[发明专利]一种液化富甲烷气的过程

权利要求书

1.一种液化富甲烷气的过程，包括富甲烷气中重烃的分离、富甲烷气的液化、脱氮、提供冷量的混合组 分制冷循环系统：

(a)富甲烷气流首先在多个预冷器中与混合冷剂换热；

(b)预冷却的富甲烷气在重烃分离塔中将重烃分离，重烃去分馏单元；

(c)富甲烷气在第一主换热器中被混合冷剂进一步冷却；

(d)富甲烷流体进入分离罐析出剩余的重烃，气相去下一个主换热器；

(e)富甲烷气在第二主换热器中被混合冷剂继续冷却并大部分冷凝；

(f)富甲烷气在第三主换热器中被混合冷剂全部冷凝并过冷；

(g)过冷的富甲烷流体进入填料塔脱氮，塔底液化甲烷经泵输往储罐，塔顶甲烷气作为燃料气；

(h)预冷循环的冷剂被压缩，级间冷却和后冷及冷凝采用外部冷的流体；预冷循环的冷剂在多级换热器中 闪蒸到较低的压力和温度以冷却混合冷剂；

(i)混合冷剂被压缩，级间冷却和后冷采用外部冷的流体；进一步的冷却通过预冷循环的多级换热器；预 冷后的混合冷剂在气液分离后，液相分为两部分，分别作为第一主换热器和第二主换热器的冷剂，气相顺 序经过第一、第二和第三主换热器被冷凝和过冷，作为第三主换热器的冷剂；

(j)第一主换热器的混合冷剂在提供冷量的过程中气化复热，气相引到压缩机入口缓冲罐；

(k)第二主换热器的混合冷剂，在提供冷量的过程部分气化，从换热器出来的两相流经气液分离器，气、 液相分别引入预冷器中与原料富甲烷气换热，复热或完全气化后引到压缩机入口缓冲罐；

(l)第三主换热器的混合冷剂，在提供冷量的过程部分气化，从换热器出来的两相流经气液分离器，气、 液相分别引入预冷器中与原料富甲烷气换热，复热或完全气化后引到压缩机入口缓冲罐；

(m)压缩机入口缓冲罐的混合冷剂进入压缩机再压缩。

2.如权利要求1所述的过程，富甲烷气进料的压力和温度是不高于10MPa，50℃。

3.如权利要求1所述的过程，富甲烷气在各预冷器中与各主换热器出口混合冷剂换热，富甲烷气冷却， 混合冷剂完全气化并复热去压缩机入口，预冷器出口设置控制阀调节换热负荷和混合冷剂气化压力。

4.如权利要求3所述的过程，混合冷剂的组成和配比根据富甲烷气的组成和各预冷器的压力和温度进行 调节。

5.如权利要求1所述的过程，富甲烷气的液化过程由一个闭式回路，采用混合组分的制冷循环提供冷量：

(a)预冷循环的冷剂在四级换热器中逐步闪蒸到较低的压力和温度以冷却混合冷剂；

(b)混合冷剂被压缩，级间冷却和后冷采用外部冷的流体；进一步的冷却通过预冷循环的多级换热器；

(c)预冷后的混合冷剂在气液分离后，液相分为两部分，分别作为第一主换热器和第二主换热器的冷剂， 一部分液相经过第一主换热器后引出，再通过节流过冷后回到第一换热器作为第一主换热器的冷剂，另一 部分液相经过第二主换热器后引出，再通过节流过冷后回到第二换热器作为第一主换热器的冷剂，气相顺 序经过第一、第二和第三主换热器被冷凝，再通过节流过冷后回到第三主换热器作为冷剂；

(d)第一主换热器的混合冷剂在提供冷量的过程中气化复热，气相引到压缩机入口；第二主换热器的混合 冷剂，在提供冷量的过程中部分气化，从换热器出来的两相流经气液分离器，气、液相分别引入预冷器中 与原料富甲烷气换热，复热或完全气化后引到压缩机入口缓冲罐；第三主换热器的混合冷剂，在提供冷量 的过程部分气化，从换热器出来的两相流经气液分离器，气、液相分别引入预冷器中与原料富甲烷气换热， 复热或完全气化后引到压缩机入口缓冲罐；压缩机入口缓冲罐的混合冷剂进入压缩机再压缩。

6.如权利要求5所述的过程，富甲烷气的预冷冷剂是丙烷，液化冷剂由氮、甲烷、乙烯、乙烷组成。

7.如权利要求5所述的过程，预冷冷剂和混合冷剂压缩机是多级离心或轴流压缩机或组合式。

8.如权利要求7所述的过程，预冷冷剂和混合冷剂压缩机是电机驱动或燃气透平机驱动或蒸汽透平机驱 动。