[發明專利]帶預冷的雙復合冷劑制冷系統及方法

無效

• 申請號: 201210501710.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102927791A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 劉家洪;孫林;宋德琦;蒲黎明;龍增兵;陸永康;陳運強;法玉曉;郭成華;仲文旭;陳磊;許濤;鐘志良;琚宜林
• 申請（專利權）人: 中國石油集團工程設計有限責任公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02;F25J5/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧世燕

1.一種帶預冷的雙復合冷劑制冷系統，其特征在于：包括由多級預冷劑蒸發器、預冷劑壓縮機、預冷劑冷卻器和預冷劑分離器依次連接構成的預冷劑預冷系統；由MR1壓縮機、MR1冷卻器、多級預冷劑蒸發器和液化主低溫換熱器依次連接構成的混合制冷劑MR1制冷系統；由MR2壓縮機、MR2冷卻器、多級預冷劑蒸發器、液化主低溫換熱器、過冷主低溫換熱器和MR2分離器依次連接構成的混合制冷劑MR2制冷系統。

2.根據權利要求1所述的帶預冷的雙復合冷劑制冷系統，其特征在于：所述多級預冷劑蒸發器為四級預冷劑蒸發器，包括依次連接的高壓預冷劑蒸發器、中壓預冷劑蒸發器、低壓預冷劑蒸發器和低低壓預冷劑蒸發器。

3.根據權利要求1所述的帶預冷的雙復合冷劑制冷系統，其特征在于：所述液化主低溫換熱器和過冷主低溫換熱器為板翅式換熱器。

4.一種帶預冷的雙復合冷劑制冷方法，其特征在于：包括如下步驟：?

步驟一、預冷劑預冷系統將天然氣、混合制冷劑MR1和混合制冷MR2劑預冷至-35℃：

從四級預冷劑蒸發器出來的預冷劑蒸氣經預冷劑壓縮機增壓至1.32MPa.g后經預冷劑冷卻器水冷至40℃，然后經預冷劑分離器進行氣液分離，再通過一級J-T閥節流，壓力降至0.630MPa.g后進入高壓預冷劑蒸發器，對天然氣、混合制冷劑MR1和混合制冷劑MR2進行冷卻；高壓預冷劑蒸發器蒸發的預冷劑回到預冷劑壓縮機增壓進行循環，液態預冷劑通過二級J-T閥節流，壓力降至0.305MPa.g后進入中壓預冷劑蒸發器，對天然氣、混合制冷劑MR1和混合制冷劑MR2進行冷卻；中壓預冷劑蒸發器蒸發的預冷劑回到預冷劑壓縮機增壓進行循環，液態預冷劑通過三級J-T閥節流，壓力降至0.244MPa.g后進入低壓預冷劑蒸發器，對天然氣、混合制冷劑MR1和混合制冷劑MR2進行冷卻；低壓預冷劑蒸發器蒸發的預冷劑回到預冷劑壓縮機增壓進行循環，液態預冷劑通過四級J-T閥節流，壓力降至0.021MPa.g后進入低低壓預冷劑蒸發器，對天然氣、混合制冷劑MR1和混合制冷劑MR2進行冷卻；低低壓預冷劑蒸發器蒸發的預冷劑回到預冷劑壓縮機1增壓進行循環；經預冷劑預冷系統預冷后的天然氣、混合制冷劑MR1和混合制冷劑MR2進入混合制冷劑MR1制冷系統；

步驟二、混合制冷劑MR1制冷系統將天然氣和混合制冷劑MR2冷卻至-100～-120℃：

混合制冷劑MR1經MR1壓縮機增壓至4.0～4.5MPa后經MR1冷卻器水冷至40℃，進入預冷劑預冷系統冷卻到-35℃后進入液化主低溫換熱器的液化段，當MR1冷卻到-100～-120℃后出液化主低溫換熱器，通過五級J-T閥節流，壓力降至0.3～0.5MPa后再進入液化主低溫換熱器,為MR1、MR2和天然氣提供冷量，混合制冷劑MR1復熱至-38℃～-40℃后出液化主低溫換熱器，直接進入MR1壓縮機循環制冷；經混合制冷劑MR1制冷系統冷卻后的天然氣和混合制冷劑MR2進入混合制冷劑MR2制冷系統；

步驟三、混合制冷劑MR2制冷系統將天然氣過冷至-150℃以下：

混合制冷劑MR2經MR2壓縮機增壓至4.0～4.5MPa后經MR2冷卻器水冷至40℃，進入預冷劑預冷系統冷卻到-35℃后進入過冷主低溫換熱器的液化段，當MR2冷卻到-155℃以下后出過冷主低溫換熱器，通過六級J-T閥節流，壓力降至0.3～0.5MPa后再進入過冷主低溫換熱器,為MR2和天然氣提供冷量，混合冷劑MR2復熱至-110℃～-120℃后出過冷主低溫換熱器，經MR2分離器進行氣液分離后，進入MR2壓縮機11循環制冷；經混合制冷劑MR2制冷系統過冷后的天然氣通過七級J-T閥節流進入LNG儲罐。