CN102538390A - 一种新型天然气液化系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新型天然气液化系统及其方法，本发明天然气液化系统包括膨胀预冷系统、混合制冷剂循环系统和天然气液化回路三个部分，本发明将膨胀机制冷与混合制冷剂循环制冷相结合，膨胀预冷系统为天然气及混合制冷剂的预冷提供冷量，混合制冷剂循环为天然气的液化提供冷量；本发明的液化系统及方法充分利用城市天然气门站高低压管网间的压力能，高效节能，液化率高。

Description

一种新型天然气液化系统及其方法
【技术领域】
本发明涉及气体液化技术领域，特别涉及一种天然气液化系统及其方法。
【背景技术】
天然气作为一种优质清洁能源，其主要成分是甲烷，还包括少量的乙烷、丙烷等烷烃气体以及水、氮气、二氧化碳等其他气体。天然气经液化后，其体积约缩小为原来的1/625，因而液化天然气(LNG，Liquefied Natural Gas)与天然气相比更加便于贮存和运输。另外，LNG更加安全和环保，且在城市用气调峰填谷方面有着重要意义。
目前常见的天然气液化流程有级联式制冷循环、混合制冷剂循环和膨胀制冷循环。级联式循环主要用于大型的基本负荷型液化装置，其优点是能耗低，制冷剂为纯质，无配比问题，技术成熟，操作稳定；缺点是机组多，流程复杂，附属设备多，管道和控制系统复杂，维护不便。混合制冷剂循环规模适应度相对较宽，既可用于大型的基本负荷型液化装置，又可用于中小型的调峰型液化装置，其优点是机组设备少，流程较简单，管理方便；缺点是能耗较高，混合制冷剂的合理配比较为困难。膨胀制冷循环主要用于小型的调峰型天然气液化装置，其优点是流程简单，调节灵活，工作可靠，维护方便；缺点是液化率低，用天然气作为膨胀工质时受低压用户多少的限制。
近些年来，随着天然气产业的大发展，城市用气量的不断增大，城市用气的时间上的不均衡问题越来越凸显出来，另外近些年出现的极端天气使得城市用气调峰形势更加严峻。在城市天然气门站进行城市调峰设施的建设已经成为保障城市用气稳定所必须。而上述的三种流程均不适合在城市天然气门站直接应用，针对城市门站调峰设施的天然气液化流程开发显得尤为重要。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种新型天然气液化系统及其方法，其将膨胀预冷与混合制冷剂循环相结合，充分利用城市燃气高低压管网间的压力能，对管网天然气进行液化及储存，实现对城镇用气调峰填谷，保障城市用气稳定。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型天然气液化系统，包括膨胀预冷系统、混合制冷剂循环系统和天然气液化回路；
膨胀预冷系统，用于给混合制冷剂循环系统的预冷换热器提供冷量；
混合制冷剂循环系统包括制冷剂压缩冷却装置、预冷换热器、第一主换热器和过冷换热器；制冷剂在制冷剂压缩冷却装置、预冷换热器、第一主换热器和过冷换热器之间循环，为液化天然气提供冷量；
天然气液化回路，包括液化气气液分离器和储罐；天然气经过预冷换热器的第三流道连接液化气气液分离器，液化气气液分离器的气相输出端依次连接第一主换热器的第四流道、过冷换热器的第三流道和储罐。
本发明进一步的改进在于：制冷剂压缩冷却装置的输入端连接预冷换热器的第二流道的输出端，制冷剂压缩冷却装置的输出端连接预冷换热器的第一流道的输入端；预冷换热器的第一流道的输出端连接有混合制冷剂气液分离器，混合制冷剂气液分离器的液相输出端连接第一主换热器的第二流道的输入端，混合制冷剂气液分离器的气相输出端连接第一主换热器的第一流道的输入端；第一主换热器的第二流道输出端依次连接有第一节流装置和第一混合制冷剂混合器，第一混合制冷剂混合器的输出端连通第一主换热器的第三流道和预冷换热器的第二流道；第一主换热器的第一流道输出端连通过冷换热器的第一流道、第二节流装置、过冷换热器的第二流道和第一混合制冷剂混合器。
本发明进一步的改进在于：所述天然气液化回路还包括第四节流装置和气液分离器；过冷换热器的第三流道通过第四节流装置和气液分离器连接所述储罐。
本发明进一步的改进在于：所述制冷剂压缩冷却装置包括至少一个压缩机和一个冷却器。
本发明进一步的改进在于：所述膨胀预冷系统包括膨胀机、膨胀气气液分离器和膨胀气冷却器；膨胀机的膨胀端、膨胀气气液分离器、预冷换热器的第四流道、膨胀机的增压端和膨胀气冷却器依次连接。
本发明进一步的改进在于：所述膨胀预冷系统包括膨胀机、膨胀气气液分离器、膨胀气混合器、膨胀气回热器和膨胀气分离器；膨胀气回热器、膨胀机、膨胀气气液分离器、膨胀气分离器、预冷换热器的第四流道和膨胀气混合器依次连接；膨胀气分离器输出的气体一部分流入预冷换热器的第四流道，另一部分流入膨胀气回热器后流入膨胀气混合器。
本发明进一步的改进在于：所述混合制冷剂循环系统还包括第二主换热器、第二混合制冷剂气液分离器、第三节流装置和第二混合制冷剂混合器；第二混合制冷剂气液分离器连接第一主换热器的第一流道输出端，第二混合制冷剂气液分离器的液相输出端连接第二主换热器的第二流道的输入端，第二混合制冷剂气液分离器的气相输出端连接第二主换热器的第一流道的输入端；第二主换热器的第二流道输出端依次连接有第三节流装置和第二混合制冷剂混合器，第二混合制冷剂混合器的输出端连通第二主换热器的第三流道和第一混合制冷剂混合器；液化气气液分离器的气相输出端依次连接第一主换热器的第四流道、第二主换热器的第四流道和储罐。
为了实现上述目的，本发明还可以采用如下技术方案：
一种新型天然气液化方法：
第一部分来自高压管网的天然气进入膨胀预冷系统，经过膨胀机进行膨胀，以降压降温；经过膨胀机降压降温的天然气进入膨胀气气液分离器脱除重烃及凝液后的气相流入混合制冷剂循环系统的预冷换热器的第四流道进行换热，换热后接着流入膨胀机的增压端增压后经膨胀气冷却器流入低压管网；
混合制冷剂通过混合制冷剂循环系统的制冷剂压缩冷却装置升压降温后流入预冷换热器的第一流道预冷，预冷后出现气液两相，然后进入第一混合制冷剂气液分离器分离为气相和液相两部分；其中液相部分进入第一主换热器第二流道过冷后经第一节流装置节流，然后流入第一混合制冷剂混合器；气相部分依次经过第一主换热器的第一流道、过冷换热器的第一流道、第二节流装置、过冷换热器的第二流道，然后流入第一混合制冷剂混合器；两股混合制冷剂在第一混合制冷剂混合器中混合后流入第一主换热器的第三流道，为主换热器提供冷量，然后流入预冷换热器的第二流道，然后重新流入制冷剂压缩冷却装置；
第二部分来自高压管网的天然气进入预冷换热器的第三流道预冷，出现气液两相，接着进入液化气气液分离器脱除重烃及凝液，然后气相部分流过第一主换热器的第四流道及过冷换热器的第三流道，然后经第三节流装置后的液相产品经气液分离器进入液化天然气储罐储存。
为了实现上述目的，本发明还可以采用如下技术方案：
一种新型天然气液化方法：
第一部分来自高压管网的天然气进入膨胀预冷系统，经过膨胀气回热器冷却后进入膨胀机进行膨胀，以降压降温；经过膨胀机降压降温的天然气进入膨胀气气液分离器脱除重烃及凝液后的气相流入膨胀气分离器；流入膨胀气分离器的天然气，一部分流入混合制冷剂循环系统的预冷换热器的第四流道进行换热，换热后经膨胀气混合器流入低压管网，另一部分回流膨胀气回热器后经膨胀气混合器流入低压管网；
混合制冷剂通过混合制冷剂循环系统的制冷剂压缩冷却装置升压降温后流入预冷换热器的第一流道预冷，预冷后出现气液两相，然后进入第一混合制冷剂气液分离器分离为气相和液相两部分；其中液相部分进入第一主换热器第二流道过冷后经第一节流装置节流，然后流入第一混合制冷剂混合器；气相部分依次经过第一主换热器的第一流道、过冷换热器的第一流道、第二节流装置、过冷换热器的第二流道，然后流入第一混合制冷剂混合器；两股混合制冷剂在第一混合制冷剂混合器中混合后流入第一主换热器的第三流道，为主换热器提供冷量，然后流入预冷换热器的第二流道，然后重新流制冷剂压缩冷却装置；
第二部分来自高压管网的天然气进入预冷换热器的第三流道预冷，出现气液两相，接着进入液化气气液分离器脱除重烃及凝液，然后气相部分流过第一主换热器的第四流道及过冷换热器的第三流道，然后经第三节流装置后的液相产品经气液分离器进入液化天然气储罐储存。
为了实现上述目的，本发明还可以采用如下技术方案：
一种新型天然气液化方法：
第一部分来自高压管网的天然气进入膨胀预冷系统，经过膨胀机进行膨胀，以降压降温；经过膨胀机降压降温的天然气进入膨胀气气液分离器脱除重烃及凝液后的气相流入混合制冷剂循环系统的预冷换热器的第四流道进行换热，换热后经膨胀气冷却器流入低压管网；
混合制冷剂通过混合制冷剂循环系统的制冷剂压缩冷却装置升压降温后流入预冷换热器的第一流道预冷，预冷后出现气液两相，然后进入第一混合制冷剂气液分离器分离为气相和液相两部分；第一混合制冷剂气液分离器流出的液相部分经第一主换热器第二流道过冷后经第一节流装置节流，然后流入第一混合制冷剂混合器；第一混合制冷剂气液分离器流出的气相部分经第一主换热器第一流道冷却后进入第二混合制冷剂气液分离器；第二混合制冷剂气液分离器流出的液相部分经第二主换热器第二流道冷却后经第三节流装置节流，然后通过第二混合制冷剂混合器、第二主换热器的第三流道流入第一混合制冷剂混合器；第二混合制冷剂气液分离器流出的气相部分经第二主换热器第一流道、过冷换热器的第一流道、第二节流装置和过冷换热器的第二流道流入第二混合制冷剂混合器；
第二部分来自高压管网的天然气进入预冷换热器的第三流道预冷，出现气液两相，接着进入液化气气液分离器脱除重烃及凝液，然后气相部分流过第一主换热器的第四流道、第二主换热器的第四流道及过冷换热器的第三流道，然后经第三节流装置后节流后流入LNG产品气液分离器，分离出的液相产品进入液化天然气储罐储存。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提出了一种膨胀机制冷与混合制冷剂循环制冷相结合的新型天然气液化流程，包括膨胀预冷系统、混合制冷剂循环系统和天然气液化回路三个部分；膨胀预冷系统为天然气及混合制冷剂的预冷提供冷量；混合制冷剂循环为天然气的液化提供冷量；本发明的液化流程充分利用城市天然气门站高低压管网间的压力能，高效节能，液化率高。
【附图说明】
图1为本发明天然气液化处理系统的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图；
图3为实施例3的结构示意图。
其中：1为膨胀预冷系统；2为混合制冷剂循环系统；3为天然气液化回路；10为膨胀气回热器；11为膨胀机；12为膨胀端；13为增压端；14为膨胀气气液分离器；15为膨胀气冷却器；16为膨胀气分离器；17为膨胀气混合器；21为一级压缩机；22为一级冷却器；23为二级压缩机；24为二级冷却器；25为预冷换热器；26为第一混合制冷剂气液分离器；27为第一主换热器；28为第一节流装置；29为第一混合制冷剂混合器；210为过冷换热器；211为第二节流装置；212为第二混合制冷剂气液分离器；213为第二主换热器；214为第三节流装置；215为第二混合制冷剂混合器；31为液化气气液分离器；32为第四节流装置；33为LNG产品气液分离器；34为储罐。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。
本发明的原理是充分利用天然气门站调压过程中天然气自身的压力能，将膨胀机制冷作为预冷工艺，并结合混合制冷剂循环工艺，实现对高压管网天然气的液化，产出液化天然气并储存。
本发明一种新型天然气液化系统，包括膨胀预冷系统、混合制冷剂循环系统和天然气液化回路。
膨胀预冷系统中，一部分来自高压管网的天然气，压力约为2.0～10.0MPa，作为膨胀气进入膨胀机的膨胀端膨胀降压降温，然后经过膨胀气气液分离器，除去少量的重烃及其他高沸点成分凝液。气相部分流入预冷换热器提供混合制冷剂和天然气预冷所需的冷量，升温后经膨胀机增压端增压至一定压力，然后经膨胀气冷却器冷却至一定温度返回低压管网，完成膨胀预冷循环。
进一步的，所述膨胀预冷系统中，也可通过以下方案实施。一部分来自高压管网的天然气，压力约为2.0～10.0MPa，作为膨胀气首先进入膨胀气回热器与一部分膨胀后的膨胀气进行回热降温，接着进入膨胀机膨胀降压降温，然后经过膨胀气气液分离器，除去少量的重烃及其他高沸点成分凝液。气相部分流入膨胀气分离器分离为两股，其中一股返流回膨胀气回热器与膨胀前的膨胀气进行回热；另一股流入预冷换热器提供混合制冷剂和天然气预冷所需的冷量。两股气流分别经过膨胀气回热器和预冷换热器升温后进入膨胀气混合器混合，最终返回低压管网，完成膨胀预冷循环。所述膨胀机的膨胀功可以回收用来发电或者另作他用。
混合制冷剂循环系统中，混合制冷剂经过多级压缩压缩至一定压力，每一级压缩机后均设置冷却器，用以冷却压缩后的混合制冷剂。压缩后的混合制冷剂流入预冷换热器进行预冷，出现气液两相，两相流体进入混合制冷剂气液分离器分离为气相和液相两部分。其中液相部分进入主换热器进一步过冷后经节流装置减压节流制冷，然后流入混合制冷剂混合器；气相部分依次进入主换热器和过冷换热器冷却并过冷，接着经第二节流装置减压节流制冷后返流入过冷换热器，为过冷换热器提供冷量，然后流入混合制冷剂混合器。两股混合制冷剂流体在混合制冷剂混合器中充分混合后返流入主换热器，为主换热器提供冷量，然后流回预冷换热器，提供部分预冷冷量后进入压缩机，完成混合制冷剂循环。
进一步的，所述混合制冷循环中，也可通过以下方案实施。混合制冷剂经过多级压缩压缩至一定压力，每一级压缩机后均设置冷却器，用以冷却压缩后的混合制冷剂。压缩后的混合制冷剂流入预冷换热器进行预冷，出现气液两相，两相流体进入第一混合制冷剂气液分离器分离为气相和液相两部分。其中液相部分进入第一主换热器进一步过冷后经第一节流装置减压节流制冷，然后流入第一混合制冷剂混合器；气相部分进入第一主换热器冷却，出现两相，接着流入第二混合制冷剂气液分离器分离为气相和液相两部分，其中液相部分进入第二主换热器进一步过冷后经第二节流装置减压节流制冷，然后流入第二混合制冷剂混合器；气相部分依次流经第二主换热器和过冷换热器冷却并过冷，接着经第三节流装置减压节流制冷，然后返流回过冷换热器，为过冷换热器提供冷量后流入第二混合制冷剂混合器，在第二混合制冷剂混合器中与经第二节流装置节流后的混合制冷剂充分混合，接着返流回第二主换热器，为第二主换热器提供冷量后进入第一混合制冷剂混合器，与经第一节流装置节流后的混合制冷剂充分混合后进入第一主换热器，为其提供冷量，然进入预冷换热器回热，接着进入压缩机，完成混合制冷剂循环。
天然气液化回路中，另一部分来自高压管网的天然气，压力约2.0～10.0MPa，作为液化气进入预冷换热器进行预冷，出现气液两相，接着通过液化气气液分离器脱除重烃及其他高沸点成分凝液，气相部分进入各级主换热器和过冷换热器进行冷凝并过冷，然后经过第四节流装置节流降压至储存压力，液相部分作为LNG产品流入储罐中储存，完成天然气液化回路。
进一步的，所述的预冷换热器冷量主要由经过膨胀机膨胀端降压后的低温膨胀气提供，另外由主换热器流出的混合制冷剂在预冷换热器中实现同高压混合制冷剂间的回热换热；主换热器冷量由混合制冷剂混合器中流出的制冷剂提供；过冷换热器的冷量由经第二节流装置减压节流降温的那部分制冷剂提供。
下面结合实施例，进一步阐述本发明。但实施例仅限于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
如图1所示，本发明的天然气液化流程包括膨胀预冷系统1，混合制冷剂循环系统2及天然气液化回路3。
膨胀预冷系统1，一部分来自高压管网的天然气，压力和温度分别为3.7MPa和308.15K，进入膨胀机11的膨胀端12膨胀，压力降至约0.55MPa，温度降至约221K，然后经过膨胀气气液分离器14，脱除重烃及其他高沸点组分凝液，气相部分流入预冷换热器25第四流道，为预冷换热器25提供冷量，充分换热后温度升至约290K，接着流入膨胀机11的增压端13，增压至约118MPa，温度升至约357K，然后经膨胀气冷却器15冷却至323K以下，最终流入1.0MPa级低压管网，完成膨胀预冷循环。
混合制冷剂循环系统2，混合制冷剂进入一级压缩机21压缩至约1MPa，接着通过一级冷却器22冷却至约323K，然后进入二级压缩机23进一步压缩至约2MPa，接着进入二级冷却器冷却至约323K，然后流入预冷换热器25第一流道预冷至约226K，出现气液两相，进入混合制冷剂气液分离器26分离为气相和液相两部分。其中液相部分进入主换热器27第二流道过冷至约169K，接着经第一节流装置28节流，压力降至约0.35MPa，温度降至约165K，然后流入混合制冷剂混合器29；气相部分经过主换热器27第一流道和过冷换热器210第一流道，分别冷却至约169K和过冷至约118K，接着经第二节流装置211节流，压力降至约0.35MPa，温度降至约113K，然后回流入过冷换热器210第二流道，为过冷换热器210提供冷量，温度升至约164K，流入混合制冷剂混合器29。两股混合制冷剂在混合制冷剂混合器29中充分混合，混合后压力约为0.35MPa，温度约为165K，流入主换热器27第三流道，为其提供冷量，温度升至约221K，然后流入预冷换热器25第二流道，与高压混合制冷剂进行回热换热，温度升至约290K，重新流回一级压缩机21，完成混合制冷剂循环。
天然气液化回路3，另一部分来自高压管网的天然气压力和温度分别为3.7MPa和308.15K，首先进入预冷换热器25第三流道预冷至约226K，出现气液两相，接着进入液化气气液分离器31脱除重烃及其他高沸点成分凝液，然后气相部分依次流入主换热器27第四流道及过冷换热器210第三流道，分别冷却至约169K和过冷至约118K，然后经第四节流装置32节流至储存压力约0.12MPa，温度降至约112K，其中液相产品经LNG产品气液分离器33进入LNG储罐34储存。
实施例1中，流程液化率约为95％，生产1Nm3LNG的压缩机耗功约为0.125kWh，充分体现了本发明流程液化率高以及高效节能的特点。
实施例2
图2是本发明的实施例2的示意图，该实施例类似于图1所述实施例1，图2所示流程与图1所示流程的区别在于：(1)、图2中来自高压管网的膨胀气进入膨胀机11进行膨胀前首先进入膨胀气回热器10进行冷却，膨胀气回热器10冷量由一部分膨胀后的膨胀气提供；(2)、膨胀机11未设置增压端，膨胀气在膨胀机11中直接膨胀至低压管网压力，而所得膨胀功可以回收用以发电或者另作他用；(3)、在膨胀气气液分离器14后设置膨胀气分离器16，用以调节流入预冷换热器25以及回流膨胀气回热器10的两股气流的比例。
实施例3
图3是本发明的实施例3的示意图，该实施例类似于图1所述实施例1，图3所示流程与图1所示流程的区别在于：(1)、图3中在过冷换热器210前增加了一级主换热器，称为第二主换热器213，形成包括预冷换热器25、两级主换热器(27、213)以及过冷换热器210的四级换热器混合制冷循环；(2)、新增的第二主换热器213及附属设备与第一主换热器27基本相同，第二主换热器213前端设置第二混合制冷剂气液分离器212，用以分离由第一主换热器27的第一流道流出的两相制冷剂；第二主换热器213后端设置第三节流装置213和第二混合制冷剂混合器214，由第二主换热器213流出的过冷制冷剂在第三节流装置213中减压节流降温，并在第二混合制冷剂混合器214中与来自过冷换热器210的混合制冷剂进行混合，混合后进入第二主换热器213，为其提供冷量后流入第一混合制冷剂混合器29。
图1所示的实施例中示出了一种仿真模拟的质量和能量平衡，结果见表1。这些数据是利用流程模拟程序得到的。提供表中所示数据是为了更好理解图1所述实施例，但并不能理解为对本发明的限制。实例中假定高压管网天然气具有下列按摩尔百分数计的主要成分：C1：93.56％；C2：4.06％；C3：0.73％；N-C4：0.13％；I-C4：0.13％；N-C5：0.03％；I-C5：0.06％；N2：1.3％。
表1
  气流   温度/(K)   压力/(kPa)   流量/(kmol/s)
  1-1   308.2   3700   9.84
  1-2   220.8   600   9.84
  1-3   220.8   600   9.83
  1-4   220.8   600   0.01
  1-5   290.2   590   9.83
  1-6   357.2   1187   9.83
  1-7   323.2   1177   9.83
  2-1   290.15   330   2.71
  2-2   365.7162   1020   2.71
  2-3   323.15   1010   2.71
  2-4   371.1818   2000   2.71
  2-5   323.15   1990   2.71
  2-6   225.8117   1980   2.71
  2-7   225.8117   1980   1.50
  2-8   225.8117   1980   1.21
  2-9   168.9541   1970   1.50
  2-10   168.9541   1970   1.21
  2-11   117.8391   1960   1.50
  2-12   165.4036   350   1.21
  2-13   113.5597   360   1.50
  2-14   163.9541   350   1.50
  2-15   165.4002   350   2.71
  2-16   220.8117   340   2.77
  3-1   308.2   3700   1.53
  3-2   225.8   3690   1.53
  3-3   225.8   3690   1.523
  3-4   225.8   3690   0.007
  3-5   169.0   3680   1.523
  3-6   117.8   3670   1.523
  3-7   112.4   120   1.523
  3-8   112.4   120   0.076
  3-9   112.4   120   1.447
以上参照具体实施方式详细描述了本发明，对本领域技术人员而言，应当理解的是，上述具体实施方式不应该被理解为限定本发明的范围。因此在不脱离本发明精神和范围的情况下可以对本发明的实施方案做出各种改变和改进。

Claims (10)

1.一种新型天然气液化系统，其特征在于，包括膨胀预冷系统(1)、混合制冷剂循环系统(2)和天然气液化回路(3)；
膨胀预冷系统(1)，用于给混合制冷剂循环系统(2)的预冷换热器(25)提供冷量；
混合制冷剂循环系统(2)，包括制冷剂压缩冷却装置、预冷换热器(25)、第一主换热器(27)和过冷换热器(210)；制冷剂在制冷剂压缩冷却装置、预冷换热器(25)、第一主换热器(27)和过冷换热器(210)之间循环，为天然气液化提供冷量；
天然气液化回路(3)，包括液化气气液分离器(31)和储罐(34)；预冷换热器(25)的第三流道连接液化气气液分离器(31)，液化气气液分离器(31)的气相输出端依次连接第一主换热器(27)的第四流道、过冷换热器(210)的第三流道和储罐(34)。
2.根据权利要求1所述的一种新型天然气液化系统，其特征在于，制冷剂压缩冷却装置的输入端连接预冷换热器(25)的第二流道的输出端，制冷剂压缩冷却装置的输出端连接预冷换热器(25)的第一流道的输入端；
预冷换热器(25)的第一流道的输出端连接有混合制冷剂气液分离器(26)，混合制冷剂气液分离器(26)的液相输出端连接第一主换热器(27)的第二流道的输入端，混合制冷剂气液分离器(26)的气相输出端连接第一主换热器(27)的第一流道的输入端；
第一主换热器(27)的第二流道输出端依次连接有第一节流装置(28)和第一混合制冷剂混合器(29)，第一混合制冷剂混合器(29)的输出端连通第一主换热器(27)的第三流道和预冷换热器(25)的第二流道；
第一主换热器(27)的第一流道输出端连通过冷换热器(210)的第一流道、第二节流装置(211)、过冷换热器(210)的第二流道和第一混合制冷剂混合器(29)。
3.根据权利要求1所述的一种新型天然气液化系统，其特征在于，所述天然气液化回路(3)还包括第四节流装置(32)和LNG产品气液分离器(33)；过冷换热器(210)的第三流道通过第四节流装置(32)和气液分离器(33)连接所述储罐(34)。
4.根据权利要求1所述的一种新型天然气液化系统，其特征在于，所述制冷剂压缩冷却装置包括至少一个压缩机和一个冷却器。
5.根据权利要求1所述的一种新型天然气液化系统，其特征在于，所述膨胀预冷系统(1)包括膨胀机(11)、膨胀气气液分离器(14)和膨胀气冷却器(15)；膨胀机(11)的膨胀端(12)、膨胀气气液分离器(14)、预冷换热器(25)的第四流道、膨胀机(11)的增压端(13)和膨胀气冷却器(15)依次连接。
6.根据权利要求1所述的一种新型天然气液化系统，其特征在于，所述膨胀预冷系统(1)包括膨胀机(11)、膨胀气气液分离器(14)、膨胀气冷却器(15)、膨胀气回热器(10)和膨胀气分离器(16)；膨胀气回热器(10)、膨胀机(11)、膨胀气气液分离器(14)、膨胀气分离器(16)、预冷换热器(25)的第四流道和膨胀气混合器(17)依次连接；膨胀气分离器(16)输出的气体一部分流入预冷换热器(25)的第四流道，另一部分流入膨胀气回热器(10)后流入膨胀气混合器(17)。
7.根据权利要求2所述的一种新型天然气液化系统，其特征在于，所述混合制冷剂循环系统(2)还包括第二主换热器(213)、第二混合制冷剂气液分离器(212)、第三节流装置(214)和第二混合制冷剂混合器(215)；第二混合制冷剂气液分离器(212)连接第一主换热器(27)的第一流道输出端，第二混合制冷剂气液分离器(212)的液相输出端连接第二主换热器(213)的第二流道的输入端，第二混合制冷剂气液分离器(212)的气相输出端连接第二主换热器(213)的第一流道的输入端；
第二主换热器(213)的第二流道输出端依次连接有第三节流装置(214)和第二混合制冷剂混合器(215)，第二混合制冷剂混合器(215)的输出端连通第二主换热器(213)的第三流道和第一混合制冷剂混合器(29)；
液化气气液分离器(31)的气相输出端依次连接第一主换热器(27)的第四流道、第二主换热器(213)的第四流道和储罐(34)。
8.一种新型天然气液化方法，其特征在于：
第一部分来自高压管网的天然气进入膨胀预冷系统(1)，经过膨胀机(11)进行膨胀，以降压降温；经过膨胀机(11)降压降温的天然气进入膨胀气气液分离器(14)脱除重烃及凝液后的气相流入混合制冷剂循环系统(2)的预冷换热器(25)的第四流道进行换热，换热后接着流入膨胀机(11)的增压端(13)增压后经膨胀气冷却器(15)冷却后流入低压管网；
混合制冷剂通过混合制冷剂循环系统(2)的制冷剂压缩冷却装置升压降温后流入预冷换热器(25)的第一流道预冷，预冷后出现气液两相，然后进入第一混合制冷剂气液分离器(26)分离为气相和液相两部分；其中液相部分进入第一主换热器(27)第二流道过冷后经第一节流装置(28)节流，然后流入第一混合制冷剂混合器(29)；气相部分依次经过第一主换热器(27)的第一流道、过冷换热器(210)的第一流道、第二节流装置(211)、过冷换热器(210)的第二流道，然后流入第一混合制冷剂混合器(29)；两股混合制冷剂在第一混合制冷剂混合器(29)中混合后流入第一主换热器(27)的第三流道，为主换热器(27)提供冷量，然后流入预冷换热器(25)的第二流道，然后重新流入制冷剂压缩冷却装置；
第二部分来自高压管网的天然气进入预冷换热器(25)的第三流道预冷，出现气液两相，接着进入液化气气液分离器(31)脱除重烃及凝液，然后气相部分流过第一主换热器(27)的第四流道及过冷换热器(210)的第三流道，然后经第三节流装置(32)节流后流入LNG产品气液分离器(33)，分离出的液相产品进入液化天然气储罐(34)储存。
9.一种新型天然气液化方法，其特征在于：
第一部分来自高压管网的天然气进入膨胀预冷系统(1)，经过膨胀气回热器(10)冷却后进入膨胀机(11)进行膨胀，以降压降温；经过膨胀机(11)降压降温的天然气进入膨胀气气液分离器(14)脱除重烃及凝液后的气相流入膨胀气分离器(16)；流入膨胀气分离器(16)的天然气，一部分流入混合制冷剂循环系统(2)的预冷换热器(25)的第四流道进行换热，换热后经膨胀气混合器(17)流入低压管网，另一部分回流膨胀气回热器(10)后经膨胀气混合器(17)流入低压管网；
混合制冷剂通过混合制冷剂循环系统(2)的制冷剂压缩冷却装置升压降温后流入预冷换热器(25)的第一流道预冷，预冷后出现气液两相，然后进入第一混合制冷剂气液分离器(26)分离为气相和液相两部分；其中液相部分进入第一主换热器(27)第二流道过冷后经第一节流装置(28)节流，然后流入第一混合制冷剂混合器(29)；气相部分依次经过第一主换热器(27)的第一流道、过冷换热器(210)的第一流道、第二节流装置(211)、过冷换热器(210)的第二流道，然后流入第一混合制冷剂混合器(29)；两股混合制冷剂在第一混合制冷剂混合器(29)中混合后流入第一主换热器(27)的第三流道，为主换热器(27)提供冷量，然后流入预冷换热器(25)的第二流道，然后重新流制冷剂压缩冷却装置；
第二部分来自高压管网的天然气进入预冷换热器(25)的第三流道预冷，出现气液两相，接着进入液化气气液分离器(31)脱除重烃及凝液，然后气相部分流过第一主换热器(27)的第四流道及过冷换热器(210)的第三流道，然后经第三节流装置(32)后的液相产品经气液分离器(33)进入液化天然气储罐(34)储存。
10.一种新型天然气液化方法，其特征在于：
第一部分来自高压管网的天然气进入膨胀预冷系统(1)，经过膨胀机(11)进行膨胀，以降压降温；经过膨胀机(11)降压降温的天然气进入膨胀气气液分离器(14)脱除重烃及凝液后的气相流入混合制冷剂循环系统(2)的预冷换热器(25)的第四流道进行换热，换热后经膨胀气冷却器(15)流入低压管网；
混合制冷剂通过混合制冷剂循环系统(2)的制冷剂压缩冷却装置升压降温后流入预冷换热器(25)的第一流道预冷，预冷后出现气液两相，然后进入第一混合制冷剂气液分离器(26)分离为气相和液相两部分；第一混合制冷剂气液分离器(26)流出的液相部分经第一主换热器(27)第二流道过冷后经第一节流装置(28)节流，然后流入第一混合制冷剂混合器(29)；第一混合制冷剂气液分离器(26)流出的气相部分经第一主换热器(27)第一流道冷却后进入第二混合制冷剂气液分离器(212)；第二混合制冷剂气液分离器(212)流出的液相部分经第二主换热器(213)第二流道冷却后经第三节流装置(214)节流，然后通过第二混合制冷剂混合器(215)、第二主换热器(213)的第三流道流入第一混合制冷剂混合器(29)；第二混合制冷剂气液分离器(212)流出的气相部分经第二主换热器(213)第一流道、过冷换热器(210)的第一流道、第二节流装置(211)和过冷换热器(210)的第二流道流入第二混合制冷剂混合器(215)；
第二部分来自高压管网的天然气进入预冷换热器(25)的第三流道预冷，出现气液两相，接着进入液化气气液分离器(31)脱除重烃及凝液，然后气相部分流过第一主换热器(27)的第四流道、第二主换热器(213)的第四流道及过冷换热器(210)的第三流道，然后经第三节流装置(32)后的液相产品经气液分离器(33)进入液化天然气储罐(34)储存。
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