[實用新型]一種混合冷劑制冷制備液化天然氣的裝置

有效

• 申請號: 201220698775.7
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN203100351U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 王勇;王文武;郭亞紅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;姚亮

本實用新型涉及一種混合冷劑制冷制備液化天然氣的裝置，尤其涉及一種用于調峰的混合冷劑制冷制備液化天然氣的裝置，屬于天然氣的液化技術領域。

天然氣由于其環保性而成為取代其他燃氣的最佳能源，其應用領域已逐漸擴大到發電、汽車用氣、工業用氣、化工用氣及城市居民用氣等各個方面。

作為天然氣下游主要用戶之一的城市燃氣用戶，其用氣負荷隨時段、季節、氣候等諸多因素影響，波動量非常大，因此，很多天然氣運營企業都面臨著氣源“調峰”的壓力，即必須投巨資建設一些調峰設施，如地下儲氣庫、高壓儲罐、高壓輸配管網、液化天然氣調峰廠等，以此來滿足用戶高峰期的用氣需要。建造這些不同類型的調峰裝置一方面是為了調峰，另一方面是為了供給管道未鋪設地區的天然氣用戶。上述幾種天然氣調峰方式中以建設儲氣庫投資費用最低，高壓儲罐和高壓管線儲氣費用最高。修建地下儲氣庫需要有良好的地質條件，而且儲氣時要將天然氣壓縮到約20Mpa儲存，需要耗費大量的能量來壓縮天然氣。因此，在不具備建設地下儲氣庫的地區，一般采用將天然氣液化成LNG來儲氣調峰。

目前，調峰型天然氣液化技術一般利用天然氣管道的壓力能，或者采用天然氣液化裝置。但利用天然氣管道的壓力能建立在管道壓力高，實際使用壓力低的基礎上，即有壓力能可以利用的場合，并且該流程液化率低，一般在7％?15％左右。

采用天然氣液化裝置的液化工藝相比較利用天然氣管道的壓力能的液化工藝成熟許多。迄今為止，天然氣液化裝置技術領域中成熟的液化工藝有：膨脹制冷工藝、階式制冷工藝和混合冷劑制冷工藝。其中，膨脹制冷工藝雖然能夠較迅速和簡單地啟動和停工，但是功耗大且液化率低。階式制冷工藝和混合冷劑制冷工藝效率高，但階式制冷工藝存在以下缺點：流程復雜、機組多、各制冷循環系統不允許相互滲漏，管線及控制系統復雜，對制冷劑的純度要求高等。混合冷劑制冷工藝同階式制冷工藝相比，具有流程簡單、機組少、投資費用低、對制冷劑的純度要求不高等優點。

目前，中小規模的液化天然氣生產企業的天然氣量為每天幾萬方到二十萬方，其通常采用單級混合冷劑液化天然氣制冷工藝。單級混合冷劑液化天然氣制冷工藝操作簡單、設備要求低、投資小，但在生產過程中，液化天然氣溫度較高，耗能較大，生產成本較高。目前，隨著經濟的發展，以及對能源的過度消耗，能源已日益緊張，降低制備液化天然氣的能源消耗，具有重要的經濟和社會意義。因此，研發出一種設備少、流程簡單、投資少，耗能低的混合冷劑制冷制備液化天然氣的裝置，仍是本領域亟待解決的問題之一。

為解決上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種混合冷劑制冷制備液化天然氣的裝置。該裝置具有液化率高、設備少、操作簡單、能耗低的優點，是一種用于調峰并能夠對天然氣深度液化制冷的裝置。

為達到上述目的，本實用新型提供一種混合冷劑制冷制備液化天然氣的裝置，其特征在于，該裝置包括：第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器、第一分離器、第二分離器、第三分離器、壓縮系統、第一混合器及第二混合器；

其中，所述第一換熱器與第二換熱器分別包括第一流路、第二流路、第三流路與第四流路，所述第三換熱器包括第一流路、第二流路與第三流路；所述第一分離器與第二分離器分別包括氣體輸出口，液體出口；

所述第一換熱器的第三流路通過管線與所述壓縮系統連接，所述壓縮系統通過管線與所述第一分離器連接；

所述第一分離器的氣體輸出口通過管線與所述第一換熱器的第一流路連接，所述第一換熱器的第一流路通過管線連接于所述第二分離器；

所述第一分離器的氣體輸出口通過管線與所述第一換熱器的第一流路連接，所述第一換熱器的第一流路通過管線連接于所述第二分離器；

所述第一分離器的液體輸出口通過管線與所述第一換熱器的第二流路連接，所述第一換熱器的第二流路通過管線連接于所述第一混合器；

所述第二分離器的氣體輸出口通過管線連接于所述第二換熱器的第一流路，所述第二換熱器的第一流路通過管線連接于所述第三換熱器的第一流路，所述第三換熱器的第一流路通過所述第三換熱器外的管線連接于所述第三換熱器的第二流路，所述第三換熱器的第二流路通過管線連接于所述第二混合器；

所述第二分離器的液體出口通過管線連接于所述第二換熱器的第二流路，所述第二換熱器的第二流路通過管線連接于所述第二混合器；

所述第二混合器通過管線連接于所述第二換熱器的第三流路，所述第二換熱器的第三流路通過管線連接于所述第一混合器；

所述第一混合器通過管線與所述第一換熱器的第三流路連接；