[实用新型]天然气液化工艺的制冷系统和液化系统

权利要求书

1.一种天然气液化工艺的制冷系统和液化系统：包括原料天然气预冷换热器、实现原料天然气液化和过冷的液化换热器和过冷换热器，其特征在于：所述的预冷换热器是一个全部由板翅式换热单元并联组成的换热系统，液化换热器和过冷换热器是另一个由板翅式换热单元并联组成的换热系统，在预冷换热器内布置有原料天然气预冷、混合冷剂换热、正流液态丙烷和反流液态丙烷四级预冷的换热部分，其中，

(1)液态丙烷四级预冷的各级预冷中包括将正流液态丙烷中的高压丙烷液体抽出预冷换热器和将低压丙烷液体引入预冷换热器的中抽结构，在各级丙烷预冷过程中从预冷换热器抽出的高压丙烷液体经过节流阀节流后进入分离罐，经过分离罐后液态丙烷进入预冷换热器蒸发复热给原料天然气、混合冷剂及正流液态丙烷提供冷量，然后经过换热后转化为气态并与分离罐出来的丙烷气体汇合经过管道连接至该级丙烷压缩机的入口，一至三级的丙烷压缩机的出口端均连接至下一级丙烷压缩机的入口，四级丙烷压缩机的出口端输出的丙烷经冷却冷凝器后连接至预冷换热器正流液态丙烷通道的入口；

(2)原料天然气和混合冷剂分别输入预冷换热器，换热后输出至液化换热器和过冷换热器；

(3)原料天然气在液化换热器中液化并在过冷换热器过冷后节流进入LNG贮槽。

2.根据权利要求1所述的天然气液化工艺的制冷系统和液化系统，其特征在于：所述的原料天然气的输入预冷换热器预冷然后输出至脱水、脱汞装置，脱水、脱汞后再进入预冷换热器换热后输出至液化换热器和过冷换热器。

3.根据权利要求3所述的天然气液化工艺的制冷系统和液化系统，其特征在于：在各级丙烷压缩机入口均设分离器。

4.根据权利要求4所述的天然气液化工艺的制冷系统和液化系统，其特征在于：所述的原料天然气输入至进行一级预冷的管壳式换热器后输出至脱水、脱汞装置，脱水、脱汞后再进入二，三，四级预冷换热器换热后输出至液化换热器和过冷换热器，管壳式换热器的液态丙烷介质入口管路连接至四级液态丙烷预冷后分离罐的液态丙烷的出口，而管壳式换热器的气态丙烷介质出口连至四级丙烷压缩机的入口分离器。

5.根据权利要求4或5所述的天然气液化工艺的制冷系统和液化系统，其特征在于：丙烷分离罐的安装高度比节流后液态丙烷进板翅式换热器的进口端高。

6.根据权利要求1所述的天然气液化工艺的制冷系统和液化系统，其特征在于：混合冷剂为两级节流制冷循环，从预冷换热器出来的两相混合冷剂，先经气液分离器分离，气相和液相分别进入液化换热器的不同通道内冷却、液化和过冷，其中液相的混合冷剂经过过冷后由液化换热器输出至节流阀，节流后的汽液两相作为液化换热器提供冷量的冷流再输入液化换热器中；气相的混合冷剂经液化换热器液化后进入过冷换热器，过冷后变为过冷的液体，在过冷换热器冷端引出后经过节流阀作为过冷换热器提供冷量的冷流，再输入过冷换热器，然后由过冷换热器输出与上述节流后的汽液两相混合冷剂汇合后进入液化换热器，在液化换热器复热后进入混合冷剂压缩机的入口分离器。

7.根据权利要求1所述的天然气液化工艺的制冷系统和液化系统，其特征在于：在液化换热器和过冷换热器中，液化和过冷的液态混合冷剂节流后设置分离罐，气相和液相分别从不同的位置进入板式换热器单元的同一个换热通道，在换热器内部入口处经过一个汽液混合结构，进入换热器的每个隔层。