[发明专利]高低温氮气双膨胀天然气液化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然气液化方法，尤其涉及一种高低温氮气双膨胀天然气液化方法。

背景技术

随着社会的发展，石油储存量在减少，温室效应越来越明显；人们对绿色能源的要求也愈来愈强烈，于是天然气得到了广泛应用。但是天然气开采出来的均为气态，几乎不可能运输，这样就大大地制约了它使用。天然气的液化比为591，如果把天然气液化，体积缩小591倍，运输就成为可能，所以就出现了大量的天然气液化装置。天然气的液化工艺主要有氮膨胀制冷流程、氮-甲烷膨胀制冷流程、混合工质制冷流程等。这里主要介绍高低压氮气双膨胀天然气液化流程。

其中氮膨胀制冷流程又根据用户的产量及压力不同分为：氮气单膨胀制冷流程(主要用于产量小于30吨/天)，冷冻机加氮气单膨胀制冷流程(主要用于产量为30~100吨/天)，氮气双膨胀制流程(主要用于产量为100~600吨/天)冷。但是还没有用于高低温即双温区的液化流程，这里主要介绍高低温氮气双膨胀天然气液化流程，此流程为氮气双膨胀制流程的一种。

发明内容

本发明的目的是提供一种高低温氮气双膨胀天然气液化方法，解决了现有技术中存在的问题。

本发明所采用的技术方案是，高低温氮气双膨胀天然气液化方法，包括如下步骤：

a、氮气被压缩到1.5～2.5MPa，冷却到30～45℃；

b、步骤a得到的氮气一部分进入高温增压机的增压端，得到的2.2～3.6MPa高压氮气经第一后冷却器冷却到30～45℃，另一部分进入低温增压机的增压端，得到的2.2～3.6MPa高压氮气经第二后冷却器冷却到30～45℃；

c、被步骤b冷却后的所有高压氮气与1.0MPa～10Mpa原料天然气进入主换热器被低温膨胀机出口的0.6～1.0MPa低压氮气冷却，高压氮气被冷却到-70～-30℃后抽出一股，送入高温膨胀机膨胀制冷后返回主换热器-100～-80℃温度位置上，另一股继续冷却到-110～-70℃后送入低温膨胀机膨胀制冷后得到0.6～1.0MPa低压氮气，0.6～1.0MPa低压氮气返回主换热器复热，复热到-100～-80℃与高温膨胀机膨胀制冷后的氮气汇合后继续被复热出主换热器，同时1.0MPa～10Mpa原料天然气被低压氮气继续冷却、液化、过冷后出主换热器；

d、出主换热器的原料天然气经节流阀节流，分离灌分离后，得到液态天然气送入贮槽，气体返回主换热器回收冷量。

由于本发明提供的方法采用高温增压机和低温增压机增压，高温膨胀机和低温膨胀机膨胀制冷，所以可适用于高低温区。且液化率高，可达100％。

附图说明

图1是本发明的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供一种高低温氮气双膨胀天然气液化方法，包括如下步骤：

a、氮气经循环压缩机压缩到1.5～2.5MPa，再经循环水冷却到30～45℃；

b、步骤a得到的氮气一部分进入高温增压机1的增压端，得到的2.2～3.6MPa高压氮气经第一后冷却器3冷却到30～45℃，另一部分进入低温增压机2的增压端，得到的2.2～3.6MPa高压氮气经第二后冷却器4冷却到30～45℃；

c、被步骤b冷却后的所有高压氮气与1.0MPa～10Mpa原料天然气进入主换热器9被低温膨胀机6出口的0.6～1.0MPa低压氮气冷却，高压氮气被冷却到-70～-30℃后抽出一股，送入高温膨胀机5，在膨胀比为2～3，高压3.0MPa、高温-50℃下膨胀后，返回主换热器-100～-80℃温度位置上，另一股继续冷却到-110～-70℃后送入低温膨胀机6，在膨胀比为2～3、高压3.0MPa、低温-90℃下膨胀制冷后得到0.6～1.0MPa低压氮气，0.6～1.0MPa低压氮气返回主换热器复热，复热到-100～-80℃与高温膨胀机5膨胀制冷后的氮气汇合后继续被复热出主换热器9，同时1.0MPa～10Mpa原料天然气被0.6～1.0MPa低压氮气继续冷却、液化、过冷后出主换热器；

d、出主换热器的1.0MPa～10Mpa原料天然气经节流阀7节流，分离灌8分离后，得到压力为0.6MPa～1.0Mpa的液态天然气并送入贮槽，气体返回主换热器回收冷量。

实施例1

a、氮气经循环压缩机压缩到1.5MPa，再经循环水冷却到30℃；