專利名稱：混合制冷劑天然氣液化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合制冷劑天然氣液化工藝。
背景技術(shù)：
調(diào)峰型天然氣液化流程全年分3個(gè)階段運(yùn)行，即液化階段、備用階段和氣化輸送階段。液化階段周期一般在50 300天，將上游可獲得的剩余天然氣液化；備用階段液化天然氣儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中，無(wú)液化天然氣增加和輸出；氣化輸送階段將儲(chǔ)存的液化天然氣氣化， 送入天然氣管網(wǎng)。與基本負(fù)荷型液化天然氣裝置相比，調(diào)峰型液化天然氣裝置的生產(chǎn)規(guī)模較小，其液化能力一般為高峰負(fù)荷量的1/10左右，但儲(chǔ)存和氣化的能力卻很大，通常氣化能力是液化能力的10倍。典型的調(diào)峰型液化天然氣工廠的液化能力為10 20X 104Nm3/d，制冷動(dòng)力大約為1500 7000kW，儲(chǔ)存容量為2 IOX 104m3。調(diào)峰型天然氣液化流程要求具有高效、靈活、簡(jiǎn)便、低成本的特點(diǎn)，其中以低成本最為重要。APCI、Pritchard、Linde、feiz de France、CBI、BOC等公司竟相提供相關(guān)的天然氣液化技術(shù)，爭(zhēng)奪調(diào)峰型天然氣液化裝置這一市場(chǎng)。液化天然氣在城市用氣調(diào)峰領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，但是我國(guó)的液化天然氣技術(shù)起步較晚，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距。幾十年來(lái)，國(guó)外已有大量調(diào)峰型裝置建成投產(chǎn)，因此工廠設(shè)計(jì)、建設(shè)、儲(chǔ)運(yùn)、使用、管理等方面，都有成功的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。我國(guó)從上世紀(jì)九十年代起，在國(guó)家科技部門和有關(guān)研究院所的支持幫助下，先后有開(kāi)封深冷儀器廠、北京焦化廠、四川綿陽(yáng)燃?xì)夤?、吉林油田、長(zhǎng)慶油田、上海燃?xì)夤尽?中原油田等，對(duì)中小型液化天然氣裝置的研制進(jìn)行了大膽的嘗試，取得寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。天然氣液化裝置主要用于城市用氣負(fù)荷調(diào)峰，一般建在大城市周圍的高壓管網(wǎng)或輸氣干線的城市門站。因此，在工藝設(shè)計(jì)規(guī)模和原料氣組成、溫度、壓力等條件都要從實(shí)際出發(fā)，同時(shí)也要考慮工藝流程簡(jiǎn)單。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種流程簡(jiǎn)單、功耗低、 降低成本、管理方便的混合制冷劑天然氣液化工藝。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)混合制冷劑天然氣液化工藝，包括混合制冷劑循環(huán)過(guò)程、以及天然氣液化回路及天然氣返流氣過(guò)程。所述混合制冷劑循環(huán)過(guò)程包括以下步驟(a)混合制冷劑首先經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，高壓制冷劑與低壓制冷劑在換熱器中進(jìn)行換熱后經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻，進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離，氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行預(yù)冷；(b)換熱后的液相經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流，然后與低壓混合制冷劑混合后為預(yù)冷換熱器提供冷量；氣相進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離，分離后的氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行原料氣液化換熱；(c)最后在返流為過(guò)冷換熱提供冷量。所述步驟(a)中，混合制冷劑經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)，將低壓制冷劑壓力壓縮至2000Kpa。所述步驟(a)中，氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行預(yù)冷，溫度降至186K。所述天然氣液化回路及天然氣返流氣過(guò)程包括以下步驟(d)天然氣首先經(jīng)過(guò)預(yù)冷換熱器進(jìn)行冷卻；(e)冷卻后經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)行降壓和降溫，產(chǎn)生氣相，剩余的液相進(jìn)入液化天然氣儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存；(f)氣相作為返流氣為換熱器提供冷量，復(fù)熱后作為天然氣預(yù)處理中純化器的再生氣。所述步驟(e)中，天然氣后經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)行降壓至150kPa，降溫至113K，產(chǎn)生6. 15% 的氣相。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是(1)機(jī)組設(shè)備少，流程簡(jiǎn)單，投資??；(2)管理方便；(3)混合制冷劑組分可以部分或全部從天然氣本身提取。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。實(shí)施例本發(fā)明主要包括混合制冷劑循環(huán)過(guò)程、以及天然氣液化回路及天然氣返流氣過(guò)程。所述混合制冷劑循環(huán)過(guò)程包括以下步驟(a)混合制冷劑首先經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，高壓制冷劑與低壓制冷劑在換熱器中進(jìn)行換熱后經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻，進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離，氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行預(yù)冷；(b)換熱后的液相經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流，然后與低壓混合制冷劑混合后為預(yù)冷換熱器提供冷量；氣相進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離，分離后的氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行原料氣液化換熱；(c)最后在返流為過(guò)冷換熱提供冷量。所述步驟(a)中，混合制冷劑經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)，將低壓制冷劑壓力壓縮至2000Kpa。所述步驟(a)中，氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行預(yù)冷，溫度降至186K。所述天然氣液化回路及天然氣返流氣過(guò)程包括以下步驟(d)天然氣首先經(jīng)過(guò)預(yù)冷換熱器進(jìn)行冷卻；(e)冷卻后經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)行降壓和降溫，產(chǎn)生氣相，剩余的液相進(jìn)入液化天然氣儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存；(f)氣相作為返流氣為換熱器提供冷量，復(fù)熱后作為天然氣預(yù)處理中純化器的再生氣。
所述步驟(e)中，天然氣后經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)行降壓至150kPa，降溫至113K，產(chǎn)生6. 15% 的氣相。上述工作過(guò)程為混合制冷劑循環(huán)過(guò)程中，混合制冷劑首先經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，將低壓制冷劑壓力由400kPa壓縮至2000Kpa，高壓制冷劑與低壓制冷劑在換熱器中進(jìn)行換熱后經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻至253K，進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離，氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行預(yù)冷，溫度降至186K。換熱后的液相經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓至40 ，然后與低壓混合制冷劑在混合后為預(yù)冷換熱器提供冷量；氣相進(jìn)入第二分離器進(jìn)行氣液分離，分離后的氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行原料氣液化換熱，溫度降至159K。換熱后的液相經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓至，然后與低壓混合制冷劑在混合后為液化換熱器提供冷量；氣相進(jìn)入過(guò)冷換熱器進(jìn)行換熱，換熱后經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓至400kPa，然后在返流為過(guò)冷換熱提供冷量。天然氣液化回路及天然氣返流氣過(guò)程中，天然氣首先經(jīng)過(guò)換熱器預(yù)冷至221，進(jìn)入換熱器被冷卻至150kPa，降溫至113K，產(chǎn)生6. 15 %的氣相，液相進(jìn)入液化天然氣儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存；氣相作為返流氣依次為換熱器提供冷量，復(fù)熱后作為天然氣預(yù)處理中純化器的再生氣。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.混合制冷劑天然氣液化工藝，其特征在于，包括混合制冷劑循環(huán)過(guò)程、以及天然氣液化回路及天然氣返流氣過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合制冷劑天然氣液化工藝，其特征在于，所述混合制冷劑循環(huán)過(guò)程包括以下步驟(a)混合制冷劑首先經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，高壓制冷劑與低壓制冷劑在換熱器中進(jìn)行換熱后經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻，進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離，氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行預(yù)冷；(b)換熱后的液相經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流，然后與低壓混合制冷劑混合后為預(yù)冷換熱器提供冷量；氣相進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離，分離后的氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行原料氣液化換熱；(c)最后在返流為過(guò)冷換熱提供冷量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合制冷劑天然氣液化工藝，其特征在于，所述步驟(a)中， 混合制冷劑經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)，將低壓制冷劑壓力壓縮至2000Kpa。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合制冷劑天然氣液化工藝，其特征在于，所述步驟(a)中， 氣液兩相分別進(jìn)入多股流換熱器進(jìn)行預(yù)冷，溫度降至186K。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合制冷劑天然氣液化工藝，其特征在于，所述天然氣液化回路及天然氣返流氣過(guò)程包括以下步驟(d)天然氣首先經(jīng)過(guò)預(yù)冷換熱器進(jìn)行冷卻；(e)冷卻后經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)行降壓和降溫，產(chǎn)生氣相，剩余的液相進(jìn)入液化天然氣儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存；(f)氣相作為返流氣為換熱器提供冷量，復(fù)熱后作為天然氣預(yù)處理中純化器的再生氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合制冷劑天然氣液化工藝，其特征在于，所述步驟(e)中， 天然氣后經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)行降壓至150kPa，降溫至113K，產(chǎn)生6. 15%的氣相。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種混合制冷劑天然氣液化工藝。該混合制冷劑天然氣液化工藝包括混合制冷劑循環(huán)過(guò)程、以及天然氣液化回路及天然氣返流氣過(guò)程。本發(fā)明機(jī)組設(shè)備少，流程簡(jiǎn)單，投資??；管理方便；混合制冷劑組分可以部分或全部從天然氣本身提取。
文檔編號(hào)F25B1/00GK102453572SQ20101052040
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者袁俊海 申請(qǐng)人:袁俊海