[发明专利]一种利用多组分制冷剂双级压缩生产液化天然气的方法

权利要求书

1.一种利用多组分制冷剂双级压缩生产液化天然气的方法，该方法用于将天然气在冷箱中与预冷制冷剂和深冷制冷剂换热后被液化为-140～-163℃的液化天然气，该方法包括以下部分：

预冷制冷剂压缩循环部分：预冷制冷剂经过预冷压缩机增压、升温后，经冷却器冷却，然后经过缓冲罐进入冷箱冷却，出冷箱的冷剂经过节流阀后成为气液两相并在气液分离罐中分离，分离出的气相冷剂和液相冷剂再重新汇合，然后经过冷箱复热为气相，最后回到预冷压缩机入口，完成预冷制冷剂压缩循环；

深冷制冷剂压缩循环部分：深冷制冷剂经过深冷压缩机增压、升温后，经冷却器冷却，然后直接进入冷箱冷却，出冷箱的冷剂经过节流阀后成为气液两相并在气液分离罐中分离，分离出的气相冷剂和液相冷剂再重新汇合，然后经过冷箱复热为气相，最后回到深冷压缩机入口，完成深冷制冷剂压缩循环；

天然气在冷箱中与预冷制冷剂和深冷制冷剂换热被液化为-140～-163℃的液化天然气，然后降压并送出。

2.根据权利1所述的方法，其特征是，预冷制冷剂压缩循环过程为气相预冷制冷剂经过预冷压缩机(可为一级或多级)增压、升温，经过冷却器冷却，然后经过缓冲罐进入冷箱冷却，出冷箱的液相预冷制冷剂经过节流阀降温、降压后成为气液两相流体，此气液两相流体在气液分离罐中进行分离，分离出的气相冷剂和液相冷剂再重新汇合后从冷箱的其中一个流道进入冷箱，为天然气和深冷制冷剂提供冷量，同时在冷箱中复温后成为气相预冷制冷剂，然后回到预冷压缩机入口完成预冷制冷剂压缩循环过程。

3.根据权利2所述的方法，其中，预冷制冷剂经过预冷压缩机(可为一级或多级)增压、升温后，压缩机出口压力为1.0～8.0MPaG，温度为100～220℃；气相预冷制冷剂经过冷却器后温度为24～50℃；预冷制冷剂进入冷箱降温至-20～-60℃后出冷箱经节流阀降压至0.2～0.7MPaG.，温度为-30～-70℃。

4.根据权利3所述的方法，其中，预冷制冷剂由摩尔百分比为：C₂：15％～30％，C₃：35％～65％，C₄：7％～35％，C₅：10％～30％.中的三种或四种组成。

5.根据权利1所述的方法，其特征是，深冷制冷剂压缩循环过程为气相深冷制冷剂经过深冷压缩机(可为一级或多级)增压、升温，经过冷却器冷却后直接进入冷箱冷却，出冷箱的液相深冷制冷剂经节流阀降温、降压后成为气液两相流体，此气液两相流体在气液分离罐中进行分离，分离出的气相冷剂和液相冷剂再重新汇合后从冷箱的另一个流道进入冷箱，为天然气提供冷量，同时在冷箱中复温后成为气相深冷制冷剂，然后回到深冷压缩机入口完成深冷制冷剂压缩循环过程。

6.根据权利5所述的方法，其中，深冷制冷剂经过深冷压缩机(可为一级或多级)增压、升温后，压缩机出口压力为2.8～4.7MPaG，温度为150～300℃；深冷制冷剂进入冷箱降温至-138～-161℃后出冷箱经节流阀降压至0.22～0.68MPaG，温度为-149～-165℃。

7.根据权利6所述的方法，其中，深冷制冷剂由摩尔百分比为：N₂：5％～14％，C₁：20％～41％，C₂：28％～43％，C₃：9％～24％组成。

8.根据权利1所述的方法，其特征是，天然气以压力1.0～7.0MPaG，温度20～70℃进入冷箱，在冷箱中换热降温至-50～-75℃成为气液两相后从冷箱流出，进入气液分离罐，分离出的气相流体再返回冷箱继续冷却至-140～-163℃后，出冷箱，最后经过节流阀降压后送出。