[实用新型]一种应用于基荷型天然气液化工厂的双混合冷剂液化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于基荷型天然气液化工厂的双混合冷剂液化系统，属于天然气液化技术领域。

背景技术

目前国内常见天然气液化技术多为氮膨胀和单级混合冷剂循环制冷工艺，只能适用于规模较小的LNG装置，通常采用板翅式换热器，对高压气源适应性不高，且使用寿命较短。国外用于大型天然气液化工厂的液化工艺多采用丙烷预冷混合制冷剂液化工艺（C3/MR）或双混合冷剂制冷液化工艺（DMR），前者（C3/MR）预冷换热器通常采用浮头式换热器，对于多股流换热需要设置的换热器数量较多，从而造成流程结构复杂；后者（DMR）预冷和深冷换热器多采用两级制冷换热，换热效率较低。此外，国外DMR工艺通常采用BOG深冷冷剂进行换热，冷却后的深冷冷剂节流后再与原料气进行换热，较本工艺采用BOG直接与原料气换热方式换热效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种应用于基荷型天然气液化工厂的双混合冷剂液化系统，本实用新型提供的液化系统的适应性高、安全可靠，稳定性强，考虑到了大型绕管式换热器国产化后的工程应用，减少了设备投资成本，可提高液化工艺的液化能力。

本实用新型所提供的一种应用于基荷型天然气液化工厂的双混合冷剂液化系统，它包括预冷换热器、液化换热器、预冷混合冷剂制冷循环机构和液化混合冷剂制冷循环机构；

所述预冷混合冷剂制冷循环机构包括依次连通的缓冲罐Ⅰ、一级预冷冷剂压缩机、预冷冷剂冷却器Ⅰ、气液分离器Ⅰ、二级预冷冷剂压缩机、预冷冷剂冷却器Ⅱ和气液分离器Ⅱ；所述缓冲罐Ⅰ与所述预冷换热器的底部相连通；所述气液分离器Ⅰ的液相出口与所述预冷换热器的底部相连通；所述气液分离器Ⅱ的液相出口与所述预冷换热器的底部相连通；

所述气液分离器Ⅱ的气相出口通过管路Ⅰ与所述预冷换热器的底部相连通，所述管路Ⅰ延伸至所述预冷换热器的顶部，然后从所述顶部引出后经节流与所述预冷换热器相连通；

所述气液分离器Ⅱ的液相出口通过管路Ⅱ与所述预冷换热器的底部相连通，所述管路Ⅱ延伸至所述预冷换热器的中部，然后从所述中部引出后经节流与所述预冷换热器相连通；

所述液化混合冷剂制冷循环机构包括依次连通的缓冲罐Ⅱ、液化冷剂压缩机和液化冷剂冷却器；所述缓冲罐Ⅱ与所述预冷换热器的底部相连通；所述液化冷剂冷却器的出口通过管路Ⅲ与所述预冷换热器的底部相连通，所述管路Ⅲ从所述预冷换热器的顶部引出后与气液分离器Ⅲ相连通；所述气液分离器Ⅲ的气相出口通过管路Ⅳ与所述液化换热器的底部相连通，所述管路Ⅳ延伸至所述液化换热器的顶部，然后从所述顶部引出后经节流与所述液化换热器相连通；所述气液分离器Ⅲ的液相出口通过管路Ⅴ与所述液化换热器的底部相连通，所述管路Ⅴ延伸至所述液化换热器的中部，然后从所述中部引出后经节流与所述液化换热器相连通。

上述的双混合冷剂液化系统中，所述预冷换热器和所述液化冷却器均可为绕管式换热器。

使用本实用新型的双混合冷剂液化系统时，首先预处理合格后的天然气（是指经过脱硫、脱碳、脱汞、脱水后满足基荷型天然气液化工厂对进入液化单元天然气的质量要求）经预冷换热器预冷后，进入液化换热器进一步降温，最后经过节流进入LNG储罐，储罐中蒸发气经过换热器为预冷后的天然气提供冷量。预冷和液化混合冷剂分别通过独立的压缩机循环系统将混合冷剂压缩、冷却后引入预冷和液化换热器为天然气提供冷量。

本实用新型可适用于年产LNG规模在100万吨以上的天然气液化工厂。

本实用新型具有如下优点：

1、预冷部分采用混合制冷剂，较现有丙烷预冷工艺换热效率较高，且换热器数量较少，流程结构简单；

2、预冷换热器和深冷换热器均采用绕管式换热器，应对恶劣操作工况的适应能力强，使用寿命长；

3、预冷换热采用三级节流，较现有两级节流有效降低换热功耗；低温BOG直接与原料气进行换热，较现有工艺多采用BOG与冷剂进行换热提高了换热效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的双混合冷剂液化系统的结构示意图。

图2为本实用新型使用状态的示意图。

图中各标记如下：1预冷换热器、2液化换热器、3缓冲罐Ⅰ、4一级预冷冷剂压缩机、5预冷冷剂冷却器Ⅰ、6气液分离器Ⅰ、7二级预冷冷剂压缩机、8预冷冷剂冷却器Ⅱ、9气液分离器Ⅱ、10管路Ⅰ、11管路Ⅱ、12缓冲罐Ⅱ、13液化冷剂压缩机、14液化冷剂冷却器、15管路Ⅲ、16气液分离器Ⅲ、17管路Ⅳ、18管路Ⅴ、19原料气冷却器。

具体实施方式