[发明专利]一种二氧化碳预冷单级氮膨胀的小型天然气液化系统

摘要

本发明提供了一种二氧化碳预冷单级氮膨胀的小型天然气液化系统，包括：二氧化碳膨胀预冷循环、氮气膨胀制冷循环以及天然气液化模块。所述二氧化碳膨胀预冷循环通过二氧化碳两级增压冷却、预冷及膨胀制冷依次为第一级冷却器、二氧化碳换热器提供冷量并实现循环；氮气膨胀制冷循环通过氮气两级压缩冷却、预冷、膨胀降温依次为第二级冷却器、第一级冷却器提供冷量并实现循环；天然气液化模块在第一级冷却器实现预冷，除去重烃后在第二级冷却器得以进一步降温，经过节流阀降压和气液分离得到液化天然气。本发明采用非碳氢化合物作为制冷剂，降低了作业风险，结构简单、流程紧凑，对边际天然气的液化回收有较强的适应性。

主权项

1.一种二氧化碳预冷单级氮膨胀的小型天然气液化系统，其特征在于，包括：二氧化碳膨胀预冷循环、氮气膨胀制冷循环以及天然气液化模块，其中：所述二氧化碳膨胀预冷循环通过二氧化碳两级增压（C‑301、C‑302）冷却（WC‑301、WC‑302）、预冷（E‑301）及膨胀制冷（EX‑301）为第一级冷却器（HEX‑101）、二氧化碳换热器（E‑301）提供冷量并实现循环；所述氮气膨胀制冷循环通过氮气两级压缩（C‑201、C‑202）冷却（WC‑201、WC‑202）、预冷（HEX‑101）、膨胀降温（EX‑201）依次为第二级冷却器（HEX‑102）、第一级冷却器（HEX‑101）提供冷量并实现循环；所述天然气液化模块在第一级冷却器（HEX‑101）实现预冷，通过初级分离器（V‑101）脱除重烃，其中液相经过第一级节流阀（VLV‑101）节流降温后返回第一级冷却器（HEX‑101）提供冷量，气相进入第二级冷却器（HEX‑102）与氮气换热得以进一步降温，经过第二级节流阀（VLV‑102）过冷后进入二级分离器（V‑102），其气相依次返回第二级冷却器（HEX‑102）、第一级冷却器（HEX‑101）复热，液相即为产品液化天然气。