一種采用液體膨脹機的lng生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LNG生產(chǎn)，特別是一種采用液體膨脹機的LNG生產(chǎn)裝置。
【背景技術】
[0002]通常LNG生產(chǎn)裝置采用節(jié)流閥來降低高壓混合工質(zhì)流體和高壓天然氣的壓力，但是由于節(jié)流閥的不可逆性，高壓流體的能量被浪費掉，同時，節(jié)流閥的耗散效應使得裝置的能耗增大，LNG的液化率和回收率降低。節(jié)流過程伴隨有的氣蝕現(xiàn)象也不可避免的降低了節(jié)流閥的壽命。采用液體膨脹機來代替節(jié)流閥，不但消除了節(jié)流的不可逆性，也消除了氣蝕現(xiàn)象，同時，液體膨脹機對外做的功可以回收利用，降低了裝置的能耗，減少了裝置的運行成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種能夠降低能耗、節(jié)約生產(chǎn)成本的采用液體膨脹機的LNG生產(chǎn)裝置。
[0004]本實用新型的目的通過以下技術方案來實現(xiàn):一種采用液體膨脹機的LNG生產(chǎn)裝置，包括生產(chǎn)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)包括冷箱、設置在冷箱內(nèi)的換熱器單元、設置在冷箱內(nèi)的混合冷劑液體膨脹機和與混合冷劑液體膨脹機連通的混合冷劑壓縮制冷單元；
[0005]生產(chǎn)系統(tǒng)包括凈化單元、分離器、脫乙烷塔、脫丁烷塔、天然氣液體膨脹機和LNG分離器，分離器、脫乙烷塔、天然氣液體膨脹機和LNG分離器設置在冷箱內(nèi)，凈化單元、分離器、脫乙烷塔和脫丁烷塔依次連通，分離器、天然氣液體膨脹機和LNG分離器依次連通，脫乙烷塔和LNG分離器連通，LNG分離器連通有LNG儲罐，脫丁烷塔連通有LPG儲罐和輕油儲罐。
[0006]所述的天然氣液體膨脹機連接有發(fā)電機A，混合冷劑液體膨脹機連接有發(fā)電機B。
[0007]所述的LNG分離器連接有尾氣管道。
[0008]所述的制冷系統(tǒng)使用的混合冷劑分由氮氣、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、戊烷和己烷中的兩種及兩種以上的組分任意比例組合而成，進入冷箱的混合冷劑壓力為IMPa?6 MPaο
[0009]所述的天然氣液體膨脹機為徑流型或軸流沖動型，混合冷劑液體膨脹機為徑流型或軸流沖動型。
[0010]本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的殘余不凝組成從LNG分離器的氣相出口端進入換熱器單元內(nèi)，為冷卻和液化原料氣補充冷量，從而節(jié)省了能耗；本實用新型引入混合冷劑液體膨脹機和液體天然氣膨脹機，取代傳統(tǒng)流程里的節(jié)流閥，降低了流程的不可逆性，消除了節(jié)流的耗散，節(jié)省能耗3%?8%，降低了生產(chǎn)成本;天然氣液體膨脹機和混合冷劑液體膨脹機能夠收集利用膨脹做的功并用于發(fā)電或者壓縮氣體，避免了浪費，節(jié)約了成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型同時生產(chǎn)LNG、LPG和輕油產(chǎn)品的裝置結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型同時生產(chǎn)LNG和回收重烴的裝置結構示意圖；
[0013]圖3為本實用新型直接生產(chǎn)LNG的裝置結構示意圖；
[0014]圖中，1-凈化單元，2-冷箱，3-分離器，4-脫乙烷塔，5-脫丁烷塔，6-LPG儲罐，7-輕油儲罐，8-天然氣液體膨脹機，9-LNG分離器，10- LNG儲罐10，11_換熱器單元，12-混合冷劑液體膨脹機，13-發(fā)電機B，14-發(fā)電機A，15-混合冷劑壓縮單元，16-凈化氣，17-液體凈化氣，18-富丁烷液體天然氣，19-輕油產(chǎn)品，20- LPG產(chǎn)品，21-低溫輕凈化氣，22-高壓液體天然氣，23- LNG，24-尾氣，25-尾氣管道，26-脫乙烷凈化氣，27-脫重烴凈化氣，28-重烴，29-重烴儲罐。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述，本實用新型的保護范圍不局限于以下所述:
[0016]實施例1，如圖1所示，一種采用液體膨脹機的LNG生產(chǎn)裝置，包括生產(chǎn)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)包括冷箱2、設置在冷箱2內(nèi)的換熱器單元11、設置在冷箱2內(nèi)的混合冷劑液體膨脹機12和與混合冷劑液體膨脹機12連通的混合冷劑壓縮單元15，混合冷劑壓縮單元15、換熱器單元11和混合冷劑液體膨脹機12通過管道連通；
[0017]生產(chǎn)系統(tǒng)包括凈化單元1、分離器3、脫乙烷塔4、脫丁烷塔5、天然氣液體膨脹機8和LNG分離器9，分離器3、脫乙烷塔4、天然氣液體膨脹機8和LNG分離器9設置在冷箱2內(nèi)，凈化單元1、分離器3、脫乙烷塔4和脫丁烷塔5依次連通，分離器3、天然氣液體膨脹機8和LNG分離器9依次連通，脫乙烷塔4和LNG分離器9連通，LNG分離器9連通有LNG儲罐10，脫丁烷塔5連通有LPG儲罐6和輕油儲罐7，如若需要生產(chǎn)輕油和LPG時，脫丁烷塔5在常溫下工作，節(jié)省了能量消耗。
[0018]本實施例中，所述的天然氣液體膨脹機8連接有發(fā)電機A14，混合冷劑液體膨脹機12連接有發(fā)電機B13，天然氣液體膨脹機8和混合冷劑液體膨脹機12輸出功除應用于發(fā)電機B13外，也可用于驅(qū)動機械，諸如:壓縮機、栗等，當輸出功驅(qū)動壓縮機時，壓縮機可以增壓原料氣、制冷劑、B0G和尾氣。
[0019]本實施例中，所述的LNG分離器9連接有尾氣管道25。
[0020 ]本實施例中，所述的制冷系統(tǒng)使用的混合冷劑分由氮氣、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、戊烷和己烷中的兩種及兩種以上的組分任意比例組合而成。
[0021 ]本實施例的工作過程如下:原料氣進入凈化單元1內(nèi)，經(jīng)過凈化單元1的作用凈化成凈化氣16，凈化氣16進入冷箱的壓力為2MPa?10 MPa，凈化氣16被換熱器單元11冷卻到-60°C左右進入分離器3并在分離器3內(nèi)形成液體凈化氣17和低溫輕凈化氣21，低溫輕凈化氣21被換熱器單元11冷卻后形成高壓液體天然氣22，并進入天然氣液體膨脹機8膨脹做功以取代節(jié)流閥，液體凈化氣17進入脫乙烷塔4精餾，形成富丁烷液體天然氣18和脫乙烷凈化氣26，富丁烷液體天然氣18進入脫丁烷塔5進一步精餾形成輕油產(chǎn)品19和LPG產(chǎn)品20，輕油產(chǎn)品19送入到輕油儲罐7內(nèi)儲存，LPG產(chǎn)品20送入到LPG儲罐內(nèi)儲存，高壓液體天然氣22在天然氣液體膨脹機8內(nèi)經(jīng)過膨脹做功后進入LNG分離器9，天然氣液體膨脹機出口壓力為0.001?1.6 MPa，脫乙烷凈化氣26被換熱器單元11冷卻后也進入LNG分離器9，在LNG分離器9內(nèi)分離出液態(tài)的LNG23和氣態(tài)的尾氣24，LNG23送入到LNG儲罐10內(nèi)儲存，氣態(tài)的尾氣24進入換熱器單元11提供冷量被升溫后作為尾氣燃料引入燃料管網(wǎng)或用氣點?；旌侠鋭嚎s單元15使用由氮氣、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、戊烷和己烷中的兩種及兩種以上的組分任意比例組合形成的混合冷劑為換熱器單元11提供冷量，混合冷劑經(jīng)過換熱單元11換熱之后進入混合冷劑液體膨脹機12膨脹做功并驅(qū)動發(fā)電機B13發(fā)電，混合冷劑在混合冷劑液體膨脹機12的出口壓力為0.01-0.6 MPa，混合冷劑進入混合冷劑液體膨脹機12做功，降低壓力，可以取代節(jié)流閥以產(chǎn)生制冷效應，避免浪費能量;高壓液體天然氣22進入天然氣液體膨脹機8膨脹做功并驅(qū)動發(fā)電機A14發(fā)電，避免浪費能量，LNG分離器9分離的氣態(tài)的尾氣24也可以為換熱器單元11提供冷量，節(jié)約了資源，降低了成本。
[0022]實施例2，如圖2所示，一種采用液體膨脹機的LNG生產(chǎn)裝置，包括生產(chǎn)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)包括冷箱2、設置在冷箱2內(nèi)的換熱器單元11、設置在冷箱2內(nèi)的混合冷劑液體膨脹機12和與混合冷劑液體膨脹機12連通的混合冷劑壓縮單元15，混合冷劑壓縮單元15、換熱器單元11和混合冷劑液體膨脹機12通過管道連通；
[0023]生產(chǎn)系統(tǒng)包括凈化單元1、分離器3、天然氣液體膨脹機8和