[實用新型]帶丙烯預冷的混合制冷循環(huán)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220181293.4
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN202630497U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳運強;劉家洪;孫林;蒲黎明;宋德琦;龍增兵;宋光紅;汪宏偉;郭成華;陸永康;諶天兵;胡益武;冼祥發(fā);胡平;鄭穎;李龍;劉慧敏;廖勇;仲文旭;田廣新;法玉曉;劉紅清
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團工程設(shè)計有限責任公司
• 主分類號: F25B5/04
• 分類號: F25B5/04;F25B1/10;F25J1/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧世燕

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種天然氣液化系統(tǒng)，尤其是涉及一種帶丙烯預冷的混合制冷循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟和科學技術(shù)的發(fā)展，人們環(huán)境保護意識的不斷加強，天然氣作為清潔能源、重要的車船燃料得到越來越廣泛的利用。液化天然氣（LNG）的體積只有同量氣體體積的1/625,因而其液化后，可降低儲存和運輸成本，且可以提高單位體積的燃值。自上世紀以來，各種不同型式的液化工藝流程得到應用，液化天然氣加工成本中電費占生產(chǎn)中成本70%以上。因而降低液化能耗是液化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

實用新型內(nèi)容

本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種帶丙烯預冷的混合制冷循環(huán)系統(tǒng)，結(jié)合了傳統(tǒng)的帶丙烷預冷的混合冷劑制冷循環(huán)工藝優(yōu)點，同時對預冷段和液化過冷段的換熱流程及冷劑配比上作了技術(shù)改進和創(chuàng)新，具有能耗低、變工況能力強、關(guān)鍵設(shè)備能國產(chǎn)化、總投資低等特征。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種帶丙烯預冷的混合制冷循環(huán)系統(tǒng)，丙烯壓縮機、丙烯冷凝器、丙烯凝液罐、一級J-T閥、高壓丙烯蒸發(fā)器、中壓丙烯蒸發(fā)器、低壓丙烯蒸發(fā)器、低低壓丙烯蒸發(fā)器、混合冷劑分離器依次連接；所述混合冷劑分離器的液相出口、冷劑換熱器、五級J-T閥、冷劑換熱器依次連接；所述混合冷劑分離器的氣相出口、冷劑換熱器、六級J-T閥、冷劑換熱器依次連接；所述冷劑換熱器、混合冷劑壓縮機、冷劑壓縮機出口冷卻器、高壓丙烯蒸發(fā)器依次連接；所述高壓丙烯蒸發(fā)器、中壓丙烯蒸發(fā)器、低壓丙烯蒸發(fā)器、低低壓丙烯蒸發(fā)器的丙烯蒸發(fā)出口均分別與丙烯壓縮機連接；所述高壓丙烯蒸發(fā)器的液態(tài)丙烯出口通過二級J-T閥與中壓丙烯蒸發(fā)器的液態(tài)丙烯進口相連，中壓丙烯蒸發(fā)器的液態(tài)丙烯出口通過三級J-T閥與低壓丙烯蒸發(fā)器的液態(tài)丙烯進口相連，低壓丙烯蒸發(fā)器的液態(tài)丙烯出口通過四級J-T閥與低低壓丙烯蒸發(fā)器的液態(tài)丙烯進口相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是：

1、本實用新型在傳統(tǒng)單混合冷劑制冷循環(huán)工藝（MRC）的基礎(chǔ)上，增加了一套預冷系統(tǒng)（主要包括丙烯壓縮機和丙烯蒸發(fā)式換熱器），將天然氣及混合冷劑預冷至-37℃～-42℃，帶丙烯預冷的混合冷劑制冷工藝相比單循環(huán)混合冷劑具有如下優(yōu)點：

1）分段制冷效率更高，節(jié)省能耗10%以上；

2）主低溫換熱器、冷劑壓縮機由一臺改為兩臺，有利于關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化和液化裝置的大型化；?

3）帶丙烯預冷的混合冷劑制冷天然氣液化流程，單臺壓縮機功率顯著降低，對電網(wǎng)的要求降低；

4）丙烯壓縮機采用變頻調(diào)速，可實現(xiàn)裝置變工況操作及環(huán)境變化時的靈活操作。

2、與傳統(tǒng)雙循環(huán)混合冷劑制冷工藝相比：丙烯預冷系統(tǒng)為單組分介質(zhì)，分子量不變，丙烯壓縮機對單組份介質(zhì)的適應性強，而傳統(tǒng)的預冷段混合冷劑壓縮機，在變工況操作的情況下，隨著混合冷劑的配比復雜變化，冷劑分子量變化范圍大，預冷段混合冷劑壓縮機對變工況能力的適應性弱，易出現(xiàn)壓縮機震動、關(guān)鍵部件損壞等現(xiàn)象。

3、與帶丙烷預冷的混合冷劑制冷工藝相比：國產(chǎn)丙烯壓縮機成熟可靠，造價低、制造工期短，使得本實用新型的工程總投資大幅下降。

附圖說明

本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本實用新型的系統(tǒng)原理示意圖。

具體實施方式

一種帶丙烯預冷的混合制冷循環(huán)系統(tǒng)，如圖1所示，包括：丙烯壓縮機1、混合冷劑壓縮機2、高壓丙烯蒸發(fā)器3、中壓丙烯蒸發(fā)器4、低壓丙烯蒸發(fā)器5、低低壓丙烯蒸發(fā)器6、冷劑換熱器7、丙烯冷凝器8、冷劑壓縮機出口冷卻器9、冷劑壓縮機級間冷卻器10、丙烯凝液罐11、混合冷劑分離器12、一級J-T閥13、二級J-T閥14、三級J-T閥15、四級J-T閥16、五級J-T閥17、六級J-T閥18，其中：

高壓丙烯蒸發(fā)器3、中壓丙烯蒸發(fā)器4、低壓丙烯蒸發(fā)器5、低低壓丙烯蒸發(fā)器6、冷劑換熱器7依次連接，構(gòu)成天然氣液化系統(tǒng)。

丙烯壓縮機1、丙烯冷凝器8、丙烯凝液罐11、一級J-T閥13、高壓丙烯蒸發(fā)器3、中壓丙烯蒸發(fā)器4、低壓丙烯蒸發(fā)器5、低低壓丙烯蒸發(fā)器6、混合冷劑分離器12依次連接，混合冷劑分離器12的液相出口、冷劑換熱器7、五級J-T閥17、冷劑換熱器7依次連接，為液化段提供冷量；混合冷劑分離器12的氣相出口、冷劑換熱器7、六級J-T閥18、冷劑換熱器7依次連接，為液化段和過冷段提供冷量；冷劑換熱器7、混合冷劑壓縮機2、冷劑壓縮機出口冷卻器9、高壓丙烯蒸發(fā)器3依次連接。