[实用新型]使用脉管型斯特林制冷机的级联式天然气液化系统

说明书

根据本实用新型的使用脉管型斯特林制冷机的级联式天然气液化系统，包括天然气源、第一降温单元、第二降温单元、第三降温单元、第一液化天然气储罐、第二液化天然气储罐，其中，天然气源通过第一降温管路连通第一降温单元、第二降温单元以及第一液化天然气储罐，第一液化天然气储罐通过第二降温管路连通第三降温单元以及第二液化天然气储罐，第一降温单元包括至少一台高温区脉管型斯特林制冷机，第二降温单元包括至少一台中温区脉管型斯特林制冷机，第三降温单元包括至少一台低温区脉管型斯特林制冷机。

技术领域

本实用新型属于气体低温液化技术领域，具体涉及一种结合脉管型斯特林制冷机的级联式天然气液化系统。

背景技术

天然气作为清洁能源是21世纪消费量增长最快的能源，天然气消费的增长促进了液化天然气工业的迅速发展，近十年来，我国的液化天然气(LNG)开发处于大发展时期。LNG链的每一环节上都有所发展，其中液化技术比较复杂，涉及的专业面很广，包括天然气预处理、预冷、深冷技术以及低温容器设计与工艺等。天然气液化流程设备的投资占LNG工厂总投资的30％左右，因此，液化流程直接影响到LNG工厂建设及运行的经济性。鉴于我国天然气资源零散分布的特点，小型天然气液化流程具备很大的优势，可将其应用于汽车燃料加注站、BOG液化回收、城市燃气调峰等，与大中型液化装置相比，小型液化流程投资少，设备简单紧凑，启停方便。高效、经济的小型天然气液化装置的开发，还有利于边远气田、海上气田气源的开发利用，有利于推动天然气应用，改善能源结构，其应用前景十分广阔。

随着制冷技术的不断发展，天然气液化工艺越来越多样化，液化流程的选择是一个至关重要的技术、经济问题。天然气的液化流程主要有级联式循环、混合制冷剂循环(MRC)以及膨胀制冷循环。级联式制冷工艺流程通常由三级独立的制冷循环组成，液化流程设备较为复杂，初投资较高且不易控制和维护。世界天然气液化工艺技术研究的主要方向，一是提高现有流程工艺及装置设备效率，减少液化过程的功耗；二是研究与开发新型或者改进型的天然气液化流程技术。新型的脉管型斯特林制冷机利用气动技术进行膨胀制冷，温区广、效率高。其中三种不同结构形式的脉管型斯特林制冷机可以在高、中、低三种制冷温区实现大范围的制冷和控温，可以分别用来代替传统级联式液化流程中的丙烷、乙烯、甲烷制冷循环，简化天然气液化流程，实现液化流程小型化发展。结合脉管型斯特林制冷机在流程简化和小型化发展上的优势，还可以采用并联系统实现中等规模的天然气液化。

实用新型内容

本实用新型目的之一在于提供新型结合脉管型斯特林制冷机的级联式天然气液化系统。