天然气液化装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型给出了一种天然气液化装置，包括第一压缩机、热交换器、储罐、第一级冷却系统和第二级冷却系统；管路将第一压缩机、热交换器和储罐连通构成液化通道；管路将第一级冷却系统、第一节流阀与热交换器连通构成第一冷却通道；管路将第二级冷却系统、热交换器、第二级冷却系统和热交换器连通构成第二冷却通道；管路连接第三节流阀和热交换器且与液化通道连通构成第三冷却通道。实现天然气液化的方法的三级降温只需要两级冷却系统，可以减少液化天然气所需要的设备，降低了成本，并且提升了工作效率。
【专利说明】
天然气液化装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种天然气液化装置。
【背景技术】
[0002]天然气，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的能源，无色、无味、无毒且无腐蚀性，液化天然气的体积约为同量气态天然气体积的1/625，天然气液化方便储存，天然气液化的方法使用多级压缩冷却，但是目前多级压缩液化天然气的方法使用的设备多、耗能大，不利于企业节约成本。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种减少使用设备、降低耗能的天然气液化装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种天然气液化装置，包括第一压缩机、热交换器和液化天然气储罐；
[0005]还包括第一级冷却系统、第二级冷却系统；
[0006]第一级冷却系统包括第二压缩机、第一节流阀和丙烯制冷剂，第二压缩机压缩丙稀制冷剂；
[0007]第二级冷却系统包括第三压缩机、第二节流阀和乙烯制冷剂，第三压缩机压缩乙稀制冷剂；
[0008]热交换器内包括第一冷源管路、第二冷源管路、第三冷源管路、第一热交换管路和第二热交换管路；
[0009]通过管路将第一压缩机、热交换器的第一热交换管路和液化天然气储罐依次连通构成天然气的液化通道；
[0010]通过管路将第一级冷却系统的第二压缩机、第一节流阀与热交换器的第一冷源管路依次连通构成丙烯制冷剂的第一冷却通道；
[0011]通过管路将第二级冷却系统的第三压缩机、热交换器的第二热交换管路、第二级冷却系统的第二节流阀和热交换器的第二冷源管路依次连通构成乙烯制冷剂的第二冷却通道；
[0012]液化通道末端通过管路依次连接第三节流阀和热交换器的第三冷源管路且与液化通道的始端连通构成第三冷却通道。
[0013]采用这样的结构后，实现天然气液化的方法的三级降温只需要两级冷却系统，可以减少液化天然气所需要的设备，降低了成本，并且提升了工作效率。
[0014]本天然气液化装置热交换器的第一冷源管路内的介质分别与第一交换管路始端部内的介质和第二热交换管路内的介质发生热交换；
[0015]第二冷源管路从靠近第一交换管路中部位置延伸至第一交换管路始端位置，并且第二冷源管路内的介质从第一交换管路的中部至第一交换管路的始端之间内的介质发生热交换；
[0016]第三冷源管路从第一交换管路末端部延伸至第一交换管路始端部，第三冷源管路内的介质从第一交换管路的末端至第一交换管路的始端之间内的介质发生热交换。
[0017]采用这样的结构后，热交换器的冷源得到充分利用，提高本天然气液化装置的液化效率。
【附图说明】
[0018]图1是本天然气液化装置实施例的原理图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示
[0020]本天然气液化装置包括第一压缩机7、热交换器1、第一级冷却系统、第二级冷却系统和液化天然气储罐8。
[0021]热交换器I内包括第一冷源管路11、第二冷源管路12、第三冷源管路13、第一热交换管路14和第二热交换管路15。
[0022]第一级冷却系统为丙烯冷却系统，第一级冷却系统包括第二压缩机2、第一节流阀4和丙烯制冷剂，丙烯制冷剂通过压缩输入至热交换器I，压缩后的丙烯制冷剂进入热交换器I降压吸热。
[0023]第二级冷却系统为乙烯冷却系统，第二级冷却系统包括第三压缩机3、第二节流阀5和乙烯制冷剂，乙烯制冷剂通过压缩输入至热交换器I，压缩后的乙烯制冷剂进入热交换器I降压吸热。
[0024]通过管路将第一压缩机7、热交换器I的第一热交换管路14和液化天然气储罐8依次连通构成天然气的液化通道。
[0025]通过管路将第一级冷却系统的第二压缩机2、第一节流阀4与热交换器I的第一冷源管路11依次连通构成丙烯制冷剂的第一冷却通道。
[0026]通过管路将第二级冷却系统的第三压缩机3、热交换器I的第二热交换管路15、第二级冷却系统的第二节流阀5和热交换器I的第二冷源管路12依次连通构成乙烯制冷剂的第二冷却通道。
[0027]液化通道末端通过管路依次连接第三节流阀6和热交换器I的第三冷源管路13且与液化通道的始端连通构成第三冷却通道。
[0028]热交换器I的第一冷源管路11内的介质分别与第一交换管路始端部内的介质和第二热交换管路15内的介质发生热交换。
[0029]第二冷源管路12从靠近第一交换管路中部位置延伸至第一交换管路始端位置，并且第二冷源管路12内的介质从第一交换管路的中部至第一交换管路的始端之间内的介质发生热交换。
[0030]第三冷源管路13从第一交换管路末端部延伸至第一交换管路始端部，第三冷源管路13内的介质从第一交换管路的末端至第一交换管路的始端之间内的介质发生热交换。[0031 ]通过本天然气液化装置结合以下具体实施例介绍本天然气液化的方法。
[0032]本天然气液化的方法，包括以下步骤:
[0033]a)天然气先经过脱硫、脱碳、脱水、脱汞的净化处理，净化处理后的天然气进入液化通道，经过第一压缩机7增压至4.SMpa，变为液化天然气原料。
[0034]b)将步骤a)中得到的液化天然气原料进入热交换器I的第一热交换管路14中；
[0035]第一级冷却系统的丙烯制冷剂经过第二压缩机2压缩，在通过第一节流阀4后进入热交换器I的第一冷源管路11，进入第一冷源管路11后的丙烯制冷剂的压强从1.3Mpa变为45Kpa，并吸收热量与第一热交换管路14中的液化天然气原料发生热交换，液化天然气原料发生第一级降温，液化天然气原料的温度将降低至_35°C;
[0036]同时，第二级冷却系统的乙烯制冷剂经过第三压缩机3压缩，乙烯制冷剂进入热交换器I的第二热交换管路15中，与第一冷源管路11后的丙烯制冷剂发生热交换，与丙烯制冷剂发生热交换后的乙烯制冷剂在通过第二节流阀5后进入第二冷源管路12，进入第二冷源管路12后的乙烯制冷剂的压强从1.5Mpa变为45Kpa，并吸收热量与第一热交换管路14中的液化天然气原料再次发生热交换，液化天然气原料发生第二级降温，液化天然气原料的温度将降低至-85°C;
[0037]第二冷源管路12中的乙烯制冷剂与第一热交换管路14中的液化天然气原料发生热交换后，可以再次第二热交换管路15内的乙烯制冷剂发生热交换，进一步降低进入第二交换管路之前的乙烯制冷剂的温度，充分利用冷能。
[0038]c)将步骤b)中得到的液化天然气原料分离其体积的三分之一进入第三冷却通道，分离的液化天然气原料变为第三级制冷剂，第三级制冷剂在通过第三节流阀6后进入第三冷源管路13，进入第三冷源管路13后的第三级制冷剂的压强从4.7Mpa变为45Kpa，并吸收热量与第一热交换管路14中的液化天然气原料发生热交换，液化天然气原料变为液化天然气，此为第三级降温，液化天然气的温度将降低至-155°C，其压强为4.6Mpa;
[0039]第三冷源管路13内的液化天然气原料在发生热交换后压强降低、温度升高，通过管路再次输入至液化通道始端，并重新进行液化通道进行液化作业。
[0040]d)将步骤c)中得到的液化天然气输入至液化天然气储罐8中。
[0041 ]采用本天然气液化的方法配合本天然气液化装置生产液化天然气，可以减少液化天然气所需要的设备，降低了成本，并且提升了工作效率。
[0042]第一级冷却系统和第二级冷却系统中只描述了压缩机和供热交换器的制冷剂，被第一级冷却系统和第二级冷却系统压缩后的制冷剂还需要经过冷却系统内设置冷却器才会输入至热交换器中，但如冷却器、压缩机本身使用的冷却剂和驱动压缩机的电机等等设备都为冷却系统运转的必要条件，也是本领域常规技术，故没有做具体描述。
[0043]以上所述的仅是本实用新型的一种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种天然气液化装置，包括第一压缩机、热交换器和液化天然气储罐，其特征是: 还包括第一级冷却系统、第二级冷却系统； 第一级冷却系统包括第二压缩机、第一节流阀和丙烯制冷剂，第二压缩机压缩丙烯制冷剂； 第二级冷却系统包括第三压缩机、第二节流阀和乙烯制冷剂，第三压缩机压缩乙烯制冷剂； 热交换器内包括第一冷源管路、第二冷源管路、第三冷源管路、第一热交换管路和第二热交换管路； 通过管路将第一压缩机、热交换器的第一热交换管路和液化天然气储罐依次连通构成天然气的液化通道； 通过管路将第一级冷却系统的第二压缩机、第一节流阀与热交换器的第一冷源管路依次连通构成丙烯制冷剂的第一冷却通道； 通过管路将第二级冷却系统的第三压缩机、热交换器的第二热交换管路、第二级冷却系统的第二节流阀和热交换器的第二冷源管路依次连通构成乙烯制冷剂的第二冷却通道； 液化通道末端通过管路依次连接第三节流阀和热交换器的第三冷源管路且与液化通道的始端连通构成第三冷却通道。2.根据权利要求1所述的天然气液化装置，其特征是: 热交换器的第一冷源管路内的介质分别与第一交换管路始端部内的介质和第二热交换管路内的介质发生热交换； 第二冷源管路从靠近第一交换管路中部位置延伸至第一交换管路始端位置，并且第二冷源管路内的介质从第一交换管路的中部至第一交换管路的始端之间内的介质发生热交换； 第三冷源管路从第一交换管路末端部延伸至第一交换管路始端部，第三冷源管路内的介质从第一交换管路的末端至第一交换管路的始端之间内的介质发生热交换。
【文档编号】F25J3/00GK205536888SQ201620144168
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】王荣强, 王喜才
【申请人】蚌埠市荣强压缩机制造有限公司