[发明专利]一种低能耗的新型天然气液化工艺

权利要求书

1.一种低能耗的新型天然气液化工艺：包括高效天然气预冷换热器、天然气液化深冷换热器、重烃分离系统、液体膨胀机、BOG(天然气液化过程中的不凝气)分离塔、BOG复热冷箱、BOG增压机和丙烯制冷系统及优化的混合冷剂制冷系统，其特征在于，包括以下主要步骤： 

(1)天然气经脱水、脱汞工序后进入高效天然气预冷换热器，与换热器中的丙烯冷剂换热，将天然气预冷至一定温度； 

(2)预冷后的天然气进入重烃分离系统脱除重烃，脱除重烃后的天然气返回天然气液化深冷换热器换热，冷却后的天然气进入液体膨胀机膨胀减压； 

(3)经液体膨胀机减压后的液态天然气，进入BOG分离塔再沸器换热，再经节流阀减压后进入BOG分离塔；塔顶BOG进BOG复热冷箱回收冷量后进入BOG压缩机，增压后作为燃料气使用，塔底得到LNG产品。 

2.根据权利要求1所述的一种低能耗的新型天然气液化工艺，其特征在于：天然气预冷换热器中所用的冷剂来自丙烯制冷系统，预冷温度为-35℃～-37℃，丙烯制冷系统包括如下主要步骤： 

(1)从丙烯压缩机四段出口来的丙烯冷剂，经丙烯冷却器冷却，进入丙烯凝液收集罐，高压液态丙烯一部分直接进入高压丙稀吸入罐，另一部分经节流阀减压后进入高效天然气预冷换热器换热，换热后进入高压丙烯吸入罐，罐顶气相从压缩机四级入口进入丙烯压缩机； 

(2)高压丙稀吸入罐罐底液相一部分直接进入中压丙烯吸入罐，另一部分经节流阀减压后进入高效天然气预冷换热器，换热后进入中压丙烯吸入罐，罐顶气相从压缩机三级入口进入压缩机； 

(3)中压丙稀吸入罐罐底液相一部分直接进入低压丙烯吸入罐，另一部分经节流阀减压后进入高效天然气预冷换热器，换热后进入低压丙烯吸入罐，罐顶气相从压缩机二级入口进入压缩机； 

(4)低压丙烯吸入罐罐底液相直接减压后进入高效天然气预冷换热器，换热后完全气化的丙烯冷剂返回低低压丙烯吸入罐，气相从压缩机一级入口进入压缩机。 

3.根据权利要求1所述的一种低能耗的新型天然气液化工艺，其特征在于：重烃分离系统可采用单塔操作也可采用双塔串联操作。 

4.根据权利要求1所述的一种低能耗的新型天然气液化工艺，其特征在于：天然气液化深冷换热器中的冷剂来自带液体膨胀机的混合冷剂制冷系统，将天然气冷却至-150℃～-158℃，混合冷剂制冷系统包括以下主要步骤： 

(1)从混合冷剂吸入罐来的混合冷剂，进入压缩机低压段，增压至一定压力，进入段间冷凝器冷却后，再进入压缩机高压段增压至一定压力，进入混合冷剂冷却器冷却，后进入高效天然气预冷换热器，与丙烯冷剂换热，混合冷剂被冷却至-35℃～-37℃，出预冷换热器； 

(2)预冷后的混合冷剂进入混合冷剂分离罐气液分离，液相进入天然气液化深冷换热器，冷却至-100℃～-120℃出换热器，经液体膨胀机膨胀，节流阀减压后，返回天然气液化深冷换热器作为重冷剂使用；气相冷剂分为两部分，一部分进入天然气深冷液化换热器冷却至-150℃～-158℃出换热器，经节流阀减压后作为轻冷剂使用；另一部分气相冷剂进入BOG复热冷箱，冷却至-150℃～-158℃出换热器，经节流阀减压后作为轻冷剂使用；两部分轻冷剂混合，共同返回天然气液化深冷换热器作为冷剂使用； 

(3)换热后的轻、重混合冷剂汇合后，进入混合冷剂吸入罐。 

5.根据权利要求1所述的一种低能耗的新型天然气液化工艺，其特征在于：丙烯制冷压缩机及混合冷剂制冷压缩机除采用电机驱动外，还可采用蒸汽透平或燃气轮机驱动。 

6.根据权利要求3所述的双塔脱除重烃工艺，其特征在于：双塔为高、低压塔串联操作，高压塔操作压力为3.5MPa.g～5.5MPa.g，低压塔操作压力为0.8MPa.g～2.0MPa.g。 

7.根据权利要求1、4所述的液化天然气及混合冷剂液体膨胀机，其特征在于：根据需要可在不同位置配置多台液体膨胀机，以达到节能降耗效果。