[实用新型]一种FLNG膨胀制冷天然气液化工艺装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种FLNG膨胀制冷天然气液化工艺装置，属于石油设备技术领域。

背景技术

近年来，浮式液化天然气开发生产系统(Floating LiquefiedNatural Gas System，以下简称FLNG)的概念得到了很快的发展，它是集海上天然气/石油气的液化、储存和装卸为一体的新型油气田生产装置，相比其他开发方式，它具有投资少、风险小、便于移动等特点。FLNG的出现解决了深远海开发天然气的技术难题。随着我国对南海、渤海等海域油气资源的不断开采，FLNG必将是未来不可或缺的重要装备。中国FLNG装置的进展还处于起步阶段，深入开展FLNG相关技术研究，对我国深水油气资源的开发意义重大。

天然气液化工艺是FLNG系统的技术核心，在满足基本生产等要求的前提下，液化技术及相关设备的选择至关重要。由于海上工作环境的特殊性，FLNG对液化流程提出了如下要求：①流程简单，设备数量少，占甲板面积少；②液化流程能够制取制冷剂，并且对进料天然气的适应性强，热效率高；③安全可靠，具有较强的抗船体晃动的性能；④操作方便，便于启动和停车。目前应用在FLNG装置中的液化工艺主要有膨胀制冷液化工艺和混合制冷剂制冷液化工艺。膨胀制冷天然气液化工艺能够满足FLNG对天然气液化工艺的基本要求，且该工艺具有操作简单、设备数量少、制冷剂容易获取、海上适应性强等优点，因此，膨胀制冷天然气液化工艺在FLNG装置中得到了广泛的应用。但膨胀制冷液化工艺相比混合制冷剂制冷液化工艺，其能耗较高，制约了其在FLNG装置中的应用和发展。因此，降低膨胀制冷液化工艺的能耗是目前亟需解决的难题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种FLNG膨胀制冷天然气液化工艺装置，其目的在于，解决目前FLNG技术领域中膨胀制冷天然气液化工艺能耗较高的问题。并尽可能提高液化工艺装置在FLNG应用中的实用性，使天然气液化流程更经济、更安全、更稳定。

本实用新型的技术方案如下：

一种FLNG膨胀制冷天然气液化工艺装置包括CO₂预冷循环装置、N₂-CH₄双级膨胀制冷循环装置和天然气液化管路装置。

CO₂预冷循环装置包括通过管线依次相连且形成闭合回路的第一压缩机、第一冷却器、第一节流阀、第一换热器、第二压缩机和第二冷却器。

N₂-CH₄双级膨胀制冷循环装置包括通过管线依次相连且形成闭合回路的第三压缩机、第三冷却器、第四压缩机、第四冷却器、第一换热器、分流器、混合器和第二换热器。

天然气液化管路装置包括通过管线依次相连的进气管线、第一换热器、第一分离罐、第二换热器、第三换热器、第二节流阀、第二分离罐和LNG储罐。

在本实用新型的实施例中，上述分流器和混合器通过两条并联管线相连，其中一条管线上设有膨胀机，另一条管线上依次设有第二换热器、第三节流阀和第三换热器。

在本实用新型的实施例中，上述第一换热器一侧设有第一进口、第二出口、第三出口，相对的另一侧设有第一出口、第二进口和第三进口；第一进口和第一节流阀相连，第一出口和第二压缩机相连；第二进口和第四冷却器相连，第二出口和分流器相连；第三进口和进气管线相连，第三出口和第一分离罐相连。

在本实用新型的实施例中，上述第二换热器一侧设有第四进口、第五出口、第六出口，相对的另一侧设有第四出口、第五进口和第三进口；第四进口和混合器相连，第四出口和第三压缩机相连；第五进口和分流器相连，第五出口和第三节流阀相连；第六进口和第一分离罐相连，第六出口和第三换热器相连。

在本实用新型的实施例中，上述第三换热器一侧设有第七进口、第八出口，相对的另一侧设有第七出口和第八进口；第七进口和第三节流阀相连，第七出口和混合器相连；第八进口和所述第六出口相连，第八出口和第二节流阀相连。

在本实用新型的实施例中，上述FLNG膨胀制冷天然气液化工艺装置还包括NGL回收罐，NGL回收罐和第一分离罐相连。