三段混合冷剂膨胀制冷天然气液化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天然气液化技术领域，具体地说就是一种三段混合冷剂膨胀制冷天然气液化装置。
【背景技术】
[0002]天然气是一种优质高效的清洁能源，随着我国天然气产量的逐年增加以及环境污染的逐年加剧，天然气正逐步替代传统的高污染能源在工业、民用及动力燃料等领域发挥重要的作用。
[0003]随着天然气液化技术的进步，天然气的运输和储存不再是瓶颈。目前，天然气液化工艺主要有三种方式:级联式制冷工艺、氮膨胀制冷工艺及混合冷剂制冷工艺，此三种工艺各有利弊，级联式制冷工艺虽技术成熟，能耗较低，但是其设备多，操作复杂，维护不便，因此目前已很少采用这种工艺。而氮膨胀制冷工艺相对与级联式制冷及混合冷剂制冷工艺虽然流程简单，操作方便，但是能耗却最高，因此目前国内已运行或在建的天然气液化项目，也是较少采用这种制冷工艺。混合冷剂制冷工艺，流程简单、投资较省、运行费用低、能耗较低，但是混合冷剂配比较困难，往往实际运行中，由于天然气组分及含量的不稳定，则混合冷剂的配比需要根据天然气气源组分的改变而改变，若是实际运行中，冷剂配比不合适，那么此工艺能耗低的优点则不能得到体现，因而混合冷剂制冷工艺只适合较稳定的天然气气源，有一定的局限性。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种三段混合冷剂膨胀制冷天然气液化装置，该装置集中了氮膨胀制冷工艺及混合冷剂制冷工艺的二者的优点，降低了制冷能耗、便于操作运行、增加了对天然气气源的广泛适应性。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:一种三段混合冷剂膨胀制冷天然气液化装置，包括压缩机入口分液罐1、冷剂压缩机2、冷剂压缩机级后水冷器3、冷剂压缩机级后分液罐4、冷剂泵5、透平膨胀机a6、透平膨胀机增压端水冷器7、透平膨胀机增压端分液罐8、一段液相冷剂节流阀9、二段冷剂分液罐10、二段液相冷剂节流阀11、冷剂换热器12、天然气重烃分液罐13、天然气节流阀14、透平膨胀机bl5，压缩机入口分液罐1、冷剂压缩机2、冷剂压缩机级后水冷器3、冷剂压缩机级后分液罐4顺序连接；冷剂压缩机级后分液罐4的气相出口管线与透平膨胀机a6增压端的入口管线连接，冷剂压缩机级后分液罐4的液相出口管线与冷剂泵5入口连接，透平膨胀机a6出口与冷剂泵5出口分别连接透平膨胀机增压端水冷器7入口 ；透平膨胀机增压端水冷器7出口连接透平膨胀机增压端分液罐8 ;冷剂换热器12包括制冷一段12-1、制冷二段12-2、预冷段12_3、天然气液化一段12_4、天然气液化二段12-5 ;透平膨胀机增压端分液罐8的液、气相出口分别与制冷一段12-1的冷剂入口、制冷二段12-2的冷剂入口相连；制冷一段12-1冷剂出口的外接管线上设置有一段液相冷剂节流阀9，制冷一段12-1的冷剂出口连接预冷段12-3 ;制冷二段12-2的出口连接二段冷剂分液罐10的入口，二段冷剂分液罐10的气、液相出口管线分别与透平膨胀机bl5的入口、二段液相冷剂节流阀11的入口相连；透平膨胀机bl5出口连接预冷段12-3入口，二段液相节流阀11的出口连接预冷段12-3 ;天然气液化一段12-4入口连接天然气管路，天然气液化一段12-4出口连接天然气重烃分液罐13入口，天然气重烃分液罐13气相出口连接天然气液化二段12-5 A 口，天然气重烃分液罐13液相出口连接重烃储存罐16 ；天然气液化二段12-5出口连接天然气节流阀14入口，天然气节流阀14出口连接液化天然气储存罐17。
[0006]作为优化，所述的混合冷剂成分包括凡和C C3H8, C5H12中的至少一种。
[0007]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用三段混合冷剂膨胀制冷工艺，即发挥了膨胀制冷及混合冷剂制冷的优势，又避免了二者的劣势，具备流程简单、设备少、操作简单、适应性强等特点。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型总体结构图。
[0009]其中，I压缩机入口分液罐、2冷剂压缩机、3冷剂压缩机级后水冷器、4冷剂压缩机级后分液罐、5冷剂泵、6透平膨胀机a、7透平膨胀机增压端水冷器、8透平膨胀机增压端分液罐、9 一段液相冷剂节流阀、10 二段冷剂分液罐、11 二段液相冷剂节流阀、12冷剂换热器、12-1制冷一段、12-2制冷二段、12-3预冷段、12-4天然气液化一段、12-5天然气液化二段、13天然气重烃分液罐、14天然气节流阀、15透平膨胀机b、16重烃储存罐、17液化天然气储存罐。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，一种三段混合冷剂膨胀制冷天然气液化装置，包括压缩机入口分液罐1、冷剂压缩机2、冷剂压缩机级后水冷器3、冷剂压缩机级后分液罐4、冷剂泵5、透平膨胀机a6、透平膨胀机增压端水冷器7、透平膨胀机增压端分液罐8、一段液相冷剂节流阀9、二段冷剂分液罐10、二段液相冷剂节流阀11、冷剂换热器12、天然气重烃分液罐13、天然气节流阀14、透平膨胀机bl5，压缩机入口分液罐1、冷剂压缩机2、冷剂压缩机级后水冷器3、冷剂压缩机级后分液罐4顺序连接，压缩机2对混合冷剂进行升压升温；冷剂压缩机级后水冷器3对混合冷剂进行降温冷却，冷剂压缩机级后分液罐4对混合冷剂进行冷剂气液分离；冷剂压缩机级后分液罐4的气相出口管线与透平膨胀机a6增压端的入口管线连接，冷剂压缩机级后分液罐4的液相出口管线与冷剂泵5入口连接，透平膨胀机a6出口与冷剂泵5出口分别连接透平膨胀机增压端水冷器7入口，透平膨胀机增压端水冷器7对气液两相的冷剂进行降温；透平膨胀机增压端水冷器7出口连接透平膨胀机增压端分液罐8 ;冷剂换热器12包括制冷一段12-1、制冷二段12-2、预冷段12-3、天然气液化一段12_4、天然气液化二段12-5 ;