三段混合製冷天然氣液化裝置的製作方法

2023-05-20 17:19:51 2

專利名稱：三段混合製冷天然氣液化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及天然氣液化領域，尤其是三段混合製冷天然氣液化裝置。 二、背景技術液化天然氣作為一種清潔燃料已在工業、民用、汽車燃料等領域廣 泛應用，目前許多沒有天然氣資源的地區都準備利用液化天然氣來解決工業、民用、汽車燃 料問題，因此天然氣的液化成為需要解決的首要問題。目前國內外已有的混合製冷天然氣 液化裝置工藝流程複雜、設備多、工程量大、投資大、開停車程序複雜，適合大型液化天然氣 工廠天然氣的液化，不適合中小型液化天然氣工廠天然氣的液化。 三、發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術存在的上述不足，提供一種三 段混合製冷天然氣液化裝置，本實用新型目的是這樣實現的主要由冷劑換熱器、重烴分液 罐、重烴分液罐液位控制器、重烴分液罐液位控制閥、天然氣流量控制器、天然氣流量控制 閥、冷劑充裝口、冷劑壓縮機入口分液罐、冷劑壓縮機、冷劑壓縮機一級出口冷卻器、冷劑壓 縮機一級出口分液罐、冷劑壓縮機二級出口冷卻器、冷劑壓縮機二級出口分液罐、冷劑壓縮 機一級出口分液罐液位控制器、冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控制閥、高壓液相冷劑流 量控制器、高壓液相冷劑流量控制閥和冷劑階梯閥連接而成；冷劑換熱器為釺焊鋁質換熱 器；天然氣流量控制器安裝在冷劑換熱器天然氣常溫管線上，天然氣流量控制閥安裝在冷 劑換熱器低溫液化天然氣管線上；重烴分液罐安裝在冷劑換熱器天然氣低溫管線上，重烴 分液罐液位控制器安裝在重烴分液罐上，重烴分液罐液位控制閥安裝在重烴分液罐液相管 線；冷劑充裝口安裝在冷劑壓縮機入口分液罐的入口管線上，冷劑壓縮機入口分液罐氣相 管線的下遊連接冷劑壓縮機；冷劑壓縮機一級出口冷卻器、冷劑壓縮機一級出口分液罐依 次安裝在冷劑壓縮機的一級出口管線上，冷劑壓縮機二級出口冷卻器、冷劑壓縮機二級出 口分液罐依次安裝在冷劑壓縮機的二級出口管線上；冷劑壓縮機一級出口分液罐的氣相管 線與冷劑壓縮機的二級入口連接，冷劑壓縮機一級出口分液罐的液相管線與冷劑換熱器的 中壓常溫液相冷劑口連接，冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控制器安裝在冷劑壓縮機一級 出口分液罐上，冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控制閥安裝在冷劑換熱器中壓低溫液相冷 劑管線上；冷劑壓縮機二級出口分液罐的氣相管線與冷劑換熱器的高壓常溫氣相冷劑口連 接，冷劑階梯閥安裝在冷劑換熱器的高壓低溫氣相冷劑管線上，高壓液相冷劑流量控制器 安裝在冷劑壓縮機二級出口分液罐的液相管線上，高壓液相冷劑流量控制閥安裝在冷劑換 熱器的高壓低溫液相冷劑管線上；製冷劑採用氮氣和烴類混合物(N2、 Q、 C2=、 C3、 C4、 iC5) 作為製冷劑，製冷劑組成根據天然氣的組成和壓力而定；冷劑壓縮機為離心式壓縮機或往 複式壓縮機，兩級壓縮，冷劑壓縮機一級出口冷卻器、冷劑壓縮機二級出口冷卻器為空冷器 或水冷器，冷劑壓縮機入口分液罐、冷劑壓縮機一級出口分液罐、冷劑壓縮機二級出口分液 罐用於將冷劑氣液分離，重烴分液罐用於在低溫下將天然氣中的重烴分離出來。 三段混合製冷天然氣液化裝置使用時，經過淨化的常溫天然氣由冷劑換熱器的頂 部進入，在冷劑換熱器的上部冷卻到天然氣中重烴冷凝的溫度，從冷劑換熱器的中部抽出， 重烴在重烴分液罐的下部被分離出來，在重烴分液罐液位控制器、重烴分液罐液位控制閥 的控制下排出重烴分液罐，分離完重烴的氣體從重烴分液罐的上部出來，進入冷劑換熱器
3的下部，被冷到天然氣液化的溫度，從冷劑換熱器的底部出來，天然氣的液化量由天然氣流
量控制器、天然氣流量控制閥控制；製冷劑(N2、Q、C^、C3、C;、iC》通過冷劑充裝口加注到
冷劑循環系統中，冷劑在冷劑壓縮機入口分液罐進行氣液分離，以防止冷劑壓縮機帶液；冷
劑經冷劑壓縮機一級壓縮到適當壓力，經冷劑壓縮機一級出口冷卻器冷到常溫，進入冷劑
壓縮機一級出口分液罐進行氣液分離，氣相進入冷劑壓縮機的二級進一步壓縮，液相在冷
劑壓縮機一級出口分液罐液位控制器的控制下進入冷劑換熱器的上部，被冷到適當溫度後
從冷劑換熱器的上部抽出，經冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控制閥節流後與來自冷劑換
熱器下部的低溫低壓冷劑混合，給天然氣、中壓液相冷劑、高壓液相冷劑、高壓氣相冷劑提
供冷量；來自冷劑壓縮機一級出口分液罐的氣相被冷劑壓縮機的二級壓縮到適當壓力後，
經冷劑壓縮機二級出口冷卻器冷到常溫，進入冷劑壓縮機二級出口分液罐進行氣液分離，
氣相進入冷劑換熱器的上部，被冷到適當溫度後從冷劑換熱器的底部抽出，經冷劑階梯閥
節流後從冷劑換熱器的底部出來，給天然氣、中壓液相冷劑、高壓液相冷劑、高壓氣相冷劑
提供冷量；來自冷劑壓縮機二級出口分液罐的液相在高壓液相冷劑流量控制器的控制下進
入冷劑換熱器的上部，被冷到合適的溫度後從冷劑換熱器的中部抽出，經高壓液相冷劑流
量控制閥節流後與來自冷劑換熱器下部的低溫低壓冷劑混合，給天然氣、高壓液相冷劑、高
壓氣相冷劑提供冷量；來自冷劑換熱器上部的常溫低壓冷劑重新進入冷劑壓縮機入口分液
罐，開始另一個循環。 與國內外同類產品相比，本實用新型具有工藝流程簡單、設備少、工程量小、投資 低、開停車程序簡單等特點，特別適合中小型液化天然氣工廠天然氣的液化。

附圖為三段混合製冷天然氣液化裝置結構示意圖，圖中1、冷劑換 熱器2、重烴分液罐3、重烴分液罐液位控制器4、重烴分液罐液位控制閥5、天然氣流量控 制器6、天然氣流量控制閥7、冷劑充裝口 8、冷劑壓縮機入口分液罐9、冷劑壓縮機10、 冷劑壓縮機一級出口冷卻器11、冷劑壓縮機一級出口分液罐12、冷劑壓縮機二級出口冷 卻器13、冷劑壓縮機二級出口分液罐14、冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控制器15、冷 劑壓縮機一級出口分液罐液位控制閥16、高壓液相冷劑流量控制器17、高壓液相冷劑流 量控制閥18、冷劑階梯閥。 五具體實施方式
在圖1中，冷劑換熱器1為釺焊鋁質換熱器沃然氣流量控制 器5安裝在冷劑換熱器1天然氣常溫管線上，天然氣流量控制閥6安裝在冷劑換熱器1低 溫液化天然氣管線上；重烴分液罐2安裝在冷劑換熱器1天然氣低溫管線上，重烴分液罐液 位控制器3安裝在重烴分液罐2上，重烴分液罐液位控制閥4安裝在重烴分液罐2液相管 線上；冷劑充裝口 7安裝在冷劑壓縮機入口分液罐8的入口管線上；冷劑壓縮機入口分液 罐8氣相管線的下遊連接冷劑壓縮機9 ;冷劑壓縮機一級出口冷卻器10、冷劑壓縮機一級出 口分液罐11依次安裝在冷劑壓縮機9的一級出口管線上，冷劑壓縮機二級出口冷卻器12、 冷劑壓縮機二級出口分液罐13依次安裝在冷劑壓縮機9的二級出口管線上；冷劑壓縮機一 級出口分液罐11的氣相管線與冷劑壓縮機9的二級入口連接，冷劑壓縮機一級出口分液罐 11的液相管線與冷劑換熱器1的中壓液相冷劑口連接，冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控 制器14安裝在冷劑壓縮機一級出口分液罐11上，冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控制閥 15安裝在冷劑換熱器1中壓低溫液相冷劑管線上；冷劑壓縮機二級出口分液罐13的氣相 管線與冷劑換熱器1的高壓常溫氣相冷劑口連接，冷劑階梯閥18安裝在冷劑換熱器1的高壓低溫氣相冷劑管線上，高壓液相冷劑流量控制器16安裝在冷劑壓縮機二級出口分液罐 13的液相管線上，高壓液相冷劑流量控制閥17安裝在冷劑換熱器1的高壓低溫液相冷劑管 線上。 製冷劑採用氮氣和烴類混合物(N2、Q、C^、C3、C;、iC5)作為製冷劑，製冷劑組成根 據天然氣的組成和壓力而定；冷劑壓縮機9為離心式壓縮機或往復式壓縮機，兩級壓縮，冷 劑壓縮機一級出口冷卻器10、冷劑壓縮機二級出口冷卻器12為空冷器或水冷器，冷劑壓縮 機入口分液罐8、冷劑壓縮機一級出口分液罐11、冷劑壓縮機二級出口分液罐13用於將冷 劑氣液分離，重烴分液罐2用於在低溫下將天然氣中的重烴分離出來。
權利要求三段混合製冷天然氣液化裝置，它是由冷劑換熱器(1)、重烴分液罐(2)、重烴分液罐液位控制器(3)、重烴分液罐液位控制閥(4)、天然氣流量控制器(5)、天然氣流量控制閥(6)、冷劑充裝口(7)、冷劑壓縮機入口分液罐(8)、冷劑壓縮機(9)、冷劑壓縮機一級出口冷卻器(10)、冷劑壓縮機一級出口分液罐(11)、冷劑壓縮機二級出口冷卻器(12)、冷劑壓縮機二級出口分液罐(13)、冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控制器(14)、冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控制閥(15)、高壓液相冷劑流量控制器(16)、高壓液相冷劑流量控制閥(17)、冷劑階梯閥(18)連接而成，其特徵是冷劑換熱器(1)為釺焊鋁質換熱器；天然氣流量控制器(5)安裝在冷劑換熱器(1)天然氣常溫管線上，天然氣流量控制閥(6)安裝在冷劑換熱器(1)低溫液化天然氣管線上。
2. 根據權利要求1所述的三段混合製冷天然氣液化裝置，其特徵是重烴分液罐(2) 安裝在冷劑換熱器(1)天然氣低溫管線上，重烴分液罐液位控制器(3)安裝在重烴分液罐 (2)上，重烴分液罐液位控制閥(4)安裝在重烴分液罐(2)液相管線上。
3. 根據權利要求l所述的三段混合製冷天然氣液化裝置，其特徵是冷劑充裝口 (7) 安裝在冷劑壓縮機入口分液罐(8)的入口管線上，冷劑壓縮機入口分液罐(8)氣相管線的 下遊連接冷劑壓縮機(9)，冷劑壓縮機一級出口冷卻器(10)、冷劑壓縮機一級出口分液罐 (11)依次安裝在冷劑壓縮機(9)的一級出口管線上，冷劑壓縮機二級出口冷卻器(12)、冷 劑壓縮機二級出口分液罐(13)依次安裝在冷劑壓縮機(9)的二級出口管線上。
4. 根據權利要求1所述的三段混合製冷天然氣液化裝置，其特徵是冷劑壓縮機一級 出口分液罐(11)的氣相管線與冷劑壓縮機(9)的二級入口連接，冷劑壓縮機一級出口分液 罐(11)的液相管線與冷劑換熱器(1)的中壓液相冷劑口連接，冷劑壓縮機一級出口分液罐 液位控制器(14)安裝在冷劑壓縮機一級出口分液罐(11)上，冷劑壓縮機一級出口分液罐 液位控制閥(15)安裝在冷劑換熱器(1)中壓低溫液相冷劑管線上。
5. 根據權利要求1所述的三段混合製冷天然氣液化裝置，其特徵是冷劑壓縮機二級 出口分液罐(13)的氣相管線與冷劑換熱器(1)的高壓常溫氣相冷劑口連接，冷劑階梯閥(18) 安裝在冷劑換熱器(1)的高壓低溫氣相冷劑管線上，高壓液相冷劑流量控制器(16)安 裝在冷劑壓縮機二級出口分液罐(13)的液相管線上，高壓液相冷劑流量控制閥(17)安裝 在冷劑換熱器(1)的高壓低溫液相冷劑管線上。
專利摘要三段混合製冷天然氣液化裝置屬於天然氣液化技術領域，它解決了其它技術存在的問題，天然氣流量控制器安裝在冷劑換熱器天然氣常溫管線上；重烴分液罐安裝在冷劑換熱器天然氣低溫管線上；冷劑壓縮機入口分液罐氣相管線的下遊連接冷劑壓縮機；冷劑壓縮機一級出口分液罐的氣相管線與冷劑壓縮機的二級入口連接，冷劑壓縮機一級出口分液罐的液相管線與冷劑換熱器的中壓常溫液相冷劑口連接，冷劑壓縮機一級出口分液罐液位控制器安裝在冷劑壓縮機一級出口分液罐上；冷劑壓縮機二級出口分液罐的氣相管線與冷劑換熱器的高壓常溫氣相冷劑口連接，高壓液相冷劑流量控制器安裝在冷劑壓縮機二級出口分液罐的液相管線上。
文檔編號F25J3/08GK201463463SQ20092009236
公開日2010年5月12日 申請日期2009年8月13日 優先權日2009年8月13日
發明者葉韶軒, 姜秀君, 張孔明, 時志強, 梁世希, 武少國, 謝昕, 郭俊峰 申請人:山東綠能燃氣實業有限責任公司