专利名称：一种中小型天然气液化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中小型天然气液化工艺。
背景技术：
天然气是一种优质、洁净的能源，其热值高、燃烧产物对环境污染少，被认为是21 世纪的首选能源。如今，天然气液化技术已成为一项重大的先进技术，液化天然气已发展成为一门新兴工业，正在继续迅猛发展。天然气液化过程包括天然气净化(也称预处理)过程和天然气液化过程两部分， 前者是基础，后者是核心。通常，先将原料天然气经过预处理，脱除液化过程的不利组分 (酸性组分、水分、较重烃类及汞等)之后，再进入制冷系统的高效换热器不断降温，并将丁烷、丙烷、乙烷等逐级冷凝分离，最后在常压下使温度降低到-162°C左右，即可得到液化天然气产品。我国有丰富的天然气资源，但大规模开发利用天然气，尤其是开发和应用液化天然气技术，起步很晚。长期以来，对液化天然气工业既缺乏基础的定量研究，又很少对它的技术内涵有系统了解。我国天然气资源主要分布在人口稀少、工业不太发达的中部和西部地区，而人口稠密、工业发达的东部及东南沿海地区天然气资源相对不丰富，资源分布和利用之间尚存在一定的矛盾。尽管开设了忠武、陕京、西气东输等管道，但管网的建设费用高、投资风险大、建设周期长、机动性差、辐射范围有限，使远离天然气气源和管道的用户，依然对清洁能源的消费需求得不到满足。随着经济的快速发展，清洁能源的需求量越来越大。液化天然气以其独特的优点弥补了管道天然气的缺陷，具有很好的应用前景。无论作为发电、陶瓷、玻璃等燃料还是城市居民生活用气，其污染物排放量都大大的降低。另外，在城市冬季用气高峰期间液化天然气可以作为城市燃气调峰的重要手段，所以市场广阔。此外，液化天然气作为汽车燃料与汽油相比，氮氧化物、一氧化碳、碳氢排放量大幅度降低，无铅化物排放，与柴油相比，没有碳烟排放，彻底解决了汽车冒黑烟问题。目前国内已经研制出液化天然气/汽油和液化天然气/柴油双燃料汽车，这对改善城市环境质量将起到非常重要的作用。国家环境保护法规和汽车尾气排放标准的出台，不仅为液化天然气汽车的发展提供广阔的发展空间，同时也促进液化天然气工业的快速前进。液化天然气的生产成本会受到诸多因素的影响，经济技术是第一生产力，对于降低液化天然气的生产成本，重点要解决生产过程中的节能降耗及流程性能等问题。我国的天然气液化技术虽然起步较晚，但是发展很快。为了适应我国已经面临大规模开发利用天然气的新形势，尽快改变国内在液化天然气产业上的薄弱环节，我们应紧跟当前天然气液化流程追求简便、高效的发展趋势，综合考虑各种天然气液化流程的技术特点，研究出适合我国国情的新型天然气液化流程。故对天然气液化流程的模拟与优化的深入研究，对我国液化天然气事业的发展，可提供理论的指导。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种中小型天然气液化工艺，该中小型天然气液化工艺机组设备少，能耗低，流程简单，生产成本小，管理方便，降低了设备的维护成本。本发明的目的通过下述技术方案实现一种中小型天然气液化工艺，包括以下步骤 (a)制冷剂经压缩机压缩至高压；(b)压缩至高压的制冷剂进入一级气液分离器分离出液相制冷剂和气相制冷剂后进入预冷换热器；(c)进入预冷换热器的液相制冷剂为预冷换热器提供冷量进行天然气的初步液化；(d)气相制冷剂经预冷换热器冷却后，进入二级气液分离器分离成气相制冷剂和液相制冷剂进入液化换热器；(e)进入液化换热器的液相制冷剂为液化换热器提供冷量进行天然气的进一步液化；(f)从液化换热器出来的气相制冷剂进入过冷换热器，为过冷换热器提供冷量进行天然气的最终液化。所述步骤(b)中，压缩至高压的制冷剂首先采用风冷带走一部分热量。所述步骤(C)中，进入预冷换热器的液相制冷剂进行天然气的初步液化后，与返流的混合制冷剂混合。所述步骤(e)中，进入液化换热器的液相制冷剂进行天然气的进一步液化后，与返流的混合制冷剂混合。综上所述，本发明的有益效果是机组设备少，能耗低，流程简单，生产成本小，管理方便，降低了设备的维护成本。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。实施例如图1所示，本发明涉及的液化工艺具体步骤为混合制冷剂经压缩机压缩至高压，首先采用风冷带走一部分热量，之后进入一级气液分离器分离出液相和气相，液相经过预冷换热器冷却后，节流、降温、降压，与返流的混合制冷剂混合，为预冷换热器提供冷量， 冷却天然气和从气液分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂。气相制冷剂经预冷换热器冷却后，进入二级气液分离器分离成气相和液相，液相经液化换热器冷却后节流、降温、降压与返流的混合制冷剂混合后，为液化换热器提供冷量，冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂。
从液化换热器出来的气相制冷剂，经过冷换热器冷却后节流、降温后进入过冷换热器，冷却天然气和气相混合制冷剂。在混合制冷剂液化流程中，天然气被预冷换热器、液化换热器、过冷换热器逐步冷却，最后经过闪蒸于储罐中储存。上述液化工艺机组设备少，能耗低，流程简单，生产成本小，管理方便，降低了设备的维护成本。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种中小型天然气液化工艺，其特征在于，包括以下步骤(a)制冷剂经压缩机压缩至高压；(b)压缩至高压的制冷剂进入一级气液分离器分离出液相制冷剂和气相制冷剂后进入预冷换热器；(c)进入预冷换热器的液相制冷剂为预冷换热器提供冷量进行天然气的初步液化；(d)气相制冷剂经预冷换热器冷却后，进入二级气液分离器分离成气相制冷剂和液相制冷剂进入液化换热器；(e)进入液化换热器的液相制冷剂为液化换热器提供冷量进行天然气的进一步液化；(f)从液化换热器出来的气相制冷剂进入过冷换热器，为过冷换热器提供冷量进行天然气的最终液化。
2.根据权利要求1所述的一种中小型天然气液化工艺，其特征在于，所述步骤(b)中， 压缩至高压的制冷剂首先采用风冷带走一部分热量。
3.根据权利要求1所述的一种中小型天然气液化工艺，其特征在于，所述步骤(c)中， 进入预冷换热器的液相制冷剂进行天然气的初步液化后，与返流的混合制冷剂混合。
4.根据权利要求1所述的一种中小型天然气液化工艺，其特征在于，所述步骤(e)中， 进入液化换热器的液相制冷剂进行天然气的进一步液化后，与返流的混合制冷剂混合。
全文摘要
本发明公开了一种中小型天然气液化工艺。该中小型天然气液化工艺包括制冷剂经压缩机压缩至高压；制冷剂分离成液相和气相进入预冷换热器；进入预冷换热器的液相进行天然气的初步液化；气相制冷剂进行二级分离后进入液化换热器；进入液化换热器液相进行天然气的进一步液化；从液化换热器出来的气相制冷剂进入过冷换热器进行天然气的最终液化等步骤。本发明机组设备少，能耗低，流程简单，生产成本小，管理方便，降低了设备的维护成本。
文档编号C10L3/10GK102477327SQ201010567479
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者刘筱筱 申请人:刘筱筱