[發(fā)明專利]利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)液化天然氣的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510656619.2
• 申請日: 2015-10-12
• 公開（公告）號: CN105300030A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶利民;杜宏鵬;楊雪婷;梁建國;謝江波;劉賓;高明輝;陳金潤
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州福斯達(dá)實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 王梨華

1.利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)液化天然氣的裝置，包括天然氣液化系統(tǒng)和膨脹機(jī)系統(tǒng)，其中：

天然氣液化系統(tǒng)包括第一換熱器(2)、第二換熱器(3)、第一分離器(4)、第三分離器(4)和第三控制閥(14)，與待液化天然氣相連的管路經(jīng)過第一換熱器(2)換熱后，與第三分離器(6)進(jìn)口端相連，第三分離器(6)輕相出口端與第一分離器(4)進(jìn)口端相連，第一分離器(4)的輕相出口端管路經(jīng)過第一換熱器(2)后與下游管網(wǎng)相連，第一分離器(4)的重相出口端管路經(jīng)過第二換熱器(3)和第三控制閥(14)后與儲運(yùn)設(shè)備相連，第三分離器(6)的重相出口端管路連接重?zé)N管線排出系統(tǒng)；

膨脹機(jī)系統(tǒng)包括膨脹機(jī)組(1)和第一換熱器(2)，膨脹機(jī)組(1)包括膨脹端(11)和增壓端(12)，膨脹端(11)的進(jìn)口與上游管網(wǎng)相連，膨脹端(11)的出口管路經(jīng)過第一換熱器(2)換熱后，與增壓端(12)的進(jìn)口相連，增壓端(12)的出口與下游管網(wǎng)相連；

其特征在于，還包括冷劑循環(huán)系統(tǒng)，

冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(9)、冷卻器(10)、第二分離器(5)、第一換熱器(2)、第二換熱器(3)、第一控制閥(7)和第二控制閥(8)，壓縮機(jī)(9)、冷卻器(10)和第二分離器(5)依次相連，第二分離器(5)的重相出口端管路經(jīng)過第一換熱器(2)換熱后與第一控制閥(7)進(jìn)口端相連，第一控制閥(7)出口端的管路再經(jīng)過第一換熱器(2)換熱后與壓縮機(jī)(9)進(jìn)口相連；第二分離器(5)的輕相出口端管路依次經(jīng)過第一換熱器(2)和第二換熱器(3)換熱后與第二控制閥(14)進(jìn)口端相連，第二控制閥(14)出口端管路在依次經(jīng)過第二換熱器(3)和第一換熱器(2)換熱后與壓縮機(jī)(9)進(jìn)口端相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)液化天然氣的裝置，其特征在于：第一換熱器(2)和第二換熱器(3)均為板翅換熱器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)液化天然氣的裝置，其特征在于：壓縮機(jī)(9)為冷劑壓縮機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)液化天然氣的裝置，其特征在于：冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的冷劑包括氮?dú)狻⒓淄椤⒁蚁⒈楹彤愇焱椤?!-- SIPO -->

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)液化天然氣的裝置，其特征在于：膨脹機(jī)系統(tǒng)的膨脹機(jī)組中與上游凈化后的管網(wǎng)氣相連的管路先經(jīng)過第一換熱器(2)冷卻后與膨脹端(11)的進(jìn)口相連。

6.應(yīng)用權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的裝置利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)液化天然氣的方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)預(yù)處理后的原料天然氣經(jīng)過第一換熱器(2)冷卻后，進(jìn)入第三分離器(6)，第三分離器(6)分離獲得的輕相流股進(jìn)入第一分離器(4)，第三分離器(6)分離獲得的重相流股排出；第一分離器(4)分離獲得的輕相流股返回第一換熱器(2)復(fù)熱后流入下游管網(wǎng)，第一分離器(4)分離獲得的重相流股進(jìn)入第二換熱器(3)進(jìn)一步冷卻后，獲得液化天然氣產(chǎn)品；

(2)上游管網(wǎng)中的高壓天然氣在第一換熱器(2)中冷卻后，進(jìn)入膨脹機(jī)組(1)的膨脹端(11)降壓降溫，然后進(jìn)入第一換熱器(2)加熱至15～40℃后，進(jìn)入膨脹機(jī)組(1)的增壓端(12)，增壓后流入下游管網(wǎng)；

(3)冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的冷劑依次經(jīng)壓縮機(jī)(9)加壓、冷卻器(10)冷卻后，進(jìn)入第二分離器(5)，分離獲得的輕相流股依次流經(jīng)第一換熱器(2)和第二換熱器(3)冷卻，在經(jīng)過第二控制閥(8)節(jié)流降壓降溫后依次流經(jīng)第二換熱器(3)和第一換熱器(2)提供冷量，然后返回壓縮機(jī)(9)；分離獲得的重相流股進(jìn)入到第一換熱器(2)冷卻，在經(jīng)過第一控制閥(7)節(jié)流降壓降溫后流入第一換熱器(2)提供冷量，然后返回壓縮機(jī)(9)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)液化天然氣的方法，其特征在于：步驟(1)中，流體經(jīng)過第一換熱器(2)冷卻后溫度為-2℃～2℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用天然氣管網(wǎng)壓力能生產(chǎn)液化天然氣的方法，其特征在于：步驟(2)中，上游管網(wǎng)中的高壓天然氣在第一換熱器(2)冷卻后溫度為-80℃～-60℃，流體經(jīng)第二換熱器(3)冷卻后溫度為-160℃～-150℃。