[发明专利]一种混合制冷的天然气液化装置及工艺

权利要求书

1.一种混合制冷的天然气液化装置，其特征在于：它包括异戊烷进料管（1）、正丁烷进料管（2）、丙烯进料管（3）、乙烯进料管（4）、甲烷进料管（5）、氮气进料管（6）、支管A（7）、支管B（8）、支管C（9）、混合冷剂配比罐（10）、压缩机（11）、分离器（12）、换热器（13）、净化天然气进气管（14）、液化天然气输出管（15）和连接管（16），异戊烷进料管（1）、正丁烷进料管（2）、丙烯进料管（3）、乙烯进料管（4）、甲烷进料管（5）和氮气进料管（6）均与混合冷剂配比罐（10）的进料口连接，混合冷剂配比罐（10）的气体出料口和混合冷剂配比罐（10）的液体出料口均与压缩机（11）的进口管连接，异戊烷进料管（1）还通过支管A（7）与压缩机（11）的进口管连接，正丁烷进料管（2）还通过支管B（8）与压缩机（11）的进口管连接，丙烯进料管（3）还通过支管C（9）与压缩机（11）的进口管连接，压缩机（11）的出口连接分离器（12）的进料口，分离器（12）的气体出口通过气体冷剂管道连接换热器（13）的冷剂正流通道进口，分离器（12）的液体出口通过液体冷剂管道连接换热器（13）的冷剂正流通道进口，换热器（13）的冷剂正流通道出口通过连接管（16）连接换热器（13）的冷剂返流通道进口，连接管（16）上设置有节流阀，换热器（13）的冷剂返流通道出口连接压缩机（11）的进口管，净化天然气进气管（14）连接换热器（13）的天然气通道进口，换热器（13）的天然气通道出口连接液化天然气输出管（15）。

2.根据权利要求1所述的一种混合制冷的天然气液化装置，其特征在于：所述的净化天然气进气管（14）上设置有天然气组分分析仪和天然气进气温度计，液化天然气输出管（15）上设置有液化天然气温度计，连接分离器（12）的气体出口与换热器（13）的冷剂正流通道进口的管道上设置有冷剂进换热器（13）温度计和冷剂进换热器（13）压力计，位于换热器（13）的冷剂正流通道出口与节流阀之间的管道上设置有冷剂节流前温度计，位于节流阀与换热器（13）的冷剂返流通道进口之间的管道上设置有冷剂节流后温度计，连接换热器（13）的冷剂返流通道出口与压缩机（11）的进口管的管道上设置有返流冷剂出换热器（13）温度计、返流冷剂出换热器（13）压力计、冷剂流量计和冷剂组分分析仪。

3.采用如权利要求1所述的一种混合制冷的天然气液化装置的液化工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、根据天然气组分确定混合冷剂的配比，然后依据该配比分别通过异戊烷进料管（1）、正丁烷进料管（2）、丙烯进料管（3）、乙烯进料管（4）、甲烷进料管（5）、氮气进料管（6）向混合冷剂配比罐（10）中通入异戊烷、正丁烷、丙烯、乙烯、甲烷和氮气，混合冷剂配比罐（10）中的液体冷剂和气体冷剂分别通过混合冷剂配比罐（10）的液体出口和气体出口进入压缩机（11）进口管；

S2、经压缩机（11）压缩后的冷剂进入分离器（12），液体冷剂和气体冷剂分别通过分离器（12）的液体出口和气体出口进入换热器（13）的冷剂正流通道；

S3、从换热器（13）的冷剂正流通道流出的冷剂经节流阀节流降压后进入换热器（13）的冷剂返流通道，冷剂返流通道内的低温低压冷剂与换热器（13）的天然气通道内的天然气换热，为天然气液化提供冷量，从换热器（13）的冷剂返流通道流出的常温低压冷剂再次进入压缩机（11）进行下一次循环，如此反复；

S4、净化天然气从净化天然气进气管（14）进入换热器（13）的天然气通道，天然气通道内的天然气换热冷却为液化天然气后，经液化天然气输出管（15）输出。

4.根据权利要求1所述的采用混合制冷的天然气液化装置的液化工艺，其特征在于：它还包括以下步骤：异戊烷进料管（1）内的异戊烷通过支管A（7）直接进入压缩机（11）进口管，正丁烷进料管（2）内的正丁烷通过支管B（8）直接进入压缩机（11）进口管，丙烯进料管（3）内的丙烯通过支管C（9）直接进入压缩机（11）进口管。