基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化系统及方法与流程

文档序号:13735896阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化系统,其特征在于,包括:板式换热器液化冷箱模块、二氧化碳净化模块、混合制冷剂压缩模块以及天然气储存模块;所述板式换热器液化冷箱模块依次与二氧化碳净化模块、天然气储存模块相连构成天然气液化通路;所述混合制冷剂压缩模块与板式换热器液化冷箱模块相连构成制冷剂制冷循环回路;其中,所述天然气液化回路用于将原料天然气经过脱水、降温、去除重烃、冷却液化并降压后储存;所述制冷剂制冷循环回路用于循环利用混合制冷剂冷却天然气。2.根据权利要求1所述的基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化系统,其特征在于,所述板式换热器液化冷箱模块包括:气相制冷剂预冷器(6)、液相制冷剂预冷器(7)、天然气预冷换热器(8)、重烃分离器(9)、液相制冷剂节流装置(10)、混合制冷剂分流器(11)、混合制冷剂一级混合器(12)、天然气深冷换热器(13)、气相制冷剂节流装置(15)、液化天然气节流阀(16)、混合制冷剂二级混合器(17);其中,在所述天然气液化回路中:天然气预冷换热器(8)的天然气出口与重烃分离器(9)的进口相连;重烃分离器(9)的气相出口依次与天然气深冷换热器(13)的天然气进口、二氧化碳净化模块的进口相连;二氧化碳净化模块的液相出口依次与液化天然气节流装置(16)、液化天然气储存模块的进口相连。3.根据权利要求1所述的基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化系统,其特征在于,所述二氧化碳净化模块包括:二氧化碳分离器(14),所述二氧化碳分离器(14)为固液分离器;所述天然气储存模块包括:液化天然气储罐(18)。4.根据权利要求2所述的基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化系统,其特征在于,所述混合制冷剂压缩模块包括:依次相连的混合制冷剂一级压缩机(1)、一级压缩机冷却器(2)、混合制冷剂二级压缩机(3)、二级压缩机冷却器(4),其中,混合制冷剂一级压缩机(1)的进口构成混合制冷剂压缩模块的进口,二级压缩机冷却器(4)的出口构成混合制冷剂压缩模块的出口。5.根据权利要求4所述的基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化系统,其特征在于,在所述制冷剂制冷循环回路中:所述混合制冷剂压缩模块的出口与混合制冷剂分离器(5)的进口相连;所述混合制冷剂分离器(5)的两个气相出口分为两路,一路\t依次经过气相制冷剂预冷器(6)、天然气深冷换热器(13)、气相制冷剂节流装置(15)后再次经过天然气深冷换热器(13)并与混合制冷剂一级混合器(12)的进口相连;另一路依次经过液相制冷剂预冷器(7)、液相制冷剂节流装置(10)后与混合制冷剂一级混合器(12)的进口相连,所述混合制冷剂一级混合器(12)的出口分为三路,分别经过气相制冷剂预冷器(6)、液相制冷剂预冷器(7)、天然气预冷换热器(8)后与混合制冷剂二级混合器(17)的进口相连;所述混合制冷剂二级混合器(17)的出口与混合制冷剂压缩机模块的进口相连。6.根据权利要求2所述的基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化系统,其特征在于,所述气相制冷剂节流装置(15)和液相制冷剂节流装置(10)为节流阀或液体膨胀机。7.根据权利要求1所述的基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化系统,其特征在于,还包括制冷剂储存及配比单元、仪控单元、仪表风及PSA制氮模块以及发电机模块。8.一种基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化方法,其特征在于,应用于权利要求1至7中任一项所述的基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化系统,包括如下步骤:步骤A:原料天然气经过脱水装置脱除水分和杂质后经天然气预冷换热器(8)降温冷却后进入重烃分离器(9),除去重烃后的天然气进入天然气深冷换热器(13)冷却液化,经二氧化碳分离模块脱除天然气中的二氧化碳后通过液化天然气节流装置(16)降压至液化天然气储存压力后进入液化天然气储罐(18);步骤B:混合制冷剂经混合制冷剂压缩模块增压、冷却,进入混合制冷剂气液分离器(5),分离出的气相制冷剂经气相制冷剂预冷器(6)和天然气深冷换热器(13)冷却后经气相制冷剂节流装置(15)节流降温为天然气深冷换热器(13)提供冷量;分离出的液相制冷剂经液相制冷剂预冷器(7)冷却后通过液相制冷剂节流装置(10)节流降温后与从天然气深冷换热器(13)出来的气相制冷剂混合后经混合制冷剂分流器(11)分为三股制冷剂分别为天然气预冷换热器(8)、液相制冷剂预冷器(7)以及气相制冷剂预冷器(6)提供冷量;从所述天然气预冷换热器(8)、液相制冷剂预冷器(7)和气相制冷剂预冷器(6)提供冷量后出来的混合制冷剂进入混合制冷剂第二级混合器(17)混合后返回混合制冷剂压缩模块,完成制冷循环。9.根据权利要求8所述的基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化方法,其特\t征在于,所述步骤A中,原料天然气进入板式换热器液化冷箱的压力需高于4.0MPa。10.根据权利要求8所述的基于板式换热器模块化混合制冷剂天然气液化方法,其特征在于,所述步骤A中的天然气储罐的储存压力为0.1MPa。
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