液化天然气的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及气体液化技术领域，具体涉及采用四种混合制冷剂液化天然气的设备。液化天然气的装置，液氮、乙烯（或乙烷）、甲烷经管线进入第一分离器，并经压缩机压缩液化冷却进入冷箱，天然气输送管连接冷箱的预冷管的入口，预冷管的出口连接重烃分离器，重烃分离器连接冷箱的冷却管，冷却管连接输出管线。本实用新型结构新颖，设计科学合理，制冷流程更简洁，设备小，工程量小，是一种更适合中小型液化天然气的装置。
【专利说明】
液化天然气的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及气体液化技术领域，具体涉及采用四种混合制冷剂液化天然气的设备。【背景技术】
[0002]近几年，国内国产及进口天然气液化装置每天的液化量约1亿立方米，降低天然气液化、贮存、汽化各环节的能量消耗是设计建造天然气液化装置最重要的一环。
[0003]混合冷剂制冷液化工艺，是采用多组分混合制冷剂(N2、C1?C5混合物)循环，利用各组分不同的沸点，经过逐级冷凝、蒸发和节流膨胀制取液化天然气所需的不同温度水平的冷量，以达到逐步冷却和液化天然气的目的。
[0004]当前，混合制冷剂液化流程的冷箱换热可以是多级的，提供冷量的混合冷剂液体蒸发温度随组分的不同而不同，在换热器内的热交换过程是变温过程。而混合冷剂的组成比例根据天然气原料的组成、压力、工艺流程而异，因此对制冷剂的配比和原料气的气质要求更为严格。现有多级节流流程的对温度点划分的流程优化及与换热器结构对接仍存在较大问题，混合制冷剂循环流程的效率较低，增加了液化系统功耗，提高了生产成本。
【发明内容】
[0005]本实用新型就是针对现有技术的不足，提供采用四种混合制冷剂液化天然气的装置。本实用新型结构新颖，设计科学合理，制冷流程更简洁，设备小，工程量小，是一种更适合中小型液化天然气的装置。
[0006]本实用新型提供的技术方案是:
[0007]液化天然气的装置，液氮储罐的出口连接第一汽化器，乙烯储罐的出口连接第二汽化器，甲烷储罐的出口连接第三汽化器，乙烷储罐的出口连接干燥器，第一汽化器、第二汽化器、第三汽化器、干燥器的出口连接第一分离器的入口，第一分离器的底部连通排污管线，第一分离器的顶部连接第二分离器的入口，第二分离器的顶部连接第三分离器的入口， 第二分离器的底部通过级间冷剂栗连接第三分离器的入口，第三分离器的顶部连接冷箱的冷却管道，第三分离器的底部通过冷剂循环栗连接冷箱的冷却管道，冷却管道连接冷箱的冷却回流管道，冷却回流管道连接第一分离器的入口，天然气输送管连接冷箱的预冷管的入口，预冷管的出口连接重烃分离器，重烃分离器连接冷箱的冷却管，冷却管连接输出管线;第一分离器的顶部与第二分离器入口之间设置有第一压缩机及第一冷却器;第二分离器的顶部与第三分离器入口之间设置有第二压缩机及第二冷却器。
[0008]具体的，第一汽化器的出口处设置第一流量传感器及第一阀门，第二汽化器的出口处设置第二流量传感器及第二阀门，第三汽化器的出口处设置第三流量传感器及第三阀门，干燥器的出口处设置第四流量传感器及第四阀门。
[0009]具体的，第一分离器上设置有第一液位传感器，第一液位传感器连接设置于第一分离器底部的排污阀；第二分离器上设置有第二液位传感器，第二液位传感器连接连接设置于级间冷剂栗出口的第一阀门；第三分离器上设置有第三液位传感器，第三液位传感器连接设置于冷剂循环栗出口的第二阀门。
[0010]具体的，冷却管道与冷却回流管道之间设置有压力传感器、温度传感器、流量计。 [〇〇11]具体的，乙烯储罐、甲烷储罐的顶部、乙烷储罐的顶部分别设置有阀门，并连接火炬。
[0012]本实用新型采用甲烷、乙烷(或乙烯)、异丁烷、氮气中的四种冷剂混合制冷进行 LNG生产。利用多组分混合物重组分先冷凝、轻组分后冷凝的特性，混合组分在冷箱中通过冷凝、分离、节流、蒸发得到不同的温度梯度，利用不同温度级的冷量将天然气预冷、液化和深冷，从而将天然气液化。【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图。
[0014] 1液氮储罐2乙烯储罐3甲烷储罐4丁烷储罐5第一汽化器 [〇〇15] 6第二汽化器7第三汽化器8干燥器9第一阀门10第二阀门[〇〇16] 11第三阀门12第四阀门13第一分离器14第二分离器15第三分离器16第一液位传感器17第二液位传感器18第三液位传感器19级间冷机栗20冷剂循环栗21第一压缩机22第一冷却器23第二压缩机24第二冷却器25冷箱26冷却管道27冷却回流管道 [〇〇17] 28压力传感器29温度传感器30流量计31预冷管32重烃分离器33冷却管34 火炬35排污管线36第一流量传感器37第二流量传感器38第三流量传感器39第四流量传感器。【具体实施方式】[〇〇18]液化天然气的装置，乙烯储罐、甲烷储罐的顶部、乙烷储罐的顶部分别设置有阀门，并连接火炬。
[0019]液氮储罐的出口连接第一汽化器，乙烯储罐的出口连接第二汽化器，甲烷储罐的出口连接第三汽化器，乙烷储罐的出口连接干燥器。第一汽化器、第二汽化器、第三汽化器、 干燥器的出口连接第一分离器的入口。第一汽化器的出口处设置第一流量传感器及第一阀门，第二汽化器的出口处设置第二流量传感器及第二阀门，第三汽化器的出口处设置第三流量传感器及第三阀门，干燥器的出口处设置第四流量传感器及第四阀门。
[0020]第一分离器的底部连通排污管线。第一分离器的顶部连接第二分离器的入口，第一分离器的顶部与第二分离器入口之间设置有第一压缩机及第一冷却器。第二分离器的顶部连接第三分离器的入口，第二分离器的顶部与第三分离器入口之间设置有第二压缩机及第二冷却器。第二分离器的底部通过级间冷剂栗连接第三分离器的入口。第三分离器的顶部连接冷箱的冷却管道，第三分离器的底部通过冷剂循环栗连接冷箱的冷却管道。[0021 ]第一分离器上设置有第一液位传感器，第一液位传感器连接设置于第一分离器底部的排污阀；第二分离器上设置有第二液位传感器，第二液位传感器连接连接设置于级间冷剂栗出口的第一阀门；第三分离器上设置有第三液位传感器，第三液位传感器连接设置于冷剂循环栗出口的第二阀门。
[0022]冷却管道连接冷箱的冷却回流管道，冷却管道与冷却回流管道之间设置有压力传感器、温度传感器、流量计。冷却回流管道连接第一分离器的入口。
[0023]天然气输送管连接冷箱的预冷管的入口，预冷管的出口连接重烃分离器，重烃分离器连接冷箱的冷却管，冷却管连接输出管线。[〇〇24] 所述乙烯储罐中也可作为乙烷储罐。[〇〇25]液氮、乙烯(或乙烷)、甲烷经气化后，由管线进入第一分离器;经干燥器干燥，由管线进入第一分离器。液氮、乙烯(或乙烷)、甲烷、异丁烷四种冷剂在管线内混合进入第一分离器。四种冷剂中的杂质由第一分离器底部排入排污管线。四种冷剂经第一压缩机增压到约1.5?1.7MPa，冷却后进入第二分离器进行气液分离，气相由第二分离器顶部进入第二压缩机增压到约4.3MPa，冷却后进入第三分离器进行气液分离，液相通过冷剂循环栗增压后进入冷却管道。冷剂经冷却管道预冷后，出冷箱节流降温，进入冷却回流管道。冷剂蒸发气化后给天然气和进入冷却管道内的冷剂提供冷量。冷剂气化、升温后出冷箱，在〇.3MPa返回第一分离器中。[〇〇26]经过脱酸性气、脱水等预处理后的天然气，在约5MPa直接进入冷箱中预冷管进行换热，-60°C左右抽出，经重烃分离器分离出重烃，返回冷箱冷却管进一步降温，冷却到-162 °C，自冷却管流出，节流后通过输出管线进入LNG储存系统。节流后储存过程中产生的闪蒸气作为燃料气。[〇〇27]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.液化天然气的装置，其特征在于，液氮储罐的出口连接第一汽化器，乙烯储罐的出口 连接第二汽化器，甲烷储罐的出口连接第三汽化器，乙烷储罐的出口连接干燥器，第一汽化 器、第二汽化器、第三汽化器、干燥器的出口连接第一分离器的入口，第一分离器的底部连 通排污管线，第一分离器的顶部连接第二分离器的入口，第二分离器的顶部连接第三分离 器的入口，第二分离器的底部通过级间冷剂栗连接第三分离器的入口，第三分离器的顶部 连接冷箱的冷却管道，第三分离器的底部通过冷剂循环栗连接冷箱的冷却管道，冷却管道 连接冷箱的冷却回流管道，冷却回流管道连接第一分离器的入口，天然气输送管连接冷箱 的预冷管的入口，预冷管的出口连接重烃分离器，重烃分离器连接冷箱的冷却管，冷却管连 接输出管线;第一分离器的顶部与第二分离器入口之间设置有第一压缩机及第一冷却器； 第二分离器的顶部与第三分离器入口之间设置有第二压缩机及第二冷却器。2.根据权利要求1所述液化天然气的装置，其特征在于，第一汽化器的出口处设置第一 流量传感器及第一阀门，第二汽化器的出口处设置第二流量传感器及第二阀门，第三汽化 器的出口处设置第三流量传感器及第三阀门，干燥器的出口处设置第四流量传感器及第四 阀门。3.根据权利要求1所述液化天然气的装置，其特征在于，第一分离器上设置有第一液位 传感器，第一液位传感器连接设置于第一分离器底部的排污阀；第二分离器上设置有第二 液位传感器，第二液位传感器连接连接设置于级间冷剂栗出口的第一阀门；第三分离器上 设置有第三液位传感器，第三液位传感器连接设置于冷剂循环栗出口的第二阀门。4.根据权利要求1所述液化天然气的装置，其特征在于，冷却管道与冷却回流管道之间 设置有压力传感器、温度传感器、流量计。5.根据权利要求1所述液化天然气的装置，其特征在于，乙烯储罐、甲烷储罐的顶部、乙 烷储罐的顶部分别设置有阀门，并连接火炬。
【文档编号】F25J1/02GK205593289SQ201620189994
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】杜丽民, 银永明, 宋世昌, 任明强, 仝淑月, 朱瑞苗
【申请人】中石化石油工程技术服务有限公司, 中石化中原石油工程设计有限公司