。在一个实施场景中，当混合气体处理装置10具体应用于处理船舶新建或坞修后lng加注前利用氮气对液货舱和燃料舱进行惰化等必要的气试过程中产生的混合气体g12时，气液混合物l1g2中的液体l1为lng，从而将lng输至槽罐车，以实现对ng气体的液化回收、再利用。在一个实施场景中，输出泵15为低温泵。请参阅图2，图2是本申请混合气体处理装置10另一实施方式的结构示意图。分离机构12还包括第六输出口123，用于输出气液混合物l1g2中的气体g2。第六输出口123设置有气体探测器16，用于检测气液混合物l1g2中的气体g2中未被液化的部分气体的当前含量。在一个实施场景中，当混合气体处理装置10具体应用于处理船舶新建或坞修后lng加注前利用氮气对液货舱和燃料舱进行惰化等必要的气试过程中产生的混合气体g12时，气液混合物l1g2中的液体l1为lng，气体g2为氮气，此外，气体g2中可能还存在混合气体g12中未被液化的气态天然气，气体探测器16可检测气液混合物l1g2中的气体g2中未被液化的部分气体，即气态天然气的当前含量。请继续参阅图2，混合气体处理装置10还可以进一步包括报警器17，报警器17耦接于气体探测器16，以响应于气体探测器16的检测结果而发出报警信息。例如，气体探测器16检测到气体中气态天然气的当前含量为4％，已经到达预设的报警阈值4％，则报警器17发出报警信息。具体地，报警信息的种类可以是声音信息、光信息中的任一种或两者的结合。在一个实施场景中，当气体探测器16检测到气体中气态天然气的当前含量到达报警阈值时，还可以进一步调整控制阀14，加大液氮供入量，从而提高冷却机构11的冷却效果，使得混合气体g12中的气态天然气充分液化。请继续参阅图2，混合气体处理装置10还可以进一步包括增压机构18。增压机构18设置于冷却机构11的第一输入口111，用于增加混合气体g12的气压至预设气压。例如，预设气压可以设置为140kpa。在一个实施场景中，冷却机构11、分离机构12、气相管13、控制阀14、输出泵15、气体探测器16、报警器17，以及各部件之间相互连接的管道集成于一个整体底座上，以实现本申请混合气体处理装置10的整体撬装。具体实施时，冷却机构11、分离机构12，以及输出泵15、液氮的供入量可以根据混合气体g12的压力、温度及流量确定。在一个实施场景中，当混合气体g12的温度为-110℃、绝对压力为170kpa、流量为2000nm3/h时，混合气体g12通过本申请混合气体处理装置10处理过程中，各个阶段所产生产物的主要参数可以参阅下表1。表1参数表各阶段产物温度(℃)压力(kpa)流量(nm3/h)g12-1101702000l1g2-1851602000l1-184500--液氮-185305.53347氮气-1501103347下面具体举例，以说明本申请混合气体处理装置10的处理流程：(1)检测混合气体g12的气压是否达到预设气压，例如140kpa，若否，则增压机构18将混合气体g12的气压增加至预设气压，并通过与冷却机构11的第一输入口111连接的气相管13输入至冷却机构11；(2)混合气体处理装置10的控制阀14的第四输入口141外接液氮槽车，以输入液氮，通过控制阀14调整液氮的供入量，并通过其第四输出口142将液氮输出至冷却机构11的第三输入口113；(3)冷却机构11利用液氮将混合气体g12中的部分气体液化得到气液混合物l1g2。在一个实施场景中，为了保证在船舶新建或坞修后lng加注前利用氮气对液货舱和燃料舱进行惰化等必要的气试过程中产生的混合气体g12不至于产生爆炸风险或对空气造成污染，混合气体处理装置10可具体应用于船舶，气试过程中所产生的混合气体g12至少包括气态天然气和氮气，即上述实施方式中混合气体g12至少包括气态天然气和氮气，经冷却机构11冷却后将气态天然气冷却为lng，此时得到的气液混合物l1g2至少包括lng和氮气；(4)通过冷却机构11的第一输出口112，以及与第一输出口112连接的第二输入口121将气液混合物l1g2输出至分离机构12，分离机构12将气液混合物l1g2中的气体g2和液体l1分离，并通过第二输出口122将气液混合物l1g2中的液体l1输出，通过第六输出口123将气体g2输出；(5)通过输出泵15的与分离机构12的第二输出口122连接的第五输入口151，将液体l1输入，并通过输出泵15的第五输出口152将液体l1输出至与其外接的槽罐车；上述步骤(4)中，当分离机构12的第六输出口123上设置的气体探测器16检测到气液混合物l1g2中的气体g2中未被液化的部分气体的当前含量，耦接于气体探测器16的报警器17，响应于气体探测器16的检测结果而发出报警信息。在一个实施场景中，当混合气体处理装置10具体应用于处理船舶新建或坞修后lng加注前利用氮气对液货舱和燃料舱进行惰化等必要的气试过程中产生的混合气体g12时，气液混合物l1g2中的液体l1为lng，气体g2为氮气，此外，气体g2中可能还存在混合气体g12中未被液化的气态天然气，气体探测器16可检测气液混合物l1g2中的气体g2中未被液化的部分气体，即气态天然气的当前含量。例如，气体探测器16检测到气体中气态天然气的当前含量为4％，已经到达预设的报警阈值4％，则报警器17发出报警信息。具体地，报警信息的种类可以是声音信息、光信息中的任一种或两者的结合。在一个实施场景中，当气体探测器16检测到气体中气态天然气的当前含量到达报警阈值时，还可以进一步调整控制阀14，加大液氮供入量，从而提高冷却机构11的冷却效果，使得混合气体g12中的气态天然气充分液化。以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本申请的专利保护范围内。当前第1页12