專利名稱：采用單一混合工質(zhì)制冷液化天然氣的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及富含烴類氣體的液化生產(chǎn)，具體涉及一種單一混合工質(zhì)制冷液化天然氣的方法和裝置。
背景技術(shù)：
天然氣由于其環(huán)保性而成為取代其他燃料的最佳物質(zhì)，其應(yīng)用領(lǐng)域已逐漸擴(kuò)大到發(fā)電、汽車用氣、工業(yè)用氣、城市居民用氣、化工用氣等方面。隨著天然氣消費(fèi)量的增長，作為天然氣最有效的供用形式之一，液化天然氣的貿(mào)易量也已成為能源市場增長最快的領(lǐng)域之一。液化天然氣工業(yè)的不斷發(fā)展，則對(duì)天然氣液化方法和裝置在能耗、投資和效率等方面提出了更高的要求。目前，比較成熟的天然氣液化工藝主要有階式制冷工藝、膨脹制冷工藝和混合工質(zhì)制冷工藝。其中的單一混合工質(zhì)制冷工藝則比較受中型LNG裝置的青睞。現(xiàn)有的單一混合工質(zhì)制冷的天然氣液化方法中，冷劑壓縮系統(tǒng)為二級(jí)壓縮，天然氣液化采用一級(jí)換熱。現(xiàn)有工藝技術(shù)如圖I所示，其使用的裝置包括一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)1，二臺(tái)冷卻器21、22，二臺(tái)氣液分離器31、32，二臺(tái)液體泵4、4’，一臺(tái)板翅式換熱器
8和一臺(tái)LNG儲(chǔ)罐9 ;由Cl C5和N2組成的混合工質(zhì)經(jīng)過合理配比后進(jìn)入壓縮機(jī)的入口，經(jīng)一段壓縮至0. 6 IMPa，進(jìn)入一級(jí)冷卻器冷卻至30 40°C，再進(jìn)入一級(jí)氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，一級(jí)氣液分離罐頂部分離出的氣體繼續(xù)進(jìn)入壓縮機(jī)的二段入口，經(jīng)二段壓縮至I. 6 2. 5MPa，一級(jí)分離底部分離得到的液體通過液體泵加壓后與二段壓縮機(jī)出口的氣體混合進(jìn)入二級(jí)冷卻器冷卻至30 40°C，冷卻后的混合工質(zhì)隨后進(jìn)入二級(jí)氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，分離后的液體通過二級(jí)液體泵加壓后與該分離器頂部得到的氣體混合后進(jìn)入板翅式換熱器，預(yù)冷至一定溫度后節(jié)流再返回該板翅式換熱器，為整個(gè)換熱過程提供冷量，天然氣通過板翅式換熱器后進(jìn)入LNG儲(chǔ)罐內(nèi)。在上述工藝，為保證液體和氣體進(jìn)入同一個(gè)板翅式換熱器通道參與換熱，末級(jí)氣液分離器底部的液體必須要加壓以克服分離器底部液體出口到板翅式換熱器頂部冷劑入口的高度差所帶來的液柱壓力，必須通過增加末級(jí)液體泵來實(shí)現(xiàn)。冷劑和天然氣在板翅式換熱器中的換熱過程為一級(jí)換熱，流股間換熱溫差的優(yōu)化受到一定限制，裝置能耗較高，并且，此種流程容易產(chǎn)生冷箱底部積液，對(duì)裝置的變負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)沒有很好的適應(yīng)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種采用單一混合工質(zhì)制冷液化天然氣的方法和裝置。該發(fā)明采用單一混合工質(zhì)制冷使天然氣液化。本發(fā)明采用單一混合工質(zhì)制冷來液化天然氣的方法和裝置，其分為天然氣循環(huán)和混合工質(zhì)制冷循環(huán)。在混合工質(zhì)回路中，混合工質(zhì)在其逐級(jí)壓縮過程中同時(shí)伴隨逐級(jí)的氣液分離，一級(jí)壓縮分離出的液相流股不參與后續(xù)的壓縮過程，有效的減少了后序氣體壓縮功耗；經(jīng)壓縮得到的氣相和液相混合工質(zhì)流股分別進(jìn)入換熱器組的不同通道節(jié)流換熱，相對(duì)傳統(tǒng)工藝來說省去了末級(jí)液體泵，且采用多級(jí)換熱使整個(gè)過程中熱流股和冷流股的換熱曲線更為匹配；末級(jí)氣相經(jīng)節(jié)流后的返流復(fù)熱后進(jìn)入冷劑分離器，可有效避免冷箱積液。
本發(fā)明涉及采用單一混合工質(zhì)制冷液化天然氣的裝置，其包括混合冷劑壓縮系統(tǒng)和冷箱系統(tǒng)，其中混合制冷劑的壓縮系統(tǒng)采用二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)壓縮，包括一臺(tái)二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)、兩臺(tái)冷卻器、兩臺(tái)氣液分離器和一臺(tái)液體泵，冷箱系統(tǒng)包括一組板翅式換熱器組(二級(jí)換熱)、兩臺(tái)氣液分離器(包括一臺(tái)重?zé)N分離器和一臺(tái)冷劑分離器)和兩臺(tái)節(jié)流裝置；混合工質(zhì)和天然氣在冷箱系統(tǒng)中完成整個(gè)換熱過程。在混合冷劑壓縮系統(tǒng)中，壓縮機(jī)一段出口連接一級(jí)冷卻器，一級(jí)冷卻器再與一級(jí)氣液分離器連接，一級(jí)氣液分離器氣相端連接二段壓縮，一級(jí)氣液分離器底部液相端連接液體泵，液體泵出口與二段壓縮出口匯合后連接二級(jí)冷卻器，二級(jí)冷卻器再與二級(jí)氣液分離器連接，二級(jí)氣液分離器頂部氣相端與換熱器組第一換熱通道連接；二級(jí)氣液分離器底部液相端與換熱器組第二換熱通道連接；在冷箱系統(tǒng)中，由混合冷劑壓縮系統(tǒng)來的二級(jí)氣液分離器液相端通過換熱器組中的第二換熱通道連接第一節(jié)流裝置的一端，第一節(jié)流裝置的另一端連接換熱器組的第三換熱通道后連接一段壓縮；二級(jí)氣液分離器頂部得到的氣相端通過換熱器組第一換熱通道預(yù)冷，再與第二節(jié)流裝置一端連接，第二節(jié)流裝置另一端連接換熱器組第四換熱通道后連接冷劑分離器；天然氣管道通過換熱器組第五換熱通道連接重?zé)N分離器，重?zé)N分離器頂部氣相端依次通過換熱器組其余各級(jí)換熱器后送入LNG儲(chǔ)罐，重?zé)N分離器底部液相作為液化石油氣(LPG)獲得。本發(fā)明所述二段式混合工質(zhì)壓縮系統(tǒng)的裝置，在其混合冷劑壓縮系統(tǒng)中，壓縮機(jī)一段出口氣體進(jìn)入一級(jí)冷卻器冷卻后通過一級(jí)氣液分離器分離，分離后的氣相繼續(xù)進(jìn)入二段壓縮，分離后的液相經(jīng)液體泵加壓后與二段壓縮后的熱氣體匯合，經(jīng)二級(jí)冷卻器冷卻后進(jìn)入二級(jí)氣液分離器分離，分離后的氣相進(jìn)入下游換熱器的第一換熱通道(氣相通道)；二級(jí)氣液分離器底部得到的液體分別進(jìn)入下游換熱器的第二液相換熱通道。在冷箱系統(tǒng)中，由冷劑壓縮系統(tǒng)二級(jí)氣液分離器底部來的液體冷劑進(jìn)入換熱器組預(yù)冷后通過第一節(jié)流裝置，節(jié)流后的該流股進(jìn)入冷劑分離器中部；由二級(jí)氣液分離器頂部來的氣相冷劑經(jīng)換熱器組預(yù)冷后經(jīng)第二節(jié)流裝置節(jié)流，節(jié)流后的該流股反向進(jìn)入換熱器組中復(fù)熱至一定溫度后引出至冷劑分離器中部，與上述冷卻節(jié)流后(出第一節(jié)流裝置后)的同樣進(jìn)入冷劑分離器的冷劑匯合，二者經(jīng)冷劑分離器分為氣液兩相，出冷劑分離器的氣液兩相匯合后返回至換熱器組中提供冷量。天然氣首先經(jīng)過換熱器組冷卻至一定溫度后進(jìn)入分離器分離，底部得到重?zé)N組分，頂部得到的氣相部分繼續(xù)進(jìn)入換熱器組的其余各級(jí)換熱器換熱，冷卻至過冷狀態(tài)后得到的LNG進(jìn)入LNG儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存。為了便于更清楚地理解本發(fā)明，本發(fā)明的裝置的技術(shù)方案概括如下采用單一混合工質(zhì)制冷液化天然氣的裝置，該裝置包括混合冷劑壓縮系統(tǒng)和冷箱系統(tǒng)，其中該壓縮系統(tǒng)包括二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)、分別與所述二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)的第一段和第二段連接的第一臺(tái)冷卻器和第二臺(tái)冷卻器、分別與所述第一臺(tái)冷卻器和第二臺(tái)冷卻器連接的第一臺(tái)氣液分離器和第二臺(tái)氣液分離器和與所述兩臺(tái)氣液分離器當(dāng)中的第一臺(tái)連接的一臺(tái)液體泵，其中冷箱系統(tǒng)包括一組板翅式換熱器組，它包含至少六個(gè)換熱通道第一、第二、第三、第四、第五和第六換熱通道，所述第二換熱通道和第一換熱通道的輸入端經(jīng)由兩根管道分別與所述混合冷劑壓縮系統(tǒng)中的第二臺(tái)氣液分離器的液相端和氣相端連接，和第三換熱通道的輸出端經(jīng)由管道連接到第一壓縮段；
與所述板翅式換熱器組的第二換熱通道的輸出端連接的第一臺(tái)節(jié)流裝置；與所述板翅式換熱器組的第一換熱通道的輸出端和第四換熱通道的輸入端連接的第二臺(tái)節(jié)流裝置；和與所述板翅式換熱器組的第三換熱通道的輸入端、第四換熱通道的輸出端和第一臺(tái)節(jié)流裝置連接的冷劑分離器；與所述板翅式換熱器組的一個(gè)獨(dú)立換熱通道即第五換熱通道連接的一臺(tái)天然氣重?zé)N分離器，其中兩臺(tái)氣液分離器中的第一臺(tái)氣液分離器的氣相端與二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)的第二壓縮段連接，第一臺(tái)氣液分離器的液相端經(jīng)由液體泵與第二壓縮段的出口管道匯合后連接到所述兩臺(tái)冷卻器中的第二臺(tái)冷卻器，第二臺(tái)氣液分離器的氣相端和液相端分別與所述一組板翅式換熱器組的兩個(gè)換熱通道即第一換熱通道和第二換熱通道的輸入端連接；其中上述第一臺(tái)節(jié)流裝置后連接冷劑分離器，冷劑分離器的頂部氣相端和底部液相端匯合后連接第三換熱通道的輸入端，第三換熱通道的輸出端與二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)的第一段連接，上述第二節(jié)流裝置連接第四換熱通道輸入端后連接到冷劑分離器，用于輸送凈化天然氣的管道通過換熱器組的上述獨(dú)立換熱通道即第五換熱通道連接到重?zé)N分離器，重?zé)N分離器的頂部氣相端依次通過換熱器組的一個(gè)換熱通道即第六換熱通道后連接到液化天然氣儲(chǔ)罐。任選地，重?zé)N分離器的頂部氣相端依次通過換熱器組的第六換熱通道后進(jìn)一步通過換熱器組的另外第七換熱通道連接到液化天然氣儲(chǔ)罐。采用單一混合工質(zhì)制冷來液化天然氣的方法的工藝流程如下天然氣循環(huán)凈化后的原料天然氣首先進(jìn)入板翅式換熱器組進(jìn)行預(yù)冷，被冷卻至_30°C _80°C后進(jìn)入重?zé)N分離器進(jìn)行氣液分離，由重?zé)N分離器頂部分離出的氣相流股繼續(xù)進(jìn)入換熱器組的其余各級(jí)換熱器，并在其中被冷卻至_130°C _166°C，得到的液化天然氣送入LNG儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存?；旌侠鋭┭h(huán)由Cl C5和N2組成的混合工質(zhì)，即選自C1、C2、C3、C4和C5鏈烷烴和N2中的四種、五種或六種，它們按照任意體積比例或按照大約等同的體積比例，進(jìn)入壓縮機(jī)的入口，經(jīng)一段壓縮至0. 6 I. 8MPaA,進(jìn)入一級(jí)冷卻器冷卻至30°C 40°C,再進(jìn)入一級(jí)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，一級(jí)氣液分離器頂部分離出的氣體繼續(xù)進(jìn)入壓縮機(jī)的二段入口，經(jīng)二段壓縮至I. 2 5. 4MPaA，一級(jí)氣液分離器底部液相端分離出的液體經(jīng)液體泵加壓至I. 2
5.4MPaA與二段壓縮出口熱氣體匯合后，再進(jìn)入二級(jí)冷卻器冷卻至30°C 40°C，冷卻后的混合工質(zhì)隨后進(jìn)入二級(jí)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，二級(jí)氣液分離器頂部氣體隨后進(jìn)入主換熱器組的第一換熱通道參與換熱，二級(jí)氣液分離器底部分離出的液體進(jìn)入主換熱器組的第二換熱通道參與換熱；從混合工質(zhì)壓縮系統(tǒng)二級(jí)氣液分離器底部引出的液體首先進(jìn)入換熱器組的第二換熱通道，在其中被預(yù)冷至約_30°C _80°C，經(jīng)第一節(jié)流閥節(jié)流至0. 2 0. 8MPaA后進(jìn)入冷劑分離器中部，由二級(jí)氣液分離器頂部分離出的混合工質(zhì)的氣相流股通過換熱器組的氣相通道冷卻至_135°C _169°C，再經(jīng)第二節(jié)流閥節(jié)流至0. 2 0. 8MPaA后反向進(jìn)入換熱器組為換熱器提供冷量，復(fù)熱至_30°C _80°C后引出換熱器組進(jìn)入冷劑分離器中部，與二級(jí)氣液分離器的底部液相經(jīng)冷卻、節(jié)流后同樣進(jìn)入冷劑分離器的流股匯合，進(jìn)入冷劑分離器，出冷劑分離器的氣液兩相匯合后返回至換熱器組中提供冷量。進(jìn)一步，出冷劑分離器的氣液兩相匯合后返回至換熱器組中提供冷量之后，作為混合冷劑返回到壓縮機(jī)的一段。 這里，壓力單位MPaA為兆帕，絕對(duì)壓力。這里已經(jīng)充分描述了本發(fā)明的方法和該方法所使用的裝置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)I.對(duì)裝置的變負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)有很好的適應(yīng)性，末級(jí)氣相經(jīng)節(jié)流后的返流復(fù)熱后進(jìn)入冷劑分離器，可有效避免冷箱積液，從而保證在低負(fù)荷工況時(shí)，產(chǎn)品能耗與正常工況能耗接近。2.本發(fā)明方法中采用了二段式混合冷劑壓縮機(jī)，將混合冷劑逐級(jí)壓縮并逐級(jí)分離，減少了氣體壓縮的功耗。3. 一級(jí)氣液分離器底部液體流股不參與后續(xù)的壓縮過程，在一定程度上減少了混合冷劑配比的波動(dòng)對(duì)壓縮機(jī)組運(yùn)行工況的影響程度，使得整個(gè)裝置更易于操作。4.采用二級(jí)換熱使得整個(gè)換熱過程的冷流體和熱流體的換熱曲線更為匹配，有效減少了混合冷劑的流量。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的一種結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明所述混合工質(zhì)制冷系統(tǒng)的裝置配置圖。其中1 二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)，6重?zé)N分離器，7冷劑分離器，21、22冷卻器，31、32氣液分離器，4、4’液體泵，8板翅式換熱器，9 LNG儲(chǔ)罐，51、52節(jié)流閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明天然氣循環(huán)如圖2中所示，凈化后的原料天然氣首先進(jìn)入板翅式主換熱器組8第五換熱通道中預(yù)冷，被冷卻至_30°C -80°C后進(jìn)入重?zé)N分離器6中進(jìn)行氣液分離，由重?zé)N分離器6頂部分離出的氣相流股繼續(xù)進(jìn)入主換熱器組8的其余各級(jí)換熱器(第六換熱通道)，并在其中被冷卻至_130°C _166°C后，送入LNG儲(chǔ)罐9中儲(chǔ)存，重?zé)N分離器底部液相為液化石油氣(LPG)?；旌侠鋭┭h(huán)
由Cl C5和N2組成的混合工質(zhì)，即選自Cl、C2、C3、C4和C5鏈烷烴和N2中的四種、五種或六種，它們按照任意體積比例或按照大約等同的體積比例，進(jìn)入壓縮機(jī)I的入口，經(jīng)一段壓縮至0. 6 I. 8MPaA，進(jìn)入一級(jí)冷卻器21冷卻至30°C 40°C，再進(jìn)入一級(jí)氣液分離器31進(jìn)行氣液分離，一級(jí)氣液分離器31頂部分離出的氣體繼續(xù)進(jìn)入壓縮機(jī)的二段入口，經(jīng)二段壓縮至I. 2 5. 4MPaA，一級(jí)氣液分離器31底部液相端分離出的液體經(jīng)液體泵4加壓至I. 2 5. 4MPaA與二段壓縮出口熱氣體匯合后，再進(jìn)入二級(jí)冷卻器22冷卻至30°C 400C，冷卻后的混合工質(zhì)隨后進(jìn)入二級(jí) 氣液分離器32進(jìn)行氣液分離，二級(jí)氣液分離器32頂部氣體隨后進(jìn)入主換熱器組8的第一換熱通道參與換熱，二級(jí)氣液分離器32底部分離出的液體進(jìn)入主換熱器組8的第二換熱通道參與換熱；從混合工質(zhì)壓縮系統(tǒng)二級(jí)氣液分離器32底部引出的液體首先進(jìn)入換熱器組的第二換熱通道，在其中被預(yù)冷至約_30°C _80°C，經(jīng)節(jié)流閥51節(jié)流至0. 2 0. 8MPaA后進(jìn)入冷劑分離器7 ;由二級(jí)氣液分離器32頂部分離出的混合工質(zhì)的氣相流股通過換熱器組8的氣相通道(第一換熱通道)冷卻至_135°C _169°C，再經(jīng)節(jié)流閥52節(jié)流至0.2 0. 8MPaA后反向進(jìn)入換熱器組8第四換熱通道，復(fù)熱至-30°C _80°C后引出換熱器組進(jìn)入冷劑分離器7中部，與二級(jí)氣液分離器32的液相經(jīng)冷卻、節(jié)流后產(chǎn)生的流股匯合，出冷劑分離器的頂部氣相與底部液相兩相匯合后返回至換熱器組第三換熱通道中提供冷量之后，作為混合冷劑返回到壓縮機(jī)的一段。
權(quán)利要求
1.采用單一混合工質(zhì)制冷液化天然氣的裝置，該裝置包括混合冷劑壓縮系統(tǒng)和冷箱系統(tǒng)，其中該壓縮系統(tǒng)包括二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)、分別與所述二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)的第一段和第二段連接的第一臺(tái)冷卻器和第二臺(tái)冷卻器、分別與所述第一臺(tái)冷卻器和第二臺(tái)冷卻器連接的第一臺(tái)氣液分離器和第二臺(tái)氣液分離器和與所述兩臺(tái)氣液分離器當(dāng)中的第一臺(tái)連接的一臺(tái)液體泵，其中冷箱系統(tǒng)包括一組板翅式換熱器組，它包含至少六個(gè)換熱通道第一、第二、第三、第四、第五和第六換熱通道，所述第二換熱通道和第一換熱通道的輸入端經(jīng)由兩根管道分別與所述混合冷劑壓縮系統(tǒng)中的第二臺(tái)氣液分離器的液相端和氣相端連接，和第三換熱通道的輸出端經(jīng)由管道連接到第一壓縮段；與所述板翅式換熱器組的第二換熱通道的輸出端連接的第一臺(tái)節(jié)流裝置；與所述板翅式換熱器組的第一換熱通道的輸出端和第四換熱通道的輸入端連接的第二臺(tái)節(jié)流裝置；和與所述板翅式換熱器組的第三換熱通道的輸入端、第四換熱通道的輸出端和第一臺(tái)節(jié)流裝置連接的冷劑分離器；與所述板翅式換熱器組的一個(gè)獨(dú)立換熱通道即第五換熱通道連接的一臺(tái)天然氣重?zé)N分離器，其中兩臺(tái)氣液分離器中的第一臺(tái)氣液分離器的氣相端與二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)的第二壓縮段連接，第一臺(tái)氣液分離器的液相端經(jīng)由液體泵與第二壓縮段的出口管道匯合后連接到所述兩臺(tái)冷卻器中的第二臺(tái)冷卻器，第二臺(tái)氣液分離器的氣相端和液相端分別與所述一組板翅式換熱器組的兩個(gè)換熱通道即第一換熱通道和第二換熱通道的輸入端連接；其中上述第一臺(tái)節(jié)流裝置后連接冷劑分離器，冷劑分離器的頂部氣相端和底部液相端匯合后連接第三換熱通道的輸入端，第三換熱通道的輸出端與二段式混合工質(zhì)壓縮機(jī)的第一段連接，上述第二節(jié)流裝置連接第四換熱通道輸入端后連接到冷劑分離器，用于輸送凈化天然氣的管道通過換熱器組的上述獨(dú)立換熱通道即第五換熱通道連接到重?zé)N分離器，重?zé)N分離器的頂部氣相端依次通過換熱器組的一個(gè)換熱通道即第六換熱通道后連接到液化天然氣儲(chǔ) ρ。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用單一混合工質(zhì)制冷液化天然氣的裝置，特征在于重?zé)N分離器的頂部氣相端依次通過換熱器組的第六換熱通道后進(jìn)一步通過換熱器組的另外第七換熱通道連接到液化天然氣儲(chǔ)罐。
3.采用單一混合工質(zhì)制冷來液化天然氣的方法，其特征在于該方法包括天然氣循環(huán)和混合冷劑循環(huán)天然氣循環(huán)凈化后的原料天然氣首先進(jìn)入板翅式換熱器組進(jìn)行預(yù)冷，被冷卻至-30°C -80°C后進(jìn)入重?zé)N分離器進(jìn)行氣液分離，由重?zé)N分離器頂部分離出的氣相流股繼續(xù)進(jìn)入換熱器組的其余各級(jí)換熱器，并在其中被冷卻至_130°C -166°C，得到的液化天然氣送入LNG儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存；混合冷劑循環(huán) 由Cl C5和N2組成的混合工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)的入口，經(jīng)一段壓縮至0. 6 I. 8MPaA，進(jìn)入一級(jí)冷卻器冷卻至30°C 40°C，再進(jìn)入一級(jí)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，一級(jí)氣液分離器頂部分離出的氣體繼續(xù)進(jìn)入壓縮機(jī)的二段入口，經(jīng)二段壓縮至I. 2 5. 4MPaA，一級(jí)氣液分離器底部液相端分離出的液體經(jīng)液體泵加壓至I. 2 5. 4MPaA與二段壓縮出口熱氣體匯合后，再進(jìn)入二級(jí)冷卻器冷卻至30°C 40°C，冷卻后的混合工質(zhì)隨后進(jìn)入二級(jí)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，二級(jí)氣液分離器頂部氣體隨后進(jìn)入主換熱器組的第一換熱通道參與換熱，二級(jí)氣液分離器底部分離出的液體進(jìn)入主換熱器組的第二 換熱通道參與換熱； 從混合工質(zhì)壓縮系統(tǒng)二級(jí)氣液分離器底部引出的液體首先進(jìn)入換熱器組的第二換熱通道，在其中被預(yù)冷至約_30°C _80°C，經(jīng)第一節(jié)流閥節(jié)流至0. 2 0. 8MPaA后進(jìn)入冷劑分離器中部，由二級(jí)氣液分離器頂部分離出的混合工質(zhì)的氣相流股通過換熱器組的氣相通道即第一換熱通道冷卻至_135°C _169°C，再經(jīng)第二節(jié)流閥節(jié)流至0. 2 0. 8MPaA后反向進(jìn)入換熱器組第四換熱通道為換熱器提供冷量，復(fù)熱至-30°C -80°C后引出換熱器組也進(jìn)入冷劑分離器中部，與出第一節(jié)流閥后的同樣進(jìn)入冷劑分離器的流股匯合，出冷劑分離器的氣液兩相匯合后返回至換熱器組第三換熱通道中為換熱器組提供冷量，然后作為混合冷劑返回到壓縮機(jī)的一段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用單一混合工質(zhì)制冷來液化天然氣的方法，其特征在于，由Cl C5和N2組成的混合工質(zhì)為選自C1、C2、C3、C4和C5鏈烷烴和N2中的四種、五種或六種，每一種按照任意體積比例或按照大約等同的體積比例。
全文摘要
本發(fā)明涉及采用單一混合工質(zhì)制冷來液化天然氣的方法及裝置，該裝置包括一臺(tái)混合工質(zhì)壓縮機(jī)、冷卻器、氣液分離器、節(jié)流裝置、一組板翅式換熱器組和一臺(tái)LNG儲(chǔ)罐，本發(fā)明所述流程將混合冷劑逐級(jí)壓縮并逐級(jí)分離，減少了氣體壓縮功耗；且采用多級(jí)換熱使整個(gè)換熱過程的冷流體和熱流體的換熱曲線更為匹配，有效減少了混合冷劑的流量；另外，本發(fā)明所述流程對(duì)裝置的變負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)有很好的適應(yīng)性，可有效避免冷箱底部積液。
文檔編號(hào)F25J1/02GK102636000SQ201210064449
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者何振勇, 劉麗梅, 王貴歧 申請(qǐng)人:新地能源工程技術(shù)有限公司, 新奧科技發(fā)展有限公司