[发明专利]气体液化装置以及气体液化方法

说明书

本发明的气体液化装置具备：用于冷却原料气体(11)的常温热交换器(12)、预备冷却热交换器(13)以及液化过冷却热交换器(14)；将被冷却至液化温度以下的原料气体分离为气体成分和液化成分的分离鼓(15)；将气体成分作为制冷剂气体(21)、将制冷剂气体沿着与原料气体供给方向相反的方向依次向液化过冷却热交换器、预备冷却热交换器以及常温热交换器供给的制冷剂气体供给管线(L₂)；对用于冷却的制冷剂气体进行压缩的压缩机(31)；将压缩后的压缩气体(22)混合的混合部(32)；在预备冷却热交换器(13)与液化过冷却热交换器之间从原料气体供给管线(L₁)分支、抽出热交换后的原料气体(11)的一部分(11a)的抽出管线(L₄)；使抽出的原料气体(11)的一部分隔热膨胀的膨胀涡轮(33)；以及将降温后的冷却源气体(34)向液化过冷却热交换器的上游侧供给的冷却源气体供给管线(L₅)。

技术领域

本发明涉及例如将天然气液化为液化天然气的气体液化装置以及气体液化方法。

背景技术

例如，将天然气(NG：natural gas)液化为液化天然气(LNG：liquefied naturalgas)的工艺采用使用特定组成的制冷剂(例如氮(N₂)、混合制冷剂)并使该专用的制冷剂作为闭锁系统进行循环的所谓的闭环类型，因此，作为优选简易装置的中小规模的天然气的液化工艺存在以下的课题。

1)需要制冷剂的制造设备、贮存设备，或者在不制造制冷剂的情况下需要购入。

2)在闭环类型中制冷剂使用混合制冷剂的情况下，当原料组成发生变化时需要调整制冷剂组成，变得繁琐。另外，由于需要准确地进行制冷剂混合，因此存在启动和设备的稳定需要时间这样的问题。因而，在频繁地反复进行运转停止、再起动的情况下变得不适合。

3)在闭环类型中将氮(N₂)用作制冷剂的情况下，通常需要使氮制冷剂压力升压至80kg/cm²以上的高压，因此，压缩机等机器设备、配管、阀等供给设备导致成本增加。

因此，近年来，提出了将天然气直接有效地利用为制冷剂的作为开环循环工艺的技术(专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-537151号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1的提案中，在热交换区域需要多个冷却环路，热交换设备变得复杂，因此，期望出现进一步实现设备成本减少、动力减少的技术。

本发明鉴于前述问题而完成，其课题在于，提供一种热交换设备简易且实现设备成本减少、动力减少的气体液化装置以及气体液化方法。

用于解决课题的方案