MPa，增压后混合制冷剂先经循环冷却水2、3冷却至35°C，再经制冷冷量回收换热器4降温后进预冷器5，将温度降至?_35°C，预冷器5的冷源由丙烷预冷系统提供，降温后的混合制冷剂进制冷气液分离器10，从制冷气液分离器10来的液体经换热器6冷却和节流阀8后与换热器7来的混合制冷剂混合一起作为换热器6的冷源。从制冷气液分离器10来的气体经换热器6和换热器7降温及节流阀9后作为换热器7的冷源。从换热器6出来的混合制冷剂进制冷冷量回收换热器4作为冷源，混合制冷剂温度升至?32°C进制冷压缩机1。
[0026]预冷循环系统说明，预冷剂丙烷经预冷压缩机11增压至1.4MPa，增压后的预冷剂先经循环冷却水12冷却至35°C，再经预冷冷量回收换热器13降温，然后经节流阀15降压至约0.12MPa进预冷气液分离器16，分离后的液体预冷剂进预冷器5作冷源。出预冷器5的预冷剂与预冷气液分离器16来的气体预冷剂同进混合器14，混合后的预冷剂作为预冷冷量回收换热器13的冷源，出预冷冷量回收换热器13的预冷剂温度约?33°C，进预冷压缩机11。
[0027]实施例2
[0028]如图2所示，每天30万标准立方米天然气液化装置采用全回收冷量的天然气带二次节流的预冷及混合制冷液化工艺，天然气经压缩机增压至4.6MPa，然后经MDEA法脱碳、分子筛脱水、脱汞等净化、干燥、精滤后进入本专利所述的全回收冷量的天然气带二次节流的预冷及混合制冷液化工艺，得到液化天然气产品。
[0029]原料天然气组分为95.3%甲烷，2%乙烷，1.5%丙烷，0.6% 丁烷，0.3%异丁烷，0.2%异戊烷、0.1%戊烷.。
[0030]具体说明如下:
[0031]天然气经压缩机增压至4.6MPa，然后经MDEA法脱碳、分子筛脱水、脱汞等净化、干燥、精滤后进入制冷冷量回收换热器4与从换热器6来的混合制冷剂换热降温。降温后的天然气在预冷器5中与预冷剂换热降温至?_12°C，再与二级预冷器17中的预冷剂换热降温至?-40°C。然后在换热器6中与混合制冷剂换热降温、液化，温度约-95°C。
[0032]液化天然气在换热器7中过冷到?_159°C后经节流降压至适合压力进液化天然气储罐。
[0033]混合制冷循环系统说明，混合制冷剂经制冷压缩机1增压至约3.0MPa，增压后混合制冷剂先经循环冷却水2、3冷却至35°C，再经制冷冷量回收换热器4降温后进预冷器5及二级预冷器17，将温度降至?_40°C，预冷器5、二级预冷器17的冷源由丙烯预冷系统提供，降温后的混合制冷剂进制冷气液分离器10，从制冷气液分离器10来的液体经换热器6冷却和节流阀8后与换热器7来的混合制冷剂混合一起作为换热器6的冷源。从制冷气液分离器10来的气体经换热器6和换热器7降温及节流阀9后作为换热器7的冷源。从换热器6出来的混合制冷剂进制冷冷量回收换热器4作为冷源，混合制冷剂温度升至?30°C进制冷压缩机1。
[0034]预冷循环系统说明，预冷剂丙烯经预冷压缩机11增压至约1.8MPa，增压后的预冷剂先经循环冷却水12冷却至35°C，一部分预冷剂经预冷冷量回收换热器13冷却，另一部分预冷剂经二级预冷冷量回收换热器18降温，以上两部分预冷剂混合后经节流阀15降压至约0.35MPa进预冷气液分离器16，分离后的液体预冷剂部分进预冷器5作冷源。出预冷器5的预冷剂与预冷气液分离器16来的气体预冷剂同进混合器14，混合后的预冷剂作为预冷冷量回收换热器13的冷源，出预冷冷量回收换热器13的预冷剂温度约?31°C，进预冷压缩机11 二级入口 ；从预冷气液分离器16来的另一部分预冷剂再经节流阀20降压至约0.12MPa进二级预冷汽液分离器21，分离后的液体预冷剂进二级预冷器17作冷源。出二级预冷器17的预冷剂与二级预冷汽液分离器21来的气体预冷剂同进混合器19，混合后的预冷剂作为二级预冷冷量回收换热器18的冷源，出二级预冷冷量回收换热器18的预冷剂温度约?30°C,进预冷压缩机11 一级入口。
【主权项】
1.全回收冷量的天然气带预冷及混合制冷液化工艺，其特征在于包括预冷循环、混合制冷循环、以及天然气液化循环。2.根据权利要求1所述的预冷循环、混合制冷循环、以及天然气液化循环，其特征在于预冷剂为丙烯、丙烷或其他物质，混合制冷剂为氮气和C1?C4的烃类混合物。3.根据权利要求1所述的预冷循环，其特征在于预冷剂经预冷压缩机增压至适合压力，增压后预冷剂先经过循环冷却水冷却或风冷等降温至小于40°C，此时预冷剂已经全部或部分液化，再经预冷冷量回收换热器降温，然后经至少一次节流降压至适合压力，预冷剂作为天然气和制冷剂的冷源，然后，预冷剂再回预冷冷量回收换热器作为预冷冷量回收换热器的冷源，出预冷冷量回收换热器的预冷剂温度约0?40°C，进预冷压缩机。4.根据权利要求1所述的预冷循环，其特征在于预冷剂经过预冷冷量回收换热器降温后再经不同节流次数后降压后，预冷剂压力不同，经过向天然气和制冷剂等需冷却的介质供冷量后再回预冷冷量回收换热器的回收冷量，不同压力的预冷剂气体进预冷压缩机的与预冷剂压力相对于入口。5.根据权利要求1所述的混合制冷循环特征在于混合制冷剂经制冷压缩机增压至适合压力，增压后混合制冷剂先经循环冷却水冷却或风冷等降温至小于40°C，再经制冷冷量回收换热器降温后进预冷器降温，降温后的混合制冷剂经过节流后作为混合制冷剂自身冷却、液化和天然气冷却、液化、过冷的冷源。6.根据权利要求1所述的混合制冷循环特征在于混合制冷剂经过制冷冷量回收换热器进行冷量回收，混合制冷剂温度升至0?40°C进制冷压缩机。7.根据权利要求1所述的天然气液化循环特征在于净化后天然气先经制冷冷量回收换热器和预冷器降温，再经换热器液化、过冷。8.根据权利要求1所述的预冷循环、混合制冷循环、以及天然气液化循环，其冷量回收可采用多种组合形式，其目的是回收预冷系统和制冷系统剩余冷量。9.本全回收冷量的工艺可推广到阶级式制冷循环工艺。
【专利摘要】本发明公开了一种全回收冷量的天然气带预冷及混合制冷液化工艺，本工艺将预冷系统和混合制冷系统提供的冷量全回收，降低天然气或含甲烷气体液化的整体能耗，预冷压缩机和制冷压缩机入口气体温度在0～40℃，同普通压缩机进气条件一致，有利于液化设备的国产化。本工艺具有流程简单、操作方便、效率高、运行费用低、适应性强等优点。
【IPC分类】F25J1/02
【公开号】CN105371590
【申请号】CN201410440647
【发明人】李均伦
【申请人】李均伦
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年9月2日