一种新型MRC制冷装置的制作方法

本技术属于mrc制冷，具体涉及一种新型mrc制冷装置。

背景技术：

1、lng即液化天然气(liquefiednatural gas)的缩写，主要成分是甲烷。mrc即混合制冷剂循环(mixed refrigerant cycle)，mrc压缩机是lng生产装置的核心设备，它将混合冷剂气体压缩、冷却为高压气体和液体，为lng冷箱提供冷量,出冷箱的mrc气体再返回到压缩机的入口，再次压缩循环制冷。

2、lng生产的技术原理主要是，原料天然气经过升压及净化后，进入冷箱分离、液化。天然气液化所需要的冷量主要由mrc制冷压缩机提供。混合制冷剂由氮气、甲烷、乙烯、丙烷、异戊烷组成。利用混合制冷剂中各组分沸点的不同，实现阶梯式制冷。现有流程设计存在以下问题：

3、(1)mrc压缩机主要流程配置一台离心式压缩机，压缩机一旦故障，造成全系统停车，带来巨大经济损失。

4、(2)在装置低负荷运行阶段，运行一台在满负荷工况下的压缩机，能耗高，且不易控制。

5、(3)在装置开车降温及停车复热阶段，冷箱内设备及管道降温及升温速率有严格的要求，且时间较长，运行一台mrc压缩机，能耗高,且不易控制。

6、(4)在装置需要增加生产能力时，单台mrc压缩机往往受限于电机功率及机型限值等因素，导致装置不能发挥最大潜力。

7、(5)两台mrc离心式压缩机并联时，并联的每台压缩机提供的气量分别比它们单独时要小，且小于并联前各自供气量之和，造成能耗较高，运行效率低。

8、(6)两台压缩机受制于设计及安装条件制约，性能曲线不一致。生产能力不一致的两台离心式压缩机并联运行时，在装置减负荷阶段，流量较小的压缩机的运行状态，运行点容易进入喘振区，导致压缩机无法正常输送气体，影响生产运行。

技术实现思路

1、针对上述问题本发明提供了一种新型mrc制冷装置。

2、为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

3、一种新型mrc制冷装置，包括离心式压缩机、一段出口冷却器、二段出口冷却器、一段出口分离器、二段出口分离器、往复活塞式压缩机、第一中间冷却器、第二中间冷却器、第一分离器、第二分离器；

4、由冷箱送来的返流mrc气体分为两路，分别进入到两台并联的离心式压缩机和往复活塞式压缩机；在所述离心式压缩机内，所述mrc气体进入离心式压缩机一段，所述离心式压缩机一段的出口与一段出口冷却器的入口连接，所述一段出口冷却器的出口与一段出口分离器的入口连接，所述一段出口分离器的第一出口与离心式压缩机二段的入口连接，所述离心式压缩机二段的出口与二段出口冷却器的入口连接，所述二段出口冷却器的出口与二段出口分离器的入口连接，所述二段出口分离器的出口输出mrc气体和mrl液体；

5、在所述往复活塞式压缩机内，所述mrc气体进入到往复活塞式压缩机一级，所述往复活塞式压缩机一级的出口与中间冷却器的入口连接，所述中间冷却器的出口与第一分离器的第一入口连接，所述第一分离器的出口与往复活塞式压缩机二级的入口连接，所述往复活塞式压缩机二级的出口与第二中间冷却器的入口连接，所述第二中间冷却器的出口与第二分离器的入口连接，所述第二分离器的出口输出mrc气体和mrl液体；所述一段出口冷却器、二段出口冷却器、第一中间冷却器和第二中间冷却器均使用循环水冷却。

6、进一步，所述一段出口分离器的第二出口输出mrc气体。

7、进一步，为了防止二段入口温度低于该工况下的露点温度，在所述离心式压缩机二段的出口与二段出口冷却器的入口之间连接管路上外接管路与一段出口分离器的第二入口连接。

8、进一步，为了防止二级入口温度低于该工况下的露点温度，所述往复活塞式压缩机二级的出口与第二中间冷却器的入口之间连接管路上外接管路与第一分离器的第二入口连接。

9、进一步，所述第二分离器的出口输出mrc气液混合物进入二段出口分离器。

10、进一步，所述由冷箱送来的返流mrc气体进入第二分离器。

11、进一步，所述由冷箱送来的返流mrc气体进入二段出口分离器。

12、与现有技术相比本发明具有以下优点：

13、1、采用离心式压缩机与往复活塞式压缩机组合并联运行方式，装置负荷调节灵活，简便，运行平稳。解决了离心式mrc压缩机单台运行时在低负荷阶段效率低，机组振动大等问题。具有较强的工业示范意义和经济效益。

14、2、采用二段出口过热mrc气体调整二段入口气体温度在露点温度以上，降低了能耗，提高了机组运行的稳定性。

15、3、极大的简化了mrc压缩机的工艺流程，降低了投资水平。

16、4、可以使得机组在最佳负荷下运行，提高了机组的运行效率和延长了机组的运行寿命，降低了装置的运行成本。

技术特征：

1.一种新型mrc制冷装置，其特征在于，包括离心式压缩机、一段出口冷却器、一段出口分离器、二段出口冷却器、二段出口分离器、往复活塞式压缩机、第一中间冷却器、第二中间冷却器、第一分离器、第二分离器；

2.根据权利要求1所述的一种新型mrc制冷装置，其特征在于，所述一段出口分离器的第二出口输出mrc气体。

3.根据权利要求1所述的一种新型mrc制冷装置，其特征在于，在所述离心式压缩机二段的出口与二段出口冷却器的入口之间连接管路上外接管路与一段出口分离器的第二入口连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型mrc制冷装置，其特征在于，所述往复活塞式压缩机二级的出口与第二中间冷却器的入口之间连接管路上外接管路与第一分离器的第二入口连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型mrc制冷装置，其特征在于，所述第二分离器的出口输出mrc气液混合物进入二段出口分离器。

6.根据权利要求1所述的一种新型mrc制冷装置，其特征在于，所述由冷箱送来的返流mrc气体进入第二分离器。

7.根据权利要求1所述的一种新型mrc制冷装置，其特征在于，所述由冷箱送来的返流mrc气体进入二段出口分离器。

技术总结
本技术公开了一种新型MRC制冷装置，为解决现有技术中MRC制冷装置能耗高、不易控制等问题，本装置包含离心式压缩与往复活塞式压缩两部分，自冷箱送来的MRC气体被压缩机升压，同时通过循环水在冷却器中将压缩热去除，在分离器中将冷却后的MRC气液混合物进行分离，分离后的气相及液相经过节流后分别进入冷箱，提供冷量。

技术研发人员：师少杰
受保护的技术使用者：山西沃能化工科技有限公司
技术研发日：20221025
技术公布日：2024/1/12