一种采用液体膨胀机的lng生产装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LNG生产，特别是一种采用液体膨胀机的LNG生产装置。
【背景技术】
[0002]通常LNG生产装置采用节流阀来降低高压混合工质流体和高压天然气的压力，但是由于节流阀的不可逆性，高压流体的能量被浪费掉，同时，节流阀的耗散效应使得装置的能耗增大，LNG的液化率和回收率降低。节流过程伴随有的气蚀现象也不可避免的降低了节流阀的寿命。采用液体膨胀机来代替节流阀，不但消除了节流的不可逆性，也消除了气蚀现象，同时，液体膨胀机对外做的功可以回收利用，降低了装置的能耗，减少了装置的运行成本。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能够降低能耗、节约生产成本的采用液体膨胀机的LNG生产装置。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:一种采用液体膨胀机的LNG生产装置，包括生产系统和制冷系统，制冷系统包括冷箱、设置在冷箱内的换热器单元、设置在冷箱内的混合冷剂液体膨胀机和与混合冷剂液体膨胀机连通的混合冷剂压缩制冷单元；
[0005]生产系统包括净化单元、分离器、脱乙烷塔、脱丁烷塔、天然气液体膨胀机和LNG分离器，分离器、脱乙烷塔、天然气液体膨胀机和LNG分离器设置在冷箱内，净化单元、分离器、脱乙烷塔和脱丁烷塔依次连通，分离器、天然气液体膨胀机和LNG分离器依次连通，脱乙烷塔和LNG分离器连通，LNG分离器连通有LNG储罐，脱丁烷塔连通有LPG储罐和轻油储罐。
[0006]所述的天然气液体膨胀机连接有发电机A，混合冷剂液体膨胀机连接有发电机B。
[0007]所述的LNG分离器连接有尾气管道。
[0008]所述的制冷系统使用的混合冷剂分由氮气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、戊烷和己烷中的两种及两种以上的组分任意比例组合而成，进入冷箱的混合冷剂压力为IMPa?6 MPaο
[0009]所述的天然气液体膨胀机为径流型或轴流冲动型，混合冷剂液体膨胀机为径流型或轴流冲动型。
[0010]本实用新型具有以下优点:本实用新型生产过程中所产生的残余不凝组成从LNG分离器的气相出口端进入换热器单元内，为冷却和液化原料气补充冷量，从而节省了能耗；本实用新型引入混合冷剂液体膨胀机和液体天然气膨胀机，取代传统流程里的节流阀，降低了流程的不可逆性，消除了节流的耗散，节省能耗3%?8%，降低了生产成本;天然气液体膨胀机和混合冷剂液体膨胀机能够收集利用膨胀做的功并用于发电或者压缩气体，避免了浪费，节约了成本。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型同时生产LNG、LPG和轻油产品的装置结构示意图；
[0012]图2为本实用新型同时生产LNG和回收重烃的装置结构示意图；
[0013]图3为本实用新型直接生产LNG的装置结构示意图；
[0014]图中，1-净化单元，2-冷箱，3-分离器，4-脱乙烷塔，5-脱丁烷塔，6-LPG储罐，7-轻油储罐，8-天然气液体膨胀机，9-LNG分离器，10- LNG储罐10，11_换热器单元，12-混合冷剂液体膨胀机，13-发电机B，14-发电机A，15-混合冷剂压缩单元，16-净化气，17-液体净化气，18-富丁烷液体天然气，19-轻油产品，20- LPG产品，21-低温轻净化气，22-高压液体天然气，23- LNG，24-尾气，25-尾气管道，26-脱乙烷净化气，27-脱重烃净化气，28-重烃，29-重烃储罐。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述:
[0016]实施例1，如图1所示，一种采用液体膨胀机的LNG生产装置，包括生产系统和制冷系统，制冷系统包括冷箱2、设置在冷箱2内的换热器单元11、设置在冷箱2内的混合冷剂液体膨胀机12和与混合冷剂液体膨胀机12连通的混合冷剂压缩单元15，混合冷剂压缩单元15、换热器单元11和混合冷剂液体膨胀机12通过管道连通；
[0017]生产系统包括净化单元1、分离器3、脱乙烷塔4、脱丁烷塔5、天然气液体膨胀机8和LNG分离器9，分离器3、脱乙烷塔4、天然气液体膨胀机8和LNG分离器9设置在冷箱2内，净化单元1、分离器3、脱乙烷塔4和脱丁烷塔5依次连通，分离器3、天然气液体膨胀机8和LNG分离器9依次连通，脱乙烷塔4和LNG分离器9连通，LNG分离器9连通有LNG储罐10，脱丁烷塔5连通有LPG储罐6和轻油储罐7，如若需要生产轻油和LPG时，脱丁烷塔5在常温下工作，节省了能量消耗。
[0018]本实施例中，所述的天然气液体膨胀机8连接有发电机A14，混合冷剂液体膨胀机12连接有发电机B13，天然气液体膨胀机8和混合冷剂液体膨胀机12输出功除应用于发电机B13外，也可用于驱动机械，诸如:压缩机、栗等，当输出功驱动压缩机时，压缩机可以增压原料气、制冷剂、B0G和尾气。
[0019]本实施例中，所述的LNG分离器9连接有尾气管道25。
[0020 ]本实施例中，所述的制冷系统使用的混合冷剂分由氮气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、戊烷和己烷中的两种及两种以上的组分任意比例组合而成。
[0021 ]本实施例的工作过程如下:原料气进入净化单元1内，经过净化单元1的作用净化成净化气16，净化气16进入冷箱的压力为2MPa?10 MPa，净化气16被换热器单元11冷却到-60°C左右进入分离器3并在分离器3内形成液体净化气17和低温轻净化气21，低温轻净化气21被换热器单元11冷却后形成高压液体天然气22，并进入天然气液体膨胀机8膨胀做功以取代节流阀，液体净化气17进入脱乙烷塔4精馏，形成富丁烷液体天然气18和脱乙烷净化气26，富丁烷液体天然气18进入脱丁烷塔5进一步精馏形成轻油产品19和LPG产品20，轻油产品19送入到轻油储罐7内储存，LPG产品20送入到LPG储罐内储存，高压液体天然气22在天然气液体膨胀机8内经过膨胀做功后进入LNG分离器9，天然气液体膨胀机出口压力为0.001?1.6 MPa，脱乙烷净化气26被换热器单元11冷却后也进入LNG分离器9，在LNG分离器9内分离出液态的LNG23和气态的尾气24，LNG23送入到LNG储罐10内储存，气态的尾气24进入换热器单元11提供冷量被升温后作为尾气燃料引入燃料管网或用气点。混合冷剂压缩单元15使用由氮气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、戊烷和己烷中的两种及两种以上的组分任意比例组合形成的混合冷剂为换热器单元11提供冷量，混合冷剂经过换热单元11换热之后进入混合冷剂液体膨胀机12膨胀做功并驱动发电机B13发电，混合冷剂在混合冷剂液体膨胀机12的出口压力为0.01-0.6 MPa，混合冷剂进入混合冷剂液体膨胀机12做功，降低压力，可以取代节流阀以产生制冷效应，避免浪费能量;高压液体天然气22进入天然气液体膨胀机8膨胀做功并驱动发电机A14发电，避免浪费能量，LNG分离器9分离的气态的尾气24也可以为换热器单元11提供冷量，节约了资源，降低了成本。
[0022]实施例2，如图2所示，一种采用液体膨胀机的LNG生产装置，包括生产系统和制冷系统，制冷系统包括冷箱2、设置在冷箱2内的换热器单元11、设置在冷箱2内的混合冷剂液体膨胀机12和与混合冷剂液体膨胀机12连通的混合冷剂压缩单元15，混合冷剂压缩单元15、换热器单元11和混合冷剂液体膨胀机12通过管道连通；
[0023]生产系统包括净化单元1、分离器3、天然气液体膨胀机8和