[實用新型]單混合冷劑制冷的天然氣液化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520395030.7
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN204757541U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設計）人: 楊雪婷;杜宏鵬;高明輝;潘淑紅;何偉穎;陳金潤;蔣濤;陶利民;梁建國;謝江波
• 申請（專利權）人: 杭州福斯達實業(yè)集團有限公司
• 主分類號: F25J3/00
• 分類號: F25J3/00;F25B41/06
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

技術領域

本實用新型涉及天然氣液化裝置，尤其涉及了一種單混合冷劑制冷的天然氣液化裝置。

背景技術

隨著天然氣消費量的增長，作為天然氣最有效的供用形式之一，液化天然氣的貿易量也已成為能源市場增長最快的領域之一。液化天然氣工業(yè)的不斷發(fā)展，則為天然氣液化方法和裝置在能耗、投資和效率等方面提出了更高的要求。目前，比較成熟的天然氣液化工藝主要有：階式制冷工藝、膨脹制冷工藝和混合工質制冷工藝。其中的單一混合工質制冷工藝則比較受中型LNG裝置的青睞。

傳統(tǒng)單一混合工質制冷的天然氣液化采用二級冷劑壓縮和單一換熱器換熱液化的方法。裝置流程如圖1所示，混合工質冷劑經二段式混合工質壓縮機11一段壓縮后進入第一冷卻器冷卻，冷卻后進入第一氣液分離器進行氣液分離，第一氣液分離器部分離出的氣體繼續(xù)進入二段式混合工質壓縮機11二段入口進行二次壓縮，第一分離底部分離得到的液體通過第一液體泵19加壓后與二段出口的氣體混合進入第二冷卻器冷卻，冷卻后的混合工質隨后進入第二氣液分離器進行氣液分離，分離后的液體通過第二液體泵20加壓后與該分離器頂部得到的氣體混合后進入板翅式換熱器，預冷至一定溫度后節(jié)流再返回該板翅式換熱器，為整個換熱過程提供冷量，天然氣通過板翅式換熱器后進入LNG儲罐8內。

在上述傳統(tǒng)工藝中，為保證液體和氣體進入同一個板翅式換熱器的通道參與換熱，末級的分離器底部的液體必須要加壓以克服該分離器底部液體出口到板翅式換熱器頂部冷劑入口的高度差所帶來的液柱壓力，必須通過增加末級液體泵來實現(xiàn)。冷劑和天然氣在板翅式換熱器中的換熱過程為一級換熱，流股間換熱溫差的優(yōu)化受到一定限制，裝置能耗較高，此外，對裝置的變負荷運轉沒有很好的適應性。

發(fā)明內容

本實用新型針對現(xiàn)有技術中必須通過增加末級液體泵來實現(xiàn)液體和氣體進入同一個板翅式換熱器的通道參與換熱，冷劑和天然氣換熱溫差大，裝置能耗較高，對裝置的變負荷運轉沒有很好的適應性的缺點，提供了一種無需增加末級泵來使氣液相重新混合進入板翅式換熱器，整個過程中熱流股和冷流股的換熱曲線更為匹配，有效減少了混合冷劑的用量，可降低裝置能耗的單混合冷劑制冷的天然氣液化裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：

單混合冷劑制冷的天然氣液化裝置，包括二段式混合工質壓縮機、第一冷卻器、第二冷卻器、第一氣液分離器、第二氣液分離器、第三氣液分離器、第四氣液分離器、第五氣液分離器、第六氣液分離器、第七氣液分離器、液體泵、第一板翅式換熱器、第二板翅式換熱器和第三板翅式換熱器；

第一板翅式換熱器包括第一流路、第二流路、第三流路、第四流路，第二板翅式換熱器包括第五流路、第六流路、第七流路、第八流路，第三板翅式換熱器包括第九流路、第十流路、第十一流路；

第二流路與液體泵連接，液體泵與第一氣液分離器連接，第一氣液分離器與二段式混合工質壓縮機連接；第一氣液分離器與第一冷卻器連接，第一冷卻器與二段式混合工質壓縮機連接；第二流路與第二氣液分離器連接，第二氣液分離器與第一流路連接；第二氣液分離器與第二冷卻器連接，第二冷卻器與二段式混合工質壓縮機連接；第三流路與二段式混合工質壓縮機連接；

第五流路與第三氣液分離器連接，第三氣液分離器與第一流路連接，第三氣液分離器與第六流路連接；第七流路與第四氣液分離器連接，第四氣液分離器與第三流路連接，第四氣液分離器與第三流路連接；第五流路與第九流路連接；第十流路與第六氣液分離器連接，第六氣液分離器與第七流路連接，第六氣液分離器與第七流路連接；第九流路與第七氣液分離器連接；第七氣液分離器與第十流路連接。

作為優(yōu)選，第八流路上連接有第五氣液分離器，第五氣液分離器的氣體輸出口通過管線與第八流路一端連接，第五氣液分離器的入口通過管線與冷卻后的第四流路連接，第五氣液分離器的液體輸出口連接有管線，用于輸出重烴。

作為優(yōu)選，第四氣液分離器與第二流路連接的管線上設有第一節(jié)流閥。

作為優(yōu)選，第六氣液分離器與第六流路連接的管線上設有第二節(jié)流閥。

作為優(yōu)選，第九流路與第七氣液分離器所連接的管線上設有第三節(jié)流閥。

作為優(yōu)選，還包括LNG儲罐，LNG儲罐與第十一流路所連接的管線上設有第四節(jié)流閥。

作為優(yōu)選，第八流路與第十一流路連接。