一种天然气等压液化装置制造方法及图纸

技术编号:8799471 阅读:177 留言:0更新日期:2013-06-13 04:42
本发明专利技术涉及一种天然气等压液化装置,采用低温端的类似的热能动力循环装置的朗肯循环系统,采用低温液体泵输入功,通过制冷工质对天然气液化装置进行补冷,从而实现天然气的等压液化。本发明专利技术的天然气液化装置,相同制冷量的前提下,较传统先进机组节能30%以上,是对传统天然气液化技术的突破,经济、社会、环保效益显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天然气等压液化装置,具体属深度冷冻

技术介绍
天然气是一种优质洁净的化石能源,在国民经济中具有十分重要的地位。天然气的液化和储存是其开发利用的关键技术,在国内外已形成一个产业,每年以平均8%的速度增长,近年来在中国能源消费结构中,增长很快。液化天然气技术已经成为一门高科技技术,受到越来越多科学技术学科的重视。预计到本世纪中叶,若以中国消耗天然气5000*108m3/a,其中进口 LNG1000*108m3/a计(相当于日本目前的进口量),可用冷能折合电能为257*108kWh/a,相当于一个600*104kW电站的年发电量。因此如何使LNG实现技术、管理机制、市场运作等各方面的突破,力争使大幅度降低LNG的能耗,在取得巨大的节能和经济效益同时,推动包括空分、煤富氧气化在内的大型冷能产业链的快速发展,以期为我国全面实现循环型经济和节约型经济做出贡献,值得深入思考。同时,中国经济的快速发展和模式转型决定了大规模利用LNG的绝对必要性,并提供了宏大的用户市场。传统天然气的液化流程主要有以下三种:1、级联式液化流程(也称阶式液化流程、复叠式液化流程或串联蒸发冷凝液化流程),主要应用于基本负荷型天然气液化装置;2、混合制冷剂液化流程:即所谓的MRC液化流程,MRC是以Cl至C5的碳氢化合物,以及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工质,进行逐级冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量,以达到逐步冷却和液化天然气的目的。MRC既达到类似级联式液化流程的目的,有克服了其系统复杂的缺点。自20世纪80年代以来,对于基本负荷型天然气液化装置,新建与扩建的基本负荷型天然气液化流程,几乎毫无例外地采用丙烷预冷混合制冷剂液化流程;3、带膨胀机的液化流程:带膨胀机液化流程,是指利用制冷剂再透平膨胀机中的克劳德循环,实现天然气液化的流程。气体在膨胀机中膨胀做功的同时,降低温度并回收功。根据制冷剂的不同,可分为氮气膨胀液化流程和天然气膨胀液化流程。这类流程的优点是:(I)流程简单、调节灵活、工作可靠、易启动、易操作、维修方便;(2)用天然气本身作工质时,能省去专门生产、运输、储运冷冻剂的费用。缺点是:(I)送入装置的气流需全部深度干燥;(2)回流压力低,换热面积大、设备金属投入量大;(3)受低压用户多少的限制;(4)液化率低,如再循环,则在增加循环压缩机后,功耗大大增加。由于带膨胀机的液化流程操作比较简单,投资适中,特别适用于液化能力较小的调峰型天然气液化装置。附附图说明图1是级联式天然气液化流程示意图。附图2是APCI丙烷预冷混合制冷剂液化流程示意图。附图3是天然气膨胀液化流程,图3中:1-脱水剂,2-脱二氧化碳塔,3-水冷却器,4-返回气压缩机,5、6、7_换热器,8-过冷器,9-储罐,10-膨胀机,11-压缩机。附图4是氮气膨胀液化流程,图4中:1-预处理装置,2、4、5_换热器,3-重烃分离器,6-氮气提塔,7-透平膨胀机,8氮-甲烷分离塔,9循环压缩机。附图5是带丙烷预冷的天然气膨胀液化流程示意图,图5中:1、3、5、6、7_换热器,2、4_丙烷换热器,8-水冷却器,9-压缩机,10-制动压缩机,12、13、14-气液分离器。上述传统天然气液化流程设计的主要理论基础是热力学,即采用同温差的卡诺逆循环分析天然气液化过程,循环的经济性指标是制冷系数,就是得到的收益和耗费的代价之比值,并且以大气环境温度Ttl与温度为Tc低温热源(如冷库)之间的一切制冷循环,以逆向卡诺循环的制冷系数为最高:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气等压液化装置,该装置包括天然气预处理系统、预冷系统、液化系统、补冷系统、储存系统、控制系统和消防系统,其特征在于:所述装置的补冷系统,是指从制冷剂贮罐(19)出来的液态制冷剂(20),经低温液体泵(21)、回冷器(18)形成的制冷剂气液混合物(22)进入上塔(9),用于使下塔(8)中的原料天然气液化,从上塔(9)出来的出塔低温制冷剂(15),经冷交换器(6)、冷交换器(3)冷却原料天然气(1),形成制冷工质过热蒸汽(16),经膨胀机(17)膨胀降压降温后,再经回冷器(21),返回制冷剂贮罐(19),通过上塔(9)、冷交换器(6)、冷交换器(3)对天然气液化系统补入所需的冷量,从而形成制冷剂的冷力循环回路。

【技术特征摘要】
1.一种天然气等压液化装置,该装置包括天然气预处理系统、预冷系统、液化系统、补冷系统、储存系统、控制系统和消防系统,其特征在于: 所述装置的补冷系统,是指从制冷剂贮罐(19)出来的液态制冷剂(20),经低温液体泵(21)、回冷器(18)形成的制冷剂气液混合物(22)进入上塔(9),用于使下塔(8)中的原料天然气液化,从上塔(9)出来的出塔低温制冷剂(15),经冷交换器(6)、冷交换器(3)冷却原料天然气(I ),形成制冷工质过热蒸汽(16),经膨胀机(17)膨胀降压降温后,再经回冷器(21),返回制冷剂贮罐(19),通过上塔(9)、冷交换器(6)、冷交换器(3)对天然气液化系统补入所需的冷量,从而形成制冷剂的冷力循环回路。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于: 设有节流阀(23): 从制冷剂贮罐(19)出来的液态制冷剂(20),经低温液体泵(21)、回冷器(18)形成的制冷剂气液混合物(22)进入上塔(9),用于使下塔(8)的原料天然气液化,从上塔(9)出来的出塔低温制冷剂(15),经冷交换器(6)、冷交换器(3)冷却原料天然气(I ),形成制冷工质过热蒸汽(16),经膨胀机(17)膨胀降压降温后,再经回冷器(21)、节流阀(23),返回制冷剂贮罐(19),通过上塔(9)、冷交换器(...

【专利技术属性】
技术研发人员:王海波
申请(专利权)人:南京瑞柯徕姆环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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