[发明专利]用双混合致冷剂液化天然气的方法及其装置

权利要求书

1、一种用双混合致冷剂液化天然气的方法，该方法使用两个封闭的循环及多组份致冷剂，其中高位致冷剂冷却低位致冷剂，低位致冷剂冷却和液化天然气，该方法包括：

在第一个封闭致冷循环中，通过与低位多组份致冷剂热交换冷却和液化天然气物流，在所说的热交换过程中该致冷剂被重新加热;

对该重新被加热的低位致冷剂进行压缩使其至高压，并用一种外部的冷却流体把低位致冷剂再次冷却;

在第二个封闭致冷循环中，用高位多组份致冷剂通过多级热交换进一步冷却所提到的低位致冷剂，在所说的热交换过程中，高位致冷剂被重新加热;

把上述被重新加热的高位致冷剂压缩至高压，然后用一种外部冷却流体将之再次冷却，使上述致冷剂部分液化;

相分离该高位致冷剂，使其分成气相致冷剂流体和液相致冷剂流体;

其特征在于：在上述多级热交换中过冷和膨胀部分液相高位致冷剂流体，使它们到更低的温度和压力，用来提供对低位致冷剂的冷却，以及冷却和液化高位气相致冷剂流;以及

用高位液相致冷剂对高位气相致冷剂进行过冷，并膨胀该气相致冷剂使之至更低的温度和压力，以提供冷却低位致冷剂的最低温位之前，压缩该气相致冷剂，并用外部冷却液使其冷凝。

2、按照权利要求1所述的方法，其中与低位致冷剂进行最后一级热交换之后被加热的高位气相致冷剂流体，与液相高位致冷剂混合，以便在中间级与低位致冷剂进行热交换。

3、按照权利要求1所述的方法，其中与低位致冷剂进行热交换并从低温级段流出的高位致冷剂，再进一步通入与上述低位致冷剂进行热交换的高温级段。

4、按照权利要求1所述的方法，其中压缩后的气相高位致冷剂仅仅只有部分被液化，然后被相分离，其液相与液相高位致冷剂相混合，而气相则进一步被压缩并用外部的冷却流体进行冷凝。

5、一种实现按权利要求1-4所述方法的装置，它采用了两个封闭循环及多组份致冷剂液化天然气的设备，其中高位致冷剂冷却低位致冷剂，低位致冷剂冷却和液化天然气，该装置包括：

一台用低位致冷剂冷却和液化天然气的第一热交换器;

至少有一台用于把低位致冷剂压缩到高压的压缩机;一个辅助热交换器，以使高位致冷剂经多步冷却低位致冷剂;

一个把低位致冷剂分离成气相流体和液相流体的相分离器;

用于把低位气相流体和低位液相流体分别输送到上述第一热交换器及将其再循环至上述压缩机的传输设备;

至少有一台把高位致冷剂压缩至高压的压缩机;

一个用外部冷却流体冷却被压缩的高位致冷剂的二次冷却热交换器;一个把高位致冷剂分离成气相流体和液相流体的相分离器;

其特征在于：

还包括一台压缩机及一个用来对高位致冷剂的上述气相进行液化的二次冷却热交换器;

输送上述高位气相流体通过上述辅助热交换器，并使上述流体膨胀以达到冷却低位致冷剂目的的设备;

输送上述高位液相流体通过上述的辅助热交换器的设备，该辅助热交换器包括由此分离部分上述的流体，然后分别使其膨胀达到较低的温度和压力，以冷却低位致冷剂的设备。

以及为了对高位致冷剂进行再压缩的循环设备。

6、按照权利要求5所述的装置，其中包括一台以分离第二液相高位致冷剂流体的第二相分离器，把第二液相流体与第一液相高位致冷剂流体相混合的设备，一台压缩机和一个用于液化来自第二相分离器气相的二次再冷却热交换器。