高低温氮气双膨胀天然气液化方法技术

本发明专利技术公开了一种高低温氮气双膨胀天然气液化方法，氮气经增压、冷却得到２．２～３．６ＭＰａ高压氮气，高压氮气与原料天然气进入主换热器，被低温膨胀机出口的低压氮气冷却到－７０～－３０℃后抽出一股，送入高温膨胀机膨胀制冷后返回主换热器－１００～－８０℃温度位置上，另一股继续冷却到－１１０～－７０℃后送入低温膨胀机膨胀制冷后返回主换热器复热，复热到－１００～－８０℃与高温膨胀机膨胀制冷后的氮气汇合后继续被复热出主换热器，同时原料天然气被低压氮气继续冷却、液化、过冷后出主换热器；出主换热器的原料天然气经节流，分离后，得到液态天然气。适用于高低温区，且液化率高，可达１００％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术^及一种天然气液化方法，尤其涉及一种高f民温氮气双膨胀天然 气液化方法。
技术介绍
随着社会的发展，石油储存量在减少，温室效应越来越明显；人们对绿 色能源的要求也愈来愈强烈，于是天然气得到了广泛应用。但是天然气开采 出来的均为气态，几乎不可熊运输，这样就大大地制约了它使用。天然气的 液化比为5 9 1，如果把天然气液化，体积縮小5 9 1倍，运输就成为可能，所以就出现了大量的天然气液化装置。天然气的液化工艺主要有氮膨胀制冷 流程、氮一甲垸膨胀制冷流程、混合工质制冷流程等。这里主要介绍高低压 氮气双膨胀天然气液化流程。其中氮膨胀制冷流程又根据用户的产量及压力不同分为氮气单膨胀制 冷流程(主要用于产量小于30吨/天)，冷冻机加氮气单膨胀制冷流程(主要 用于产量为30 100吨/天)，氮气双膨胀制流程(主要用于产量为100 600吨/ 天)冷。但是还没有用于高低温即双温区的液化流程，'这里主要介绍高低温 氮气双膨胀天然气液化流程，此流程为氮气双膨胀制流程^一种
技术实现思路
'本专利技术的目的是提供一种，解决了现 有技术中存在的问题。本专利技术所采用的技术方案是，，包括 如下步骤a、 氮气被压縮到1.5 2. 5MPa，冷却到3 0 4 5 °C;b、 步骤a得到的氮气一部分进入高温增压机的增压端，得到的2.2 3. 6MPa高压氮气经第一后冷却器冷却到3 0 4 5°C，另一部分进入低温 增压机的增压端，得到的2.2 3. 6MPa高压氮气经第二后冷却器冷却到3 0 4 5 。C;c、 被步骤b冷却后的所有高压氮气与1 . 0 MPa 1 0 Mpa原料天然气进 入主换热器被低温膨胀机出口的0.6 1. OMPa低压氮气冷却，高压氮气被 冷却到一70 -3(TC后抽出一股，送入高温膨胀机膨胀制冷后返回主换热器 一100 -8(TC温度位置上，另一股继续冷却到一110 -7(TC后送入低温膨胀 机膨胀制冷后得到0.6 1. OMPa低压氮气，0.6 1. OMPa低压氮气返回主 换热器复热，复热到一100 -8(TC与高温膨胀机膨胀制冷后的氮气汇合后继 续被复热出主换热器，同时l. 0MPa 1 0 Mpa原料天然气被低压氮气继续 冷却、液化、过冷后出主换热器；d、出主换热器的原料天然气经节流阀节流，分离灌分离后，得到液态天 然气送入贮槽，气体返回主换热器回收冷量。由于本专利技术提供的方法采用高温增压机和低温增压机增压，高温膨胀机 和低温膨胀机膨胀制冷，所以可适用于高低温区。且液化率高，可达100%。 附图说明图l是本专利技术的原理示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。 本专利技术提供一种，包括如下步骤a、 氮气经循环压縮机压縮到1.5 2. 5MPa，再经循环水冷却到3 0 4 5 。C;b、 步骤a得到的氮气一部分进入高温增压机1的增压端，得到的2. 2 3. 6MPa高压氮气经第一后冷却器3冷却到3 0 4 5°C，另一部分进入低 温增压机2的增压端，得到的2. 2 3. 6MPa高压氮气经第二后冷却器4冷 却到3 0 4 5 °C;c、 被步骤b冷却后的所有高压氮气与1 . 0 MPa 1 0 Mpa原料天然气进 入主换热器9被低温膨胀机6出口的0. 6 1. OMPa低压氮气冷却，高压氮 气被冷却到一70 -3(TC后抽出一股,送入高温膨胀机5，在膨胀比为2 3 ， 高压3. OMPa、高温一5 (TC下膨胀后，返回主换热器一100 -80。C温度位 置上，另一股继续冷却到一110 -70'C后送入低温膨胀机6，在膨胀比为2 3 、高压3. OMPa、低温—9 0 。C下膨胀制冷后得到0. 6 1. OMPa低压氮气， 0.6 1. OMPa低压氮气返回主换热器复热，复热到一100 -8(TC与高温膨胀 机5膨胀制冷后的氮气汇合后继续被复热出主换热器9，同时l. 0MPa 1 0Mpa原料天然气被0.6 1. OMPa低压氮气继续冷却、液化、过冷后出主换 热器；d、 出主换热器的1 . 0 MPa 1 0 Mpa原料天然气经节流阀7节流，分离 灌8分离后，得到压力为O. 6MPa 1.0Mpa的液态天然气并送厶fc槽，气体 返回主换热器回收冷量。实施例1a、 氮气经循环压縮机压缩到1. 5MPa，再经循环水冷却到3 0°C;b、 步骤a得到的氮气一部分进入高温增压机1的增压端，得到的2. 2MPa 高压氮气经第一后冷却器3冷却到3 (TC，另一部分进入低温增压机2的增 压端得到2. 2MPa高压氮气，经第二后冷却器4冷却到3 0 °C;c、 被步骤b冷却后的所有高压氮气与1 . 0 MPa原料天然气进入主换热 器9被低温膨胀机6出口的0. 6MPa低压氮气冷却，高压氮气被冷却到-30'C 后抽出一股，送入高温膨胀机5，在膨胀比为2，高压3. 0MPa、高温一 5 0 。C下膨胀后，返回主换热器-8(TC温度位置上，另一股继续冷却^-70。C后 送入低温膨胀机6，在膨胀比为2 、高压3. OMPa、低温一 9 0 。C下膨胀制 冷后得到0.6MPa低压氮气，0.6MPa低压氮气返回主换热器复热，复热到 -8(TC与高温膨胀机5膨胀制冷后的氮气汇合后继续被复热出主换热器9，同 时原料天然气被0.6MPa低压氮气继续冷却、液化、过冷后出主换热器；d、 出主换热器的原料天然气经节流阀7节流，分离灌8分离后，得到 压力为O. 6Mpa的液态天然气并送入贮槽，气体返回主换热器回收冷量。实施例2a、 氮气经循环压縮机压縮到2. 5MPa，再经循环水冷却到4 5°C;b、 步骤a得到的氮气一部分进入高温增压机1的增压端，得到的3. 6MPa 高压氮气经第一后冷却器3.冷却到4 5 aC,另一部分进入低温增压机2的增 压端，得到的3. 6MPa高压氮气经第二后冷却器4冷却到4 5 °C;c、 被步骤b冷却后的所有高压氮气与1 0 Mpa原料天然气进入主换热器 9被低温膨胀机6出口的1. OMPa低压氮气冷却，高压氮气被冷却到一7CTC 后抽出一股，送入高温膨胀机5在膨胀比为3、高压3. 0MPa、高温一5 0t:下膨胀后，返回主换热器一io(rc温度位置上，另一股继续冷却到一iio。c后送入低温膨胀机6，在膨胀比为3 、高压3. OMPa、低温_ 9 0 'C下膨胀 制冷后，返回主换热器复热，复热到一10(TC与高温膨胀机5膨胀制冷后的 氮气汇合后继续被复热出主换热器9，同时l OMpa原料天然气被1. OMPa 低压氮气继续冷却、液化、过冷后出主换热器；d、出主换热器的原料天然气经节流阀7节流，分离灌8分离后，得到 压力为l.OMpa的液态天然气并送入贮槽，气体返回主换热器回收冷量。实施例3a、 氮气经循环压縮机压缩到2MPa，再经循环水冷却到4 0°C;b、 步骤a得到的氮气一部分进入高温增压机1的增压端，得到的3. 0 MPa 高压氮气经第一后冷却器3冷却到4 (TC，另一部分进入低温增压机2的增 压端，得到的3. 0 MPa高压氮气经第二后冷却器4冷却到4 0°C;c、 被步骤b冷却后的所有高压氮气与1 . 6Mpa原料天然气进入主换热器 9被低温膨胀机6出口的0. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
高低温氮气双膨胀天然气液化方法，其特征在于包括如下步骤：　ａ、氮气被压缩到１．５～２．５ＭＰａ，冷却到３０～４５℃；　ｂ、步骤ａ得到的氮气一部分进入高温增压机（１）的增压端，得到的２．２～３．６ＭＰａ高压氮气经第一后冷却器（３） 冷却到３０～４５℃，另一部分进入低温增压机（２）的增压端，得到的２．２～３．６ＭＰａ高压氮气经第二后冷却器（４）冷却到３０～４５℃；　ｃ、被步骤ｂ冷却后的所有高压氮气与原料天然气进入主换热器（９）被低温膨胀机（６）出口的０．６～１．０ ＭＰａ低压氮气冷却，高压氮气被冷却到－７０～－３０℃后抽出一股，送入高温膨胀机（５）膨胀制冷后返回主换热器－１００～－８０℃温度位置上，另一股继续冷却到－１１０～－７０℃后送入低温膨胀机（６）膨胀制冷后得到０．６～１．０ＭＰａ低压氮气，０．６～１．０ＭＰａ低压氮气返回主换热器复热，复热到－１００～－８０℃与高温膨胀机（５）膨胀制冷后的氮气汇合后继续被复热出主换热器（９），同时原料天然气被０．６～１．０ＭＰａ低压氮气继续冷却、液化、过冷后出主换热器；　ｄ、出主换热器的原料 天然气经节流阀（７）节流，分离灌（８）分离后，得到液态天然气送入贮槽，气体返回主换热器回收冷量。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛水福，葛浩华，葛浩俊，任智军，李丰明，冯金列，洪艳红，阮家林，许立国，向云华，蒋吉林，黄孝文，田曙光，陈海大，黄荣，陈龙，余发军，
申请(专利权)人：杭州福斯达实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]