[發明專利]一種原料氣多級壓力節流的生產液化天然氣的系統

有效

• 申請號: 201310322788.3
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103398545A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 公茂瓊;程逵煒;吳劍峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F25J1/00
• 分類號: F25J1/00
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊林

1.一種原料氣經多級壓縮節流生產液化LNG的系統，其由通過管路串接的n級壓縮冷卻單元、一個預冷換熱器（PHX）、n個主冷換熱器（HXn，HXn-1，…，HX1）、n個節流閥（Vn，Vn-1，…，V1）、n個分配閥（Tn，Tn-1，…，T1）和一個閃蒸罐（FT）組成；所述n為2～4正整數；所述n級壓縮冷卻單元中的第一級壓縮冷卻單元由第一壓縮機（C1）和第一后冷卻器（AC1）組成，第二級壓縮冷卻單元由第二壓縮機（C2）和第二后冷卻器（AC2）組成，以此類推，第n級壓縮冷卻單元由第n壓縮機（Cn）和第n后冷卻器（Can）組成；

所述的預冷換熱器（PHX）、n個主冷換熱器（HXn，HXn-1，…，HX1）和閃蒸罐（FT）依次通過管路串接于所述第n級壓縮冷卻單元的第n后冷卻器（Can）的出口處；

經過n級壓縮冷卻單元的壓縮冷卻后的高壓原料氣流（M0），首先流過預冷換熱器（PHX），然后進入第n主冷換熱器（HXn），并由第n主冷換熱器（HXn）流出，之后經裝于第n主冷換熱器（HXn）出口處的第n分配閥（Tn）的分配，有一部分流體（Mn）被分離出，該流體（Mn）經裝于該流體（Mn）管路上的第n節流閥（Vn）節流壓降后反向依次流過第n個主冷換熱器（HXn）及預冷換熱器（PHX），最后回流到第n個壓縮機（Cn）的入口；第n分配閥（Tn）流出的另一股流體（M0n）進入第n-1主冷換熱器（HXn-1），并由第n-1主冷換熱器（HXn-1）流出，之后經裝于第n-1主冷換熱器（HXn-1）出口處的第n-1分配閥（Tn-1）的分配，有一部分流體（Mn-1）被分離出來，該流體（Mn-1）經裝于該流體（Mn-1）管路上的第n-1節流閥（Vn-1）節流壓降后反向依次流過第n-1主冷換熱器（HXn-1）、第n主冷換熱器（HXn）及預冷換熱器（PHX），最后回到第n-1級壓縮機（Cn-1）的入口；依次類推，直到高壓原料氣流流入第1主冷換熱器（HX1）；流出第1主冷換熱器（HX1）的高壓原料氣流經裝于第1主冷換熱器（HX1）出口處的第1節流閥（V1）節流壓降后進入閃蒸罐（FT），并由閃蒸罐FT底部流出，該流出的氣體為液化原料氣；該液化原料氣裝于閃蒸罐（FT）底端出口處的第一分配閥（T1）分配后，大部分液化原料氣作為LNG產品進入儲罐收藏，另一部分液化原料氣（M1）和閃蒸罐（FT）頂部出來的氣體同時反向流過全部n個主冷換熱器（HX1，…，HXn）及預冷換熱器（PHX）回收冷量后流回到第一壓縮機（C1）的入口。

2.按權利要求1所述的原料氣經多級壓縮節流生產液化LNG的系統，其特征在于，所述原料氣的進口位于n級壓縮冷卻單元中任意一級壓縮冷卻單元的壓縮機的進口或出口處。

3.按權利要求1所述的原料氣經多級壓縮節流生產液化LNG的系統，其特征在于，所述原料氣為經過凈化處理的富含甲烷的天然氣、煤層氣或頁巖氣。

4.按權利要求1所述的原料氣經多級壓縮節流生產液化LNG的系統，其特征在于，所述預冷換熱器（PHX）還包含一股預冷流體（PM）；該預冷流體（PM）將預冷換熱器（PHX）出口溫度冷卻至-30℃～-60℃。

5.按權利要求1所述的原料氣經多級壓縮節流生產液化LNG的系統，其特征在于，所述經過n級壓縮冷卻單元的壓縮冷卻后的高壓原料氣流（M0）的壓力為6.0～8.0MPa。

6.按權利要求1所述的原料氣經多級壓縮節流生產液化LNG的系統，其特征在于，所述預冷換熱器（PHX）及n個主冷換熱器均為多通道的回熱式換熱器。