[发明专利]天然气液化装置及液化流程

权利要求书

1.一种天然气液化装置，包括通过管路相互连接的预处理系统(1)、液化系统(2)及储存系统(3)，原料天然气按顺序经过预处理系统(1)和液化系统(2)后转化成液化天然气进入储存系统(3)，其特征在于：所述液化系统(2)包括用于热交换的主换热器(21)和过冷器(22)，用于将液化天然气分离出来的第一气液分离器(23)和第二气液分离器(24)，以及一个膨胀机(27)；经过预处理系统(1)过滤后的天然气按顺序进入主换热器(21)、第一气液分离器(23)、过冷器(22)、第二气液分离器(24)后转化成液化天然气；所述的膨胀机(27)与预处理系统(1)的管路连通，所述膨胀机(27)的管路穿过主换热器(21)，并为主换热器(21)提供冷量；所述的主换热器(21)和第一气液分离器(23)之间的管路上连接有第一节流阀(25)；所述的过冷器(22)和第二气液分离器(24)之间的管路上连接有第二节流阀(26)。

2.根据权利要求1所述的天然气液化装置，其特征在于：所述的第一气液分离器(23)和第二气液分离器(24)中产生的闪蒸气按顺序经过过冷器(22)和主换热器(21)后进入低压管网(6)，所述的闪蒸气为过冷器(22)和主换热器(21)提供冷量。

3.根据权利要求2所述的天然气液化装置，其特征在于：经过所述膨胀机(27)膨胀后的天然气经过主换热器(21)和预处理系统(1)后进入中压管网(4)。

4.根据权利要求1所述的天然气液化装置，其特征在于：所述预处理系统(1)包括用于脱除原料天然气中的水、重烃和苯的第一吸附器(11)和用于脱除二氧化碳的第二吸附器(12)。

5.根据权利要求4所述的天然气液化装置，其特征在于：还包括用于使第一吸附器(11)和第二吸附器(12)中的吸附剂再生的加热炉(7)，与所述膨胀机(27)的增压端(28)管路连接。

6.一种使用权利要求1所述的天然气液化装置的液化流程，其特征在于：包括以下步骤，

原料天然气经预处理系统(1)的第一吸附器(11)脱除水、重烃和苯，其中一部分再进入第二吸附器(12)脱除二氧化碳；

脱除二氧化碳后的天然气，经过主换热器(21)后降温，使天然气完全液化；仅脱除水、重烃和苯的天然气，经过主换热器(21)后降温后，进入膨胀机(27)膨胀，为主换热器(21)提供冷量；

完全液化后的天然气经过第一节流阀(25)降压后，再进入到第一气液分离器(23)，此时第一气液分离器(23)的顶部会产生闪蒸气，底部为液化天然气；

液化天然气再经所述过冷器(22)进行深度过冷；

深度过冷后的液化天然气经第二节流阀(26)降压后，再进入到第二气液分离器(24)，此时第二气液分离器(24)的顶部会产生闪蒸气，底部的液化天然气则进入储存系统(3)。

7.根据权利要求6所述的液化流程，其特征在于：从第一气液分离器(23)和第二气液分离器(24)分离出来的闪蒸气经过所述过冷器(22)后，汇合经过主换热器(21)后进入到低压管网(6)。

8.根据权利要求6所述的液化流程，其特征在于：进入膨胀机(27)膨胀后的天然气返回主换热器(21)中复热后，再进入膨胀机(27)的增压端(28)增压，经过预处理系统(1)冷却后进入中压管网(4)。

9.根据权利要求6所述的液化流程，其特征在于：完全液化后的天然气经过第一节流阀(25)后，其压力从每立方厘米的50公斤降低到20公斤；深度过冷后的液化天然气经第二节流阀(26)，其压力从每立方厘米的20公斤降低到4公斤。

10.根据权利要求6所述的液化流程，其特征在于：液化天然气经所述过冷器(22)进行深度过冷后的温度会降低7-8摄氏度。