[发明专利]双循环混合冷剂的天然气液化系统和方法

摘要

本发明公开了一种双循环混合冷剂的天然气液化系统和方法，其中系统包括：天然气输送管、冷箱、脱重烃装置、脱氮装置、LNG输送泵、LNG储罐、第一冷循环装置和第二冷循环装置，第一冷循环装置产生的冷量用来冷却第二冷循环装置和原料天然气；第二冷循环装置产生的冷量用来液化原料天然气。本发明可以根据原料天然气的组成、压力、温度，以及项目建设地点的环境温度的变化，合理配置混合冷剂的组成和配比，从而获得不同的冷却和液化温度，使得整个工艺系统的能耗最低，同时在实际操作过程中，由于原料天然气通常来自地下的气田，其组成、压力等条件会发生变化，因而需要合理调节其被冷却和液化的温度，以维持天然气液化装置的运行效率和能耗。

主权项

一种双循环混合冷剂的天然气液化系统，其特征在于，包括：天然气输送管、冷箱、脱重烃装置、脱氮装置、LNG输送泵、LNG储罐、第一冷循环装置和第二冷循环装置，其中所述冷箱包括：由天然气预冷管、第一混合冷剂的第一冷却通道、分别设置在所述第一混合冷剂的第一冷却通道的中间位置和末端的第一混合冷剂的第二冷却通道和第一混合冷剂的第三冷却通道，以及第二混合冷剂的第一冷却通道构成的第一换热单元，由天然气深冷管、第二混合冷剂的第二冷却通道、第二混合冷剂的第三冷却通道、第二混合冷剂的第四冷却通道和第二混合冷剂的第五冷却通道构成的第二换热单元；所述第一冷循环装置包括依次相连的第一离心式冷剂压缩机、第一冷却器、冷凝器、缓冲罐、过冷器，以及分别与所述第一离心式冷剂压缩机相连通的用于储存第一混合冷剂的第一气液分离罐和第二气液分离器；所述过冷器与所述第一混合冷剂的第一冷却通道相连通，将携带冷量的第一混合冷剂输送至所述第一混合冷剂的第一冷却通道；所述第一混合冷剂的第二冷却通道和所述第一混合冷剂的第三冷却通道分别与所述第二气液分离罐和所述第一气液分离罐相连通，将失去冷量的第一混合冷剂输送至所述第二气液分离罐和所述第一气液分离罐；所述第二冷循环装置包括依次相连的第二离心式冷剂压缩机、第二冷却器、第三离心式冷剂压缩机、第三冷却器，与所述第二离心式冷剂压缩机相连通的用于储存第二混合冷剂的第三气液分离罐，以及与所述第二混合冷剂的第一冷却通道相连将初步失去部分冷量的第二混合冷剂进行气液分离的第四气液分离罐，并将分离的气态的第二混合冷剂输送至与其顶端相连通的所述第二混合冷剂的第二冷却通道，将分离的液态的第二混合冷剂输送至与其底端相连通的所述第二混合冷剂的第三冷却通道；所述第二混合冷剂的第四冷却通道连通在所述第二冷剂的第二冷却通道与所述第二混合冷剂的第五冷却通道之间，所述第二混合冷剂的第三冷却通道与所述第二混合冷剂的第五冷却通道连通；所述第三冷却器与所述第二混合冷剂的第一冷却通道相连通，将携带冷量的第二混合冷剂输送至所述第二混合冷剂的第一冷却通道；所述第二混合冷剂的第五冷却通道与所述第三气液分离罐连通，将失去冷量的第二混合冷剂输送至所述第三气液分离罐；所述天然气预冷管与所述天然气输送管相连通，对流过的天然气进行预冷；所述脱重烃装置与所述天然气预冷管相连通，将经过预冷的天然气分离为液态的重烃组分和气态的轻烃组分；所述天然气深冷管与所述脱重烃装置的气相空间相连通，将输送来的气态的轻烃组分冷却液化为液态的轻烃组分；所述脱氮装置与所述天然气深冷管相连通，将输送来的液态的轻烃组分进行脱氮处理，得到液化天然气；所述LNG泵连通在所述LNG储罐与所述脱氮装置之间，将液化天然气输送到所述LNG储罐进行储存。