專利名稱：一種中小型天然氣液化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中小型天然氣液化工藝。
背景技術(shù)：
天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、潔凈的能源，其熱值高、燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染少，被認(rèn)為是21 世紀(jì)的首選能源。如今，天然氣液化技術(shù)已成為一項(xiàng)重大的先進(jìn)技術(shù)，液化天然氣已發(fā)展成為一門新興工業(yè)，正在繼續(xù)迅猛發(fā)展。天然氣液化過程包括天然氣凈化(也稱預(yù)處理)過程和天然氣液化過程兩部分， 前者是基礎(chǔ)，后者是核心。通常，先將原料天然氣經(jīng)過預(yù)處理，脫除液化過程的不利組分 (酸性組分、水分、較重?zé)N類及汞等)之后，再進(jìn)入制冷系統(tǒng)的高效換熱器不斷降溫，并將丁烷、丙烷、乙烷等逐級冷凝分離，最后在常壓下使溫度降低到-162°C左右，即可得到液化天然氣產(chǎn)品。我國有豐富的天然氣資源，但大規(guī)模開發(fā)利用天然氣，尤其是開發(fā)和應(yīng)用液化天然氣技術(shù)，起步很晚。長期以來，對液化天然氣工業(yè)既缺乏基礎(chǔ)的定量研究，又很少對它的技術(shù)內(nèi)涵有系統(tǒng)了解。我國天然氣資源主要分布在人口稀少、工業(yè)不太發(fā)達(dá)的中部和西部地區(qū)，而人口稠密、工業(yè)發(fā)達(dá)的東部及東南沿海地區(qū)天然氣資源相對不豐富，資源分布和利用之間尚存在一定的矛盾。盡管開設(shè)了忠武、陜京、西氣東輸?shù)裙艿?，但管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用高、投資風(fēng)險(xiǎn)大、建設(shè)周期長、機(jī)動性差、輻射范圍有限，使遠(yuǎn)離天然氣氣源和管道的用戶，依然對清潔能源的消費(fèi)需求得不到滿足。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，清潔能源的需求量越來越大。液化天然氣以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了管道天然氣的缺陷，具有很好的應(yīng)用前景。無論作為發(fā)電、陶瓷、玻璃等燃料還是城市居民生活用氣，其污染物排放量都大大的降低。另外，在城市冬季用氣高峰期間液化天然氣可以作為城市燃?xì)庹{(diào)峰的重要手段，所以市場廣闊。此外，液化天然氣作為汽車燃料與汽油相比，氮氧化物、一氧化碳、碳?xì)渑欧帕看蠓冉档停瑹o鉛化物排放，與柴油相比，沒有碳煙排放，徹底解決了汽車冒黑煙問題。目前國內(nèi)已經(jīng)研制出液化天然氣/汽油和液化天然氣/柴油雙燃料汽車，這對改善城市環(huán)境質(zhì)量將起到非常重要的作用。國家環(huán)境保護(hù)法規(guī)和汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺，不僅為液化天然氣汽車的發(fā)展提供廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)也促進(jìn)液化天然氣工業(yè)的快速前進(jìn)。液化天然氣的生產(chǎn)成本會受到諸多因素的影響，經(jīng)濟(jì)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，對于降低液化天然氣的生產(chǎn)成本，重點(diǎn)要解決生產(chǎn)過程中的節(jié)能降耗及流程性能等問題。我國的天然氣液化技術(shù)雖然起步較晚，但是發(fā)展很快。為了適應(yīng)我國已經(jīng)面臨大規(guī)模開發(fā)利用天然氣的新形勢，盡快改變國內(nèi)在液化天然氣產(chǎn)業(yè)上的薄弱環(huán)節(jié)，我們應(yīng)緊跟當(dāng)前天然氣液化流程追求簡便、高效的發(fā)展趨勢，綜合考慮各種天然氣液化流程的技術(shù)特點(diǎn)，研究出適合我國國情的新型天然氣液化流程。故對天然氣液化流程的模擬與優(yōu)化的深入研究，對我國液化天然氣事業(yè)的發(fā)展，可提供理論的指導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種中小型天然氣液化工藝，該中小型天然氣液化工藝機(jī)組設(shè)備少，能耗低，流程簡單，生產(chǎn)成本小，管理方便，降低了設(shè)備的維護(hù)成本。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種中小型天然氣液化工藝，包括以下步驟 (a)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至高壓；(b)壓縮至高壓的制冷劑進(jìn)入一級氣液分離器分離出液相制冷劑和氣相制冷劑后進(jìn)入預(yù)冷換熱器；(c)進(jìn)入預(yù)冷換熱器的液相制冷劑為預(yù)冷換熱器提供冷量進(jìn)行天然氣的初步液化；(d)氣相制冷劑經(jīng)預(yù)冷換熱器冷卻后，進(jìn)入二級氣液分離器分離成氣相制冷劑和液相制冷劑進(jìn)入液化換熱器；(e)進(jìn)入液化換熱器的液相制冷劑為液化換熱器提供冷量進(jìn)行天然氣的進(jìn)一步液化；(f)從液化換熱器出來的氣相制冷劑進(jìn)入過冷換熱器，為過冷換熱器提供冷量進(jìn)行天然氣的最終液化。所述步驟(b)中，壓縮至高壓的制冷劑首先采用風(fēng)冷帶走一部分熱量。所述步驟(C)中，進(jìn)入預(yù)冷換熱器的液相制冷劑進(jìn)行天然氣的初步液化后，與返流的混合制冷劑混合。所述步驟(e)中，進(jìn)入液化換熱器的液相制冷劑進(jìn)行天然氣的進(jìn)一步液化后，與返流的混合制冷劑混合。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是機(jī)組設(shè)備少，能耗低，流程簡單，生產(chǎn)成本小，管理方便，降低了設(shè)備的維護(hù)成本。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明涉及的液化工藝具體步驟為混合制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至高壓，首先采用風(fēng)冷帶走一部分熱量，之后進(jìn)入一級氣液分離器分離出液相和氣相，液相經(jīng)過預(yù)冷換熱器冷卻后，節(jié)流、降溫、降壓，與返流的混合制冷劑混合，為預(yù)冷換熱器提供冷量， 冷卻天然氣和從氣液分離器出來的氣相和液相兩股混合制冷劑。氣相制冷劑經(jīng)預(yù)冷換熱器冷卻后，進(jìn)入二級氣液分離器分離成氣相和液相，液相經(jīng)液化換熱器冷卻后節(jié)流、降溫、降壓與返流的混合制冷劑混合后，為液化換熱器提供冷量，冷卻天然氣和從分離器出來的氣相和液相兩股混合制冷劑。
從液化換熱器出來的氣相制冷劑，經(jīng)過冷換熱器冷卻后節(jié)流、降溫后進(jìn)入過冷換熱器，冷卻天然氣和氣相混合制冷劑。在混合制冷劑液化流程中，天然氣被預(yù)冷換熱器、液化換熱器、過冷換熱器逐步冷卻，最后經(jīng)過閃蒸于儲罐中儲存。上述液化工藝機(jī)組設(shè)備少，能耗低，流程簡單，生產(chǎn)成本小，管理方便，降低了設(shè)備的維護(hù)成本。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種中小型天然氣液化工藝，其特征在于，包括以下步驟(a)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至高壓；(b)壓縮至高壓的制冷劑進(jìn)入一級氣液分離器分離出液相制冷劑和氣相制冷劑后進(jìn)入預(yù)冷換熱器；(c)進(jìn)入預(yù)冷換熱器的液相制冷劑為預(yù)冷換熱器提供冷量進(jìn)行天然氣的初步液化；(d)氣相制冷劑經(jīng)預(yù)冷換熱器冷卻后，進(jìn)入二級氣液分離器分離成氣相制冷劑和液相制冷劑進(jìn)入液化換熱器；(e)進(jìn)入液化換熱器的液相制冷劑為液化換熱器提供冷量進(jìn)行天然氣的進(jìn)一步液化；(f)從液化換熱器出來的氣相制冷劑進(jìn)入過冷換熱器，為過冷換熱器提供冷量進(jìn)行天然氣的最終液化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中小型天然氣液化工藝，其特征在于，所述步驟(b)中， 壓縮至高壓的制冷劑首先采用風(fēng)冷帶走一部分熱量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中小型天然氣液化工藝，其特征在于，所述步驟(c)中， 進(jìn)入預(yù)冷換熱器的液相制冷劑進(jìn)行天然氣的初步液化后，與返流的混合制冷劑混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中小型天然氣液化工藝，其特征在于，所述步驟(e)中， 進(jìn)入液化換熱器的液相制冷劑進(jìn)行天然氣的進(jìn)一步液化后，與返流的混合制冷劑混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中小型天然氣液化工藝。該中小型天然氣液化工藝包括制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至高壓；制冷劑分離成液相和氣相進(jìn)入預(yù)冷換熱器；進(jìn)入預(yù)冷換熱器的液相進(jìn)行天然氣的初步液化；氣相制冷劑進(jìn)行二級分離后進(jìn)入液化換熱器；進(jìn)入液化換熱器液相進(jìn)行天然氣的進(jìn)一步液化；從液化換熱器出來的氣相制冷劑進(jìn)入過冷換熱器進(jìn)行天然氣的最終液化等步驟。本發(fā)明機(jī)組設(shè)備少，能耗低，流程簡單，生產(chǎn)成本小，管理方便，降低了設(shè)備的維護(hù)成本。
文檔編號C10L3/10GK102477327SQ201010567479
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者劉筱筱 申請人:劉筱筱