[实用新型]单混合冷剂制冷的天然气液化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气液化装置，尤其涉及了一种单混合冷剂制冷的天然气液化装置。

背景技术

随着天然气消费量的增长，作为天然气最有效的供用形式之一，液化天然气的贸易量也已成为能源市场增长最快的领域之一。液化天然气工业的不断发展，则为天然气液化方法和装置在能耗、投资和效率等方面提出了更高的要求。目前，比较成熟的天然气液化工艺主要有：阶式制冷工艺、膨胀制冷工艺和混合工质制冷工艺。其中的单一混合工质制冷工艺则比较受中型LNG装置的青睐。

传统单一混合工质制冷的天然气液化采用二级冷剂压缩和单一换热器换热液化的方法。装置流程如图1所示，混合工质冷剂经二段式混合工质压缩机11一段压缩后进入第一冷却器冷却，冷却后进入第一气液分离器进行气液分离，第一气液分离器部分离出的气体继续进入二段式混合工质压缩机11二段入口进行二次压缩，第一分离底部分离得到的液体通过第一液体泵19加压后与二段出口的气体混合进入第二冷却器冷却，冷却后的混合工质随后进入第二气液分离器进行气液分离，分离后的液体通过第二液体泵20加压后与该分离器顶部得到的气体混合后进入板翅式换热器，预冷至一定温度后节流再返回该板翅式换热器，为整个换热过程提供冷量，天然气通过板翅式换热器后进入LNG储罐8内。

在上述传统工艺中，为保证液体和气体进入同一个板翅式换热器的通道参与换热，末级的分离器底部的液体必须要加压以克服该分离器底部液体出口到板翅式换热器顶部冷剂入口的高度差所带来的液柱压力，必须通过增加末级液体泵来实现。冷剂和天然气在板翅式换热器中的换热过程为一级换热，流股间换热温差的优化受到一定限制，装置能耗较高，此外，对装置的变负荷运转没有很好的适应性。

发明内容

本实用新型针对现有技术中必须通过增加末级液体泵来实现液体和气体进入同一个板翅式换热器的通道参与换热，冷剂和天然气换热温差大，装置能耗较高，对装置的变负荷运转没有很好的适应性的缺点，提供了一种无需增加末级泵来使气液相重新混合进入板翅式换热器，整个过程中热流股和冷流股的换热曲线更为匹配，有效减少了混合冷剂的用量，可降低装置能耗的单混合冷剂制冷的天然气液化装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

单混合冷剂制冷的天然气液化装置，包括二段式混合工质压缩机、第一冷却器、第二冷却器、第一气液分离器、第二气液分离器、第三气液分离器、第四气液分离器、第五气液分离器、第六气液分离器、第七气液分离器、液体泵、第一板翅式换热器、第二板翅式换热器和第三板翅式换热器；

第一板翅式换热器包括第一流路、第二流路、第三流路、第四流路，第二板翅式换热器包括第五流路、第六流路、第七流路、第八流路，第三板翅式换热器包括第九流路、第十流路、第十一流路；

第二流路与液体泵连接，液体泵与第一气液分离器连接，第一气液分离器与二段式混合工质压缩机连接；第一气液分离器与第一冷却器连接，第一冷却器与二段式混合工质压缩机连接；第二流路与第二气液分离器连接，第二气液分离器与第一流路连接；第二气液分离器与第二冷却器连接，第二冷却器与二段式混合工质压缩机连接；第三流路与二段式混合工质压缩机连接；

第五流路与第三气液分离器连接，第三气液分离器与第一流路连接，第三气液分离器与第六流路连接；第七流路与第四气液分离器连接，第四气液分离器与第三流路连接，第四气液分离器与第三流路连接；第五流路与第九流路连接；第十流路与第六气液分离器连接，第六气液分离器与第七流路连接，第六气液分离器与第七流路连接；第九流路与第七气液分离器连接；第七气液分离器与第十流路连接。

作为优选，第八流路上连接有第五气液分离器，第五气液分离器的气体输出口通过管线与第八流路一端连接，第五气液分离器的入口通过管线与冷却后的第四流路连接，第五气液分离器的液体输出口连接有管线，用于输出重烃。

作为优选，第四气液分离器与第二流路连接的管线上设有第一节流阀。

作为优选，第六气液分离器与第六流路连接的管线上设有第二节流阀。

作为优选，第九流路与第七气液分离器所连接的管线上设有第三节流阀。

作为优选，还包括LNG储罐，LNG储罐与第十一流路所连接的管线上设有第四节流阀。

作为优选，第八流路与第十一流路连接。