[发明专利]使富含烃类的流液化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及使富含烃类的流、特别是天然气流液化的方法。

背景技术

天然气液化设备被配置为所谓的LNG-Baseload设备，即用于使天然气液化以供应作为初级能源的天然气的设备，或者被配置为所谓的PeakShaving设备，即用于使天然气液化以满足高峰需求的设备。

更大的LNG设备在通常情况下利用由烃类混合物组成的制冷回路运行。这些混合物回路能量有效地作为膨胀器回路，并且能够实现相对较低的比能量消耗。

德国专利DE-A-102 09 799公开了一种用于使富含烃类的流特别是天然气流液化的方法，按照该方法在热交换中与双组份制冷剂混合物流反向地实施富含烃类的流的液化；在此一个组份是待液化的富含烃类的流的组成份，而另一个组份是更重的烃类，优选为丙烷或丙烯。在对这些组份进行冷却和以提供制冷的方式膨胀之前，该制冷剂混合物分离成较高沸点的制冷剂馏份和较低沸点的制冷剂馏份。

德国专利DE-A-102 09 799中所述处理方法的缺点是设计两种制冷剂组份会导致热交换器中比较大的温度差。该温度差还相应地要求高的压缩机功率。

美国专利US-A-6,347,531公开了用于使富含烃类的流液化的类似方法。在此该低压制冷剂通过循环压缩机以冷态进行抽吸。但所谓的冷态抽吸的压缩机的缺点是在运行中特别是在启动和停止期间麻烦地作为非冷态抽吸的压缩机工作。此外该美国专利US-A-6,347,531所述的液化方法的缺点是该制冷剂在中间压力下部分液化，由此导致更大的设备费用。

本发明的目的在于提供用于使富含烃类的流、特别是天然气流液化的开头所述类型的方法，其克服了已知方法的缺点，此外还能够实现更低的比能量需求。

发明内容

为了实现该目的，建议用于使富含烃类的流液化的开头所述类型的方法，其中

-在热交换器中与三组份或更多组份的制冷剂混合物反向地使富含烃类的流液化，

-这些组份之一是待液化的富含烃类的流的组成份，

-这些组份之一是丙烷、丙烯或C₄-烃类，

-这些组份之一是C₂H₄或C₂H₆，

-通过至少两级压缩对制冷剂混合物流进行压缩，

-在对该制冷剂混合物进行冷却和以提供制冷的方式膨胀之前将该制冷剂混合物分离成较高沸点的制冷剂馏份和较低沸点的制冷剂馏份，及

-将该较高沸点的制冷剂馏份和较低沸点的制冷剂馏份在它们以提供制冷的方式膨胀至不同压力之后送去压缩。

惊人地表明，利用本发明方法液化的比能耗可以下降约30％。此外，可以显著减小热交换器内的温差。由此可以更简单地控制不稳定的运行。

根据本发明的用于使富含烃类的流液化的方法的另一个有利的实施方案是：

-该制冷剂混合物是三组份制冷剂混合物，

-独立地使制冷剂馏份冷却，独立地以提供制冷的方式膨胀，及独立地与待液化的富含烃类的流反向地进行加热，

-制冷剂混合物的另一个组份是氮，

-通过至少两级压缩对制冷剂混合物流进行压缩，并将较高沸点的制冷剂馏份混入中间压力级上的较低沸点的制冷剂馏份，

-使用至少一种C₄-至C₆-烃类作为制冷剂混合物的其他组份；尤其是在10t/h以上的更大液化功率下使用其他制冷剂混合物组份是有意义的，

-使较低沸点的制冷剂馏份的至少一种部分流部分冷凝，并使在此获得的液体馏份过度冷却和膨胀。

附图说明

图1所示为根据本发明的实施例。

具体实施方式

下面借助于图1所示的实施例更详细地阐述根据本发明的方法以及其他实施方案。

按照图中所示的方法，将干燥的经预处理的富含烃类的流，例如天然气，经过管道X送入根据本发明的液化方法，并在热交换器E中液化及任选过度冷却。富含烃类的流的压力例如为10至60巴。随后将经液化的和任选过度冷却的富含烃类的流经过管道X’输送至其他用途。图中未显示任选分离非期望的组份，例如更高的烃类。对此可以参考上述德国专利DE-A-102 09 799的相应实施例。