[实用新型]一种天然气液化的装置

摘要

一种天然气液化的装置。本实用新型是仅用一台压缩机来压缩由丙烷、乙烯和甲烷混合而成的循环制冷剂以及原料天然气，进而液化天然气的。整套装置有依次连接的一台压缩机、冷却器、各组份的分离箱、各组份的冷却器、不凝气体分离箱和液体天然气储存罐等。本实用新型在解决了分级蒸发、回吸循环制冷剂中相应组份，仅让两股气流进行热交换的实际应用问题后，又提出了用液位监测的方式来控制各组份回吸量的装置结构。进一步简化了装置结构及其操作工艺。本实用新型的装置成本与运行成本低，适合于日产量小于50000Nm³的、从煤层中抽出后不能全部利用的剩余瓦斯气、原本无开采价值的废弃井中的天然气的液化。

主权项

1.一种天然气液化的装置，该装置中有压缩机，其特征在于，所述压缩机(1)仅有一台，通过这一台压缩机(1)来压缩的是除去了杂质的原料天然气和由丙烷、乙烯、甲烷混合而成的循环制冷剂；其中，丙烷、乙烯和甲烷的重量混合比为1.76∶1.27∶1.0；在该压缩机(1)之后依次连接的设备包括：冷却从压缩机(1)输出的高温高压混合气体的第一个后冷却器(2)；把从原料天然气中带来的、经冷却而凝结为液体的重烃组份从该混合气体中分离开、并把该重烃组份从其底部排除、把该混合气体从其顶部输出的一个重烃分离箱(3)；对除去了重烃组份的混合气体进行冷却，以得到带有液态丙烷的气液两相流的第二个后冷却器(4)；把液态丙烷从它所在的气液两相流中分离出来的一个重力式的丙烷液体分离箱(5)；分离出的液态丙烷从该丙烷液体分离箱(5)的底部输出，余下的混合气体从该丙烷液体分离箱(5)的顶部输出；一个让分离了丙烷的余下混合气体在其壳体上部进入其壳体空间内设置的盘形换热管中进一步冷却、以得到带有液态乙烯的气液两相流，同时让液态丙烷通过与丙烷液体分离箱(5)底部相通的一个节流阀(6)节流降压后、在其壳体中部通过若干个喷嘴进入其壳体空间内按照保持混合比而需返回丙烷气的量蒸发，并在把蒸发得到的丙烷气回送到压缩机(1)中去之前，先作为制冷剂来冷却该盘形换热管中的混合气体的丙烷冷却器(7)；把液态乙烯从它所在的气液两相流中分离出来的一个重力式的乙烯液体分离箱(8)；分离出液态乙烯从该乙烯液体分离箱(8)的底部输出，余下的混合气体从该乙烯液体分离箱(8)的顶部输出；一个让分离了乙烯的余下混合气体在其壳体上部进入其壳体空间内设置的盘形换热管中进一步冷却、以得到带有液态甲烷的气液两相流，同时让液态乙烯通过与乙烯液体分离箱(8)底部相通的一个节流阀(9)节流降压后、在其壳体中部通过若干个喷嘴进入其壳体空间内按照保持混合比而需返回乙烯气的量蒸发，并在把蒸发得到的乙烯气经过丙烷冷却器(7)而回送到压缩机(1)中去之前，先作为制冷剂来冷却该盘形换热管中的混合气体的乙烯冷却器(10)；把分离了乙烯、且带有液态甲烷的气液两相流输入其壳体空间内设置的盘形换热管中进一步冷却和液化的一个回气冷却器(11)；通过一个节流阀(12)与该回气冷却器(11)连接的、把液态甲烷从它所在的气液两相流中分离出来的一个重力式的甲烷液体分离箱(13)；分离出液态甲烷从该甲烷液体分离箱(13)的底部输出，余下的天然气从该甲烷液体分离箱(13)的顶部输出；一个把分离了液态甲烷的余下天然气在其壳体上部进入其壳体空间内设置的盘形换热管中进一步冷却，同时让分离出的液态甲烷通过与甲烷液体分离箱(13)底部相通的一个节流阀(14)节流降压后、在其壳体下部进入其壳体空间内按照保持混合比所需甲烷气量蒸发，并把蒸发得到的甲烷气作为制冷剂来冷却和液化该盘形换热管中的天然气的甲烷冷却器(15)；一个其壳体空间内设置的盘形换热管的上端与甲烷冷却器(15)壳体空间内的盘形换热管下端联通，其盘形换热管下端通过一个控制阀(201)与一个液体天然气储存罐(20)联通的液化天然气过冷器(19)；在该液体天然气储存罐(20)与液化天然气过冷器(19)壳体之间接有一个平稳压力的回气阀(191)；在与甲烷液体分离箱(13)底部联通的节流阀(14)和甲烷冷却器(15)壳体之间，连接有一条分支管；该分支管的另一端与液化天然气过冷器(19)的壳体联通，以让通过该节流阀(14)节流降压后的甲烷，同时对该液化天然气过冷器(19)内盘形换热管中的天然气作进一步过冷却；在该液化天然气过冷器(19)的壳体顶部和甲烷冷却器(15)的壳体中部之间、在该甲烷冷却器(15)的壳体顶部与回气冷却器(11)的壳体底部之间、在该回气冷却器(11)的壳体顶部与乙烯冷却器(10)的壳体中部之间，各连接有一条回气管。