[实用新型]一种新型MRC制冷装置

说明书

本实用新型公开了一种新型MRC制冷装置，为解决现有技术中MRC制冷装置能耗高、不易控制等问题，本装置包含离心式压缩与往复活塞式压缩两部分，自冷箱送来的MRC气体被压缩机升压，同时通过循环水在冷却器中将压缩热去除，在分离器中将冷却后的MRC气液混合物进行分离，分离后的气相及液相经过节流后分别进入冷箱，提供冷量。

技术领域

本实用新型属于MRC制冷技术领域，具体涉及一种新型MRC制冷装置。

背景技术

LNG即液化天然气(liquefiednatural gas)的缩写，主要成分是甲烷。MRC即混合制冷剂循环(Mixed Refrigerant Cycle)，MRC压缩机是LNG生产装置的核心设备，它将混合冷剂气体压缩、冷却为高压气体和液体，为LNG冷箱提供冷量,出冷箱的MRC气体再返回到压缩机的入口，再次压缩循环制冷。

LNG生产的技术原理主要是，原料天然气经过升压及净化后，进入冷箱分离、液化。天然气液化所需要的冷量主要由MRC制冷压缩机提供。混合制冷剂由氮气、甲烷、乙烯、丙烷、异戊烷组成。利用混合制冷剂中各组分沸点的不同，实现阶梯式制冷。现有流程设计存在以下问题：

(1)MRC压缩机主要流程配置一台离心式压缩机，压缩机一旦故障，造成全系统停车，带来巨大经济损失。

(2)在装置低负荷运行阶段，运行一台在满负荷工况下的压缩机，能耗高，且不易控制。

(3)在装置开车降温及停车复热阶段，冷箱内设备及管道降温及升温速率有严格的要求，且时间较长，运行一台MRC压缩机，能耗高,且不易控制。

(4)在装置需要增加生产能力时，单台MRC压缩机往往受限于电机功率及机型限值等因素，导致装置不能发挥最大潜力。

(5)两台MRC离心式压缩机并联时，并联的每台压缩机提供的气量分别比它们单独时要小，且小于并联前各自供气量之和，造成能耗较高，运行效率低。

(6)两台压缩机受制于设计及安装条件制约，性能曲线不一致。生产能力不一致的两台离心式压缩机并联运行时，在装置减负荷阶段，流量较小的压缩机的运行状态，运行点容易进入喘振区，导致压缩机无法正常输送气体，影响生产运行。

实用新型内容

针对上述问题本发明提供了一种新型MRC制冷装置。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种新型MRC制冷装置，包括离心式压缩机、一段出口冷却器、二段出口冷却器、一段出口分离器、二段出口分离器、往复活塞式压缩机、第一中间冷却器、第二中间冷却器、第一分离器、第二分离器；

由冷箱送来的返流MRC气体分为两路，分别进入到两台并联的离心式压缩机和往复活塞式压缩机；在所述离心式压缩机内，所述MRC气体进入离心式压缩机一段，所述离心式压缩机一段的出口与一段出口冷却器的入口连接，所述一段出口冷却器的出口与一段出口分离器的入口连接，所述一段出口分离器的第一出口与离心式压缩机二段的入口连接，所述离心式压缩机二段的出口与二段出口冷却器的入口连接，所述二段出口冷却器的出口与二段出口分离器的入口连接，所述二段出口分离器的出口输出MRC气体和MRL液体；

在所述往复活塞式压缩机内，所述MRC气体进入到往复活塞式压缩机一级，所述往复活塞式压缩机一级的出口与中间冷却器的入口连接，所述中间冷却器的出口与第一分离器的第一入口连接，所述第一分离器的出口与往复活塞式压缩机二级的入口连接，所述往复活塞式压缩机二级的出口与第二中间冷却器的入口连接，所述第二中间冷却器的出口与第二分离器的入口连接，所述第二分离器的出口输出MRC气体和MRL液体；所述一段出口冷却器、二段出口冷却器、第一中间冷却器和第二中间冷却器均使用循环水冷却。

进一步，所述一段出口分离器的第二出口输出MRC气体。