[发明专利]用于LNG生产的多氮气膨胀工艺

权利要求书

1.一种天然气液化的方法，该方法包括至少两个氮气制冷剂流，各个流经过压缩、冷却、膨胀和加热的循环，在此期间，将各个氮气流膨胀至与至少两个氮气流中的其它氮气流的压力不同的压力，且所述加热发生在一个或多个热交换器中；

在所述一个或多个热交换器的至少一个中，膨胀的氮气流与天然气流存在热交换关系且与一个或多个压缩的氮气流也存在热交换关系，其中，将至少一个膨胀的氮气流在主氮气压缩器的级中压缩成侧流，从而在经过该氮气压缩器级后，将压缩的侧流与另一压缩的氮气流相结合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主氮气压缩器包括至少两个压缩器级。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，氮气压缩器单元包括至少两个偶联在共同的驱动轴上的压缩器。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其中，压缩的氮气流在至少两个平行放置的膨胀器中被划分成不同的压力水平。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，各个膨胀器通过共同的驱动轴与用于压缩氮气流的压缩器相连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，各个与各自的膨胀器相连接的压缩器接收和压缩被主氮气压缩器压缩的氮气流的一部分。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，至少一个与各自的膨胀器相连接的压缩器接收和压缩经过热交换器的氮气流的至少一部分。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述主氮气压缩器是气体涡轮驱动的或电动马达驱动的或蒸汽涡轮驱动的。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述膨胀包括在各自的膨胀器中的高压、中压和低压膨胀阶段。

10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述主氮气压缩器包括三个压缩器级并接收具有不同压力的两个侧流。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，三个压缩器偶联在共同的驱动轴上。

12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，三个平行放置的膨胀器中的两个是涡轮-膨胀器，且第三个膨胀器是焦耳-汤普森阀。

13.一种天然气液化装置，该装置包括一个或多个热交换器的热交换器系统，所述热交换器用于使天然气与多个氮气制冷剂流有热交换关系；至少两个用于压缩第一和至少第二氮气制冷剂流的压缩器；用于膨胀第一氮气流至第一压力的第一膨胀器和用于膨胀至少第二氮气流至比第一压力更低的至少第二压力的至少第二膨胀器，其中，该装置还包括具有至少两个压缩器级的主氮气压缩器，每个压缩器级被设置用于接收相关联的氮气流，并且每个氮气流具有与至少两个氮气流中的其它氮气流的压力不同的压力，一个氮气流作为将与其它氮气流相结合的侧流。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述一个氮气流在经过与该一个氮气流相关联的压缩器级后，在所述其它氮气流进入与该其它氮气流相关联的压缩器级前，与所述其它氮气流相结合。

15.根据权利要求13或14所述的装置，其中，所述主氮气压缩器包括至少两个偶联在共同的驱动轴上的压缩器。

16.根据权利要求13-15中任意一项所述的装置，其中，压缩的氮气流在至少两个平行放置的膨胀器中被划分成不同的压力水平。

17.根据权利要求15所述的装置，其中，各个膨胀器通过共同的驱动轴与被设置用于压缩氮气流的压缩器相连接。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，各个压缩器接收和压缩被主氮气压缩器压缩的氮气流的一部分。

19.根据权利要求15所述的装置，其中，至少一个压缩器接收和压缩在流到主氮气压缩器之前经过热交换器系统的氮气流的至少一部分。

20.根据权利要求14-19中任意一项所述的装置，其中，所述主氮气压缩器单元是气体涡轮驱动的或电动马达驱动的或蒸汽涡轮驱动的。

21.根据权利要求14-20中任意一项所述的装置，其中，第一和至少第二膨胀器包括在各自的膨胀器中的高压、中压和低压膨胀阶段。