[發明專利]一種雙循環混合冷劑天然氣液化系統

在審

• 申請號: 202210710671.1
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN114963689A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 陳杰;楊文剛;密曉光;高瑋;張曉慧
• 申請（專利權）人: 中海石油氣電集團有限責任公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

本發明公開了一種雙循環混合冷劑天然氣液化系統。所述雙循環混合冷劑天然氣液化系統包括預冷繞管換熱器、液化繞管換熱器和深冷繞管換熱器；預冷冷劑流經預冷繞管換熱器實現預冷混合冷劑制冷循環；深冷冷劑流經液化繞管換熱器和深冷繞管換熱器實現液化深冷混合冷劑制冷循環；預冷冷劑和深冷冷劑均為混合冷劑；天然氣依次經預冷混合冷劑制冷循環和液化深冷混合冷劑制冷循環實現液化。本發明提供的雙循環混合冷劑天然氣液化系統可適用于年產LNG規模在100萬噸以上的大中型LNG工廠，其采用雙制冷循環，兩個制冷循環均采用混合冷劑和繞管換熱器，便于擴大單線產能。

技術領域

本發明涉及一種雙循環混合冷劑天然氣液化系統，屬于天然氣液化技術領域。

背景技術

目前大型的天然氣液化裝置主要采用丙烷預冷的混合冷劑液化工藝、級聯式液化工藝和雙循環混合冷劑液化工藝。丙烷預冷的混合冷劑液化工藝采用純丙烷作預冷冷劑，預冷溫度一定，對環境溫度和天然氣的適應性和調節性較弱，且丙烷預冷系統的換熱器數量較多，系統較為復雜；級聯式液化工藝的三套制冷系統分別采用采用丙烷、乙烷和甲烷作制冷劑，對制冷劑的純度要求高，液化工藝的流程復雜，設備數量多，投資大；雙循環混合冷劑液化工藝具有對環境溫度和天然氣的適應性強，自身調節能力強，設備數量少、能耗低的優點。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙循環混合冷劑天然氣液化系統，可應用于大中型LNG工廠。

本發明所提供的雙循環混合冷劑天然氣液化系統，包括預冷繞管換熱器、液化繞管換熱器和深冷繞管換熱器；

預冷冷劑流經所述預冷繞管換熱器實現預冷混合冷劑制冷循環；

深冷冷劑流經所述液化繞管換熱器和所述深冷繞管換熱器實現液化深冷混合冷劑制冷循環；

所述預冷冷劑和所述深冷冷劑均為混合冷劑；

天然氣依次經所述預冷混合冷劑制冷循環和所述液化深冷混合冷劑制冷循環實現液化。

具體地，所述預冷混合冷劑制冷循環由一級預冷冷劑壓縮機、預冷冷劑冷卻器Ⅰ、預冷冷劑氣液分離罐、二級預冷冷劑壓縮機、液泵、預冷冷劑冷卻器Ⅱ和所述預冷繞管換熱器形成；

所述一級預冷冷劑壓縮機的入口與所述預冷繞管換熱器的底部連通；

所述預冷冷劑氣液分離罐的氣相出口與所述二級預冷冷劑壓縮機連通，液相出口與所述液泵連通；

所述預冷冷劑冷卻器Ⅱ的出口與所述預冷繞管換熱器的底部連通，且與換熱管Ⅰ連接，所述換熱管Ⅰ的另一端從所述預冷繞管換熱器的頂部引出后再與所述預冷繞管換熱器的頂部連通，且與所述預冷繞管換熱器的殼層連接；引出的管路上設有節流閥。

具體地，所述液化深冷混合冷劑制冷循環由液化深冷冷劑壓縮機、壓縮機出口冷卻器、液化深冷冷劑氣液分離罐、所述液化繞管換熱器和所述深冷繞管換熱器形成；

所述液化深冷冷劑壓縮機的入口與所述液化繞管換熱器的底部連通，出口與所述壓縮機出口冷卻器的入口連通，所述壓縮機出口冷卻器的出口與所述預冷繞管換熱器的底部連通，且與換熱管Ⅱ連接，所述換熱管Ⅱ從所述預冷繞管換熱器的頂部引出后與所述液化深冷冷劑氣液分離罐連通；

所述液化深冷冷劑氣液分離罐的氣相出口與所述液化繞管換熱器的底部連通，且與換熱管Ⅲ連通，所述換熱管Ⅲ從所述液化繞管換熱器的頂部引出后與所述深冷繞管換熱器的底部連通，且與換熱管Ⅳ連通；所述換熱管Ⅳ從所述深冷繞管換熱器的頂部引出后再與所述深冷繞管換熱器的頂部連通，且與所述深冷繞管換熱器的殼層連接；引出的管路上設有節流閥；

所述液化深冷冷劑氣液分離罐的液相出口與所述液化繞管換熱器的底部連通，且與換熱管Ⅴ連通，所述換熱管Ⅴ從所述液化繞管換熱器的頂部引出后，再與所述液化繞管換熱器的頂部連通，且與所述液化繞管換熱器的殼層連接；引出的管路上設有節流閥；所述節流閥后的管路與所述深冷繞管換熱器的底部連通。