CN103363778B - 小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统及其方法，天然气经天然气增压撬块压缩、冷却，经脱酸、脱水撬块脱除杂质后经第一级换热器降温冷却进入重烃分离器，除去重烃后经第二级换热器冷却液化，经节流阀降压至液化天然气存储压力后进入液化天然气分离器得液化天然气，闪蒸气返回换热器提供冷量；混合制冷剂经混合制冷剂压缩撬块增压、冷却，进入第二级气液分离器，气相制冷剂经两级换热器冷却后节流降温为第二级换热器提供冷量，液相制冷剂经第一级换热器冷却后通过节流阀节流降温后与从第二级换热器出来的制冷剂混合后为第一级换热器提供冷量。本发明的液化工艺流程简单、能耗低、便于设备成撬、同时对不同气源有较强的适应性。

Description

小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统及其方法
技术领域
本发明属于化工与低温工程技术领域，具体涉及一种小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统及其方法。
背景技术
天然气与石油、煤炭作为世界上主要的化石能源，在一次能源中占有很大的比率。天然气作为一种优质清洁能源，越来越多的国家开始重视天然气资源的开发和利用。
随着我国能源结构的不断优化和天然气消费需求的不断增长，加之我国绝大多数天然气田储量都不大的现状，我国天然气供需缺口在不断加大。据预测，到2020年我国天然气的供应缺口将达1000×108m3。
另一方面，我国存在大量产储量较小的边际气田、伴生气田、煤层气田，单井储量较小，距离供气管网较远，采用管输方法由于经济上不合理而没有得到有效开发利用，长期以来被点火炬放空。小型撬装式天然气液化装置可以有效利用这些天然气资源，通过技术拓展，小型撬装式天然气液化装置同样适合于生物燃气(包括城市垃圾填埋气)提纯与液化、海上含油田伴生气、部分焦炉煤气液化、煤层天然气(瓦斯)、页岩气开发利用等，市场前景十分广阔。
天然气液化流程主要有混合制冷剂液化流程、带膨胀机液化流程以及级联式液化流程这三类。现有的天然气液化工艺主要是针对基本负荷型天然气液化工厂而设计的，我国还比较缺乏针对小型撬装式天然气液化装置而单独设计的液化流程。混合制冷剂液化流程由于能耗低的特点被广泛应用于大中型天然气液化工厂上。然而对于小型撬装式天然气液化装置而言，混合制冷剂液化流程相对复杂。已有技术中，专利公开号CN102477327A，名称为“一种中小型天然气液化工艺”的专利，公开了一种中小型天然气液化工艺，该工艺中混合制冷剂采用两级气液分离，共有三个换热器，流程较复杂，不适合于小型撬装式天然气液化装置。专利公开号CN102445052A，名称为“一种用于零散起源点的沼气液化工艺及装置”的专利，采用双混合制冷循环来液化零散气源点的沼气，由于该工艺由两个单独的制冷循环构成，设备较多，流程复杂，不利于设备成撬，同时沼气的组分和天然气的组分差异较大，因此也不能应用于小型撬装式天然气液化装置。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统及其方法。该液化系统中，混合制冷剂采用两级气液分离，共有两个换热器，流程简单，能耗低，便于设备成撬。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
第一方面，本发明涉及一种小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统，所述系统包括天然气增压撬块、天然气脱酸撬块、天然气脱水撬块、液化冷箱撬块、混合制冷剂压缩撬块和天然气存储撬块，所述液化冷箱撬块包括第一级换热器7、重烃分离器8、第二级换热器9、天然气节流阀10、第二级气液分离器19、第一级制冷剂节流装置20、第二级制冷剂节流装置22、第二级混合器21和液化天然气分离器11；
所述天然气增压撬块、天然气脱酸撬块、天然气脱水撬块、第一级换热器7、重烃分离器8、第二级换热器9、天然气节流阀10、液化天然气分离器11依次相连，所述液化天然气分离器11的液相出口与和天然气存储撬块相连，所述液化天然气分离器11的气相出口与第二级换热器9、第一级换热器7依次相连；构成了天然气液化回路；
所述混合制冷剂压缩撬块与第二级气液分离器19相连，所述第二级气液分离器19的液相出口与第一级换热器7、第一级制冷剂节流装置20、第二级混合器21的进口依次相连，所述第二级气液分离器19的气相出口与第一级换热器7、第二级换热器9、第二级制冷剂节流装置22的进口依次相连，所述第二级制冷剂节流装置22的出口与第二级换热器9、第二级混合器21的进口依次相连，所述第二级混合器21的出口与第一级换热器7、混合制冷剂压缩撬块依次相连；构成了混合制冷剂制冷循环回路。
优选地，所述天然气增压撬块包括依次相连的天然气第一级压缩机1、天然气第一级冷却器2、天然气第二级压缩机3和天然气第二级水冷器4。
优选地，所述第一级制冷剂节流装置20、第二级制冷剂节流装置22为节流阀或液体膨胀机。
优选地，所述混合制冷剂压缩撬块包括第一级制冷剂压缩机12、第一级制冷剂冷却器13、第一级气液分离器14、第二级制冷剂压缩机15、第二级制冷剂冷却器16、制冷剂泵17和第一级混合器18，所述第一级制冷剂压缩机12、第一级制冷剂冷却器13、第一级气液分离器14的进口依次相连，所述第一级气液分离器14的气相出口与第二级制冷剂压缩机15、第二级制冷剂冷却器16依次相连，所述第一级气液分离器14的液相出口与制冷剂泵17相连，所述第一级混合器18的进口分别与第二级制冷剂冷却器16、制冷剂泵17相连。
优选地，所述天然气脱酸撬块包括脱酸塔5，所述天然气脱水撬块包括脱水塔6，所述天然气存储撬块包括液化天然气储罐23。
优选地，所述系统还包括用于脱酸塔5和脱水塔6的再生循环的导热油炉单元。
优选地，所述系统还包括制冷剂储存及配比单元、仪控单元、仪表风及PSA制氮撬块。
优选地，所述系统还包括发电机撬块。用于在气源地没有供电系统时，为液化流程提供电能。
优选地，所述第一、二级换热器7、9皆为多股流换热器，换热器形式为板翅式换热器或绕管式换热器。
第二方面，本发明还涉及一种应用前述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统液化天然气的方法，包括如下步骤：
A、原料天然气经所述天然气增压撬块压缩、冷却，依次进入所述天然气脱酸撬块、天然气脱水撬块脱除杂质，净化后的天然气经第一级换热器7降温冷却后进入重烃分离器8，从底部得到重烃，除去重烃后的天然气经第二级换热器9冷却液化，经天然气节流阀10节流降压至液化天然气储存压力后，进入液化天然气分离器11，从底部得到液化天然气产品进入所述天然气存储撬块，所述液化天然气分离器11的气相出口的闪蒸气依次返回第二级换热器9、第一级换热器7提供冷量；
B、混合制冷剂原料经所述混合制冷剂压缩撬块增压、冷却后进入第二级气液分离器19进行气液分离；分离出的气相混合制冷剂经第一级换热器7、第二级换热器9冷却后经第二级制冷剂节流阀22节流降温，为第二级换热器9提供冷量；分离出的液相混合制冷剂经第一级换热器7预冷后经第一级制冷剂节流阀20节流降温，与从所述第二级换热器提供冷量后出来的混合制冷剂混合后为第一级换热器7提供冷量，从所述第一级换热器7提供冷量后出来的混合制冷剂返回混合制冷剂压缩撬块完成制冷循环。
优选地，步骤A中，原料天然气压力高于2.8MPa时，所述天然气增压撬块不启用。
优选地，步骤A中，所述天然气脱酸撬块、天然气脱水撬块脱除杂质可采用溶液吸收法或分子筛吸附法。
优选地，步骤A中，所述经第一级换热器7降温冷却后的天然气温度为重烃分离温度。天然气预冷到重烃分离温度后，进入重烃分离器，可回收一部分重烃。
优选地，步骤A中，所述液化天然气储存压力0.15MPa。液化天然气为微正压存储。
优选地，步骤B中，所述混合制冷剂原料为由C1-C5碳氢化合物和N2组成的混合制冷剂。可以为五组份，也可以四组分。
优选地，步骤B中，所述混合制冷剂原料经混合制冷剂压缩撬块增压、冷却具体为：混合制冷剂依次经第一级制冷剂压缩机12、第一级制冷剂冷却器13增压冷却后进入第一级气液分离器14分离为气液两相，所述分离出的气相混合制冷剂经过第二级制冷剂压缩机15增压后，进入第二级制冷剂冷却器16冷却后进入第一级混合器18，所述分离出来的液相混合制冷剂经过制冷剂泵17增压后进入第一级混合器18与气相混合制冷剂混合。在本发明中，第一级气液分离器14必须设置于第一级制冷剂压缩机12和第二级制冷剂压缩机15之间，这样可以确保第二级制冷剂压缩机15入口的制冷剂没有液相，不会造成液击，对压缩机造成损坏；同时，由于液相通过泵增压可以有效降低能耗，因此液相混合制冷剂采用制冷剂泵17增压到与气相混合制冷剂相同的压力。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明所述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化工艺，流程简单，能耗低，便于设备成撬。
2、通过油气行业广泛采用的HYSYS软件的模拟计算，证实本液化工艺能耗低，对不同气源适应性较强，是比较适合小型撬装式天然气液化装置的液化流程；液化工艺的日处理量为10000～50000Nm3。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化工艺流程图；
其中，1为天然气第一级压缩机、2为天然气第一级冷却器、3为天然气第二级压缩机、4为天然气第二级水冷器、5为脱酸塔、6为脱水塔、7为第一级换热器、8为重烃分离器、9为第二级换热器、10为天然气节流阀、11为液化天然气分离器、12为第一级制冷剂压缩机、13为第一级制冷剂冷却器、14为第一级气液分离器、15为第二级制冷剂压缩机、16为第二级制冷剂冷却器、17为制冷剂泵、18为第一级混合器、19为第二级气液分离器、20为第一级制冷剂节流装置、21为第二级混合器、22为第二级制冷剂节流装置、23为液化天然气储罐。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统及其工艺流程图如图1所示，包括天然气第一级压缩机1、天然气第一级冷却器2、天然气第二级压缩机3和天然气第二级水冷器4、脱酸塔5、脱水塔6、第一级换热器7、重烃分离器8、第二级换热器9、天然气节流阀10、第二级气液分离器19、第一级制冷剂节流装置20、第二级制冷剂节流装置22、第二级混合器21、液化天然气分离器11、第一级制冷剂压缩机12、第一级制冷剂冷却器13、第一级气液分离器14、第二级制冷剂压缩机15、第二级制冷剂冷却器16、制冷剂泵17、第一级混合器18和液化天然气储罐23。
本发明的系统包括天然气液化回路和混合制冷剂制冷循环回路；具体构成分别如下：
天然气液化回路的具体构成为：天然气第一级压缩机1、天然气第一级冷却器2、天然气第二级压缩机3、天然气第二级水冷器4、脱酸塔5、脱水塔6、第一级换热器7、重烃分离器8、第二级换热器9、天然气节流阀10、液化天然气分离器11依次相连，所述液化天然气分离器11的液相出口与和液化天然气储罐23相连，所述液化天然气分离器11的气相出口与第二级换热器9、第一级换热器7依次相连；
混合制冷剂制冷循环回路的具体构成为：第一级制冷剂压缩机12、第一级制冷剂冷却器13、第一级气液分离器14的进口依次相连，所述第一级气液分离器14的气相出口与第二级制冷剂压缩机15、第二级制冷剂冷却器16依次相连，所述第一级气液分离器14的液相出口与制冷剂泵17相连，所述第一级混合器18的进口分别与第二级制冷剂冷却器16、制冷剂泵17相连；所述第一级混合器18的出口与与第二级气液分离器19相连，所述第二级气液分离器19的液相出口与第一级换热器7、第一级制冷剂节流装置20、第二级混合器21的进口依次相连，所述第二级气液分离器19的气相出口与第一级换热器7、第二级换热器9、第二级制冷剂节流装置22的进口依次相连，所述第二级制冷剂节流装置22的出口与第二级换热器9、第二级混合器21的进口依次相连，所述第二级混合器21的出口与第一级换热器7、第一级制冷剂压缩机12依次相连。
本发明的设备可以组成几个撬块，便于生产运输，以及更换气源；具体如下：
天然气第一级压缩机1、天然气第一级冷却器2、天然气第二级压缩机3和天然气第二级水冷器4构成天然气增压撬块；
脱酸塔5可单独构成天然气脱酸撬块；
脱水塔6可单独构成天然气脱水撬块；
液化天然气储罐23可单独构成天然气存储撬块；
第一级换热器7、重烃分离器8、第二级换热器9、天然气节流阀10、第二级气液分离器19、第一级制冷剂节流装置20、第二级制冷剂节流装置22、第二级混合器21和液化天然气分离器11构成液化冷箱撬块；
第一级制冷剂压缩机12、第一级制冷剂冷却器13、第一级气液分离器14、第二级制冷剂压缩机15、第二级制冷剂冷却器16、制冷剂泵17和第一级混合器18构成混合制冷剂压缩撬块；
本发明中，所述第一级制冷剂节流装置20、第二级制冷剂节流装置22为节流阀或液体膨胀机。
本发明中，所述第一、二级换热器7、9皆为多股流换热器，换热器形式为板翅式换热器或绕管式换热器。
作为本发明的优选技术方案，本发明的系统还可选择性地包括用于脱酸塔5和脱水塔6的再生循环的导热油炉单元、制冷剂储存及配比单元、仪控单元、仪表风、PSA制氮撬块以及发电机撬块。该发电机撬块用于在气源地没有供电系统时，为液化流程提供电能。
应用本发明的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统液化天然气的方法具体见以下各实施例：
实施例1
天然气摩尔组分92％CH4+4％C3H8+4％N2、压力1.2MPa、温度30℃、流量1kmol/h；混合制冷剂流量2.84kmol/h。小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化工艺的具体步骤如下：
1、天然气原料经两级压缩机(第一级压缩机1、天然气第二级压缩机3)压缩至2.8MPa，经冷却器(天然气第一级冷却器2、天然气第二级水冷器4)冷却至40℃；
2、经步骤1冷却后的天然气进入脱酸塔5、脱水塔6脱除CO2，H2S，H2O等杂质；
3、经步骤2净化后的天然气经过第一级换热器7冷却至-60℃(重烃分离温度)后进入重烃分离器8，从底部得到重烃；
4、经步骤3除去重烃后的天然气经第二级换热器9冷却至-150℃；
5、经过步骤4得到的天然气通过一个天然气节流阀10，节流降压至0.15MPa后，进入液化天然气分离器11，从底部得到液化天然气产品，输入液化天然气储罐23，得到的闪蒸气返回两个换热器(第二级换热器9、第一级换热器7)提供冷量；
6、混合制冷剂原料先通过第一级制冷剂压缩机12增压至1.04MPa后，进入第一级制冷剂冷却器13冷却至40℃；
7、经步骤6冷却后的混合制冷剂变为气液两相，然后进入第一级气液分离器14；
8、经步骤7中第一级气液分离器14分离出的气相混合制冷剂经过第二级制冷剂压缩机15增压至3.5MPa后，进入第二级制冷剂冷却器16冷却40℃，液相混合制冷剂经过制冷剂泵17增压至3.5MPa后与气相混合制冷剂在第一级混合器18混合；
9、经步骤8混合后的混合制冷剂进入第二级气液分离器19；
10、经步骤9中第二级气液分离器19分离出的气相混合制冷剂经过两级换热器(第一级换热器7、第二级换热器9)冷却至-160℃后经过第二级制冷剂节流装置22降压至0.4MPa，温度降为-161.3℃，为第二级换热器9提供冷量；第二级气液分离器19分离出的液相混合制冷剂经第一级换热器7预冷至-60℃后经第一级制冷剂节流装置20降压至0.4MPa，温度降为-64.3℃，与从第二级换热器9出来的混合制冷剂在第二级混合器21混合后为第一级换热器7提供冷量；
11)经步骤10)中第一级换热器7出来的混合制冷剂复温至21.2℃后返回第一级制冷剂压缩机12完成制冷循环。
经过模拟计算得出，该小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化工艺的单位能耗为0.304kWh/Nm3。
实施例2
天然气摩尔组分90％CH4+6％C3H8+4％N2、压力1.7MPa、温度25℃、流量1kmol/h，混合制冷剂流量2.79kmol/h。小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化工艺的具体步骤如下：
1、天然气原料经两级压缩机(第一级压缩机1、天然气第二级压缩机3)压缩至2.8MPa，经冷却器(天然气第一级冷却器2、天然气第二级水冷器4)冷却至40℃；
2、经步骤1冷却后的天然气进入脱酸塔5、脱水塔6脱除CO2，H2S，H2O等杂质；
3、经步骤2净化后的天然气经过第一级换热器7冷却至-60℃(重烃分离温度)后进入重烃分离器8，从底部得到重烃。
4、经步骤3除去重烃后的天然气经第二级换热器9冷却至-155℃；
5、经过步骤4得到的天然气通过一个天然气节流阀10，节流降压至0.15MPa后，进入液化天然气分离器11，从底部得到液化天然气产品，输入液化天然气储罐23，闪蒸气返回两个换热器(第二级换热器9、第一级换热器7)提供冷量；
6、混合制冷剂原料先通过第一级制冷剂压缩机12增压至1.04MPa后，进入第一级制冷剂冷却器13冷却至40℃；
7、经步骤6冷却后的混合制冷剂变为气液两相，然后进入第一级气液分离器14；
8、经步骤7中第一级气液分离器14分离出的气相混合制冷剂经过第二级制冷剂压缩机15增压至3.5MPa后，进入第二级制冷剂冷却器16冷却40℃，液相混合制冷剂经过制冷剂泵17增压至3.5MPa后与气相混合制冷剂在第一级混合器18混合；
9、经步骤8混合后的混合制冷剂进入第二级气液分离器19；
10、经步骤9中第二级气液分离器19分离出的气相混合制冷剂经过两级换热器(第一级换热器7、第二级换热器9)冷却至-160℃后经第二级制冷剂节流装置22降压至0.4MPa，温度降为-161.1℃，为第二级换热器9提供冷量；第二级气液分离器19分离出的液相混合制冷剂经第一级换热器7预冷至-60℃后经第一级制冷剂节流装置20降压至0.4MPa，温度降为-64.5℃，与从第二级换热器9出来的混合制冷剂在第二级混合器21混合后为第一级换热器7提供冷量；
11)经步骤10)中第一级换热器7出来的混合制冷剂复温至38.5℃后返回第一级制冷剂压缩机12完成制冷循环。
经过模拟计算得出，该小型撬装式氮膨胀天然气液化工艺的单位能耗为0.289kWh/Nm3。针对不同天然气组分，混合制冷剂组分也需要作出相应的调整，使流程能耗最低。
实施例3
天然气摩尔组分80％CH4+6％C3H8+14％N2、压力2.8MPa、温度20℃、流量1kmol/h，混合制冷剂流量2.85kmol/h。小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化工艺的具体步骤如下：
1、天然气原料压力到达2.8MPa，故可以省去天然气压缩环节；
2、天然气进入脱酸塔5、脱水塔6脱除CO2，H2S，H2O等杂质；
3、经步骤2净化后的天然气经过第一级换热器7冷却至-60℃(重烃分离温度)后进入重烃分离器8，从底部得到重烃。
4、经步骤3除去重烃后的天然气经第二级换热器9冷却至-159℃；
5、经过步骤4得到的天然气通过一个天然气节流阀10，节流降压至0.15MPa后，进入液化天然气分离器11，从底部得到液化天然气产品，输入液化天然气储罐23，得到的闪蒸气返回两个换热器(第二级换热器9、第一级换热器7)提供冷量；
6、混合制冷剂先通过第一级制冷剂压缩机12增压至1.04MPa后，进入第一级制冷剂冷却器13冷却至40℃；
7、经步骤6冷却后的混合制冷剂变为气液两相，然后进入第一级气液分离器14；
8、经步骤7中第一级气液分离器14分离出的气相混合制冷剂经过第二级制冷剂压缩机15增压至3.5MPa后，进入第二级制冷剂冷却器16冷却40℃，液相混合制冷剂经过制冷剂泵17增压至3.5MPa后与气相混合制冷剂在第一级混合器18混合；
9、经步骤8混合后的混合制冷剂进入第二级气液分离器19；
10、经步骤9中第二级气液分离器19分离出的气相混合制冷剂经过两级换热器(第一级换热器7、第二级换热器9)冷却至-160℃后经过第二级制冷剂节流装置22降压至0.4MPa，温度降为-162.6℃，为第二级换热器9提供冷量；第二级气液分离器19分离出的液相混合制冷剂经第一级换热器7预冷至-60℃后经第一级制冷剂节流装置20降压至0.4MPa，温度降为-64.4℃，与从第二级换热器9出来的混合制冷剂在第二级混合器21混合后为第一级换热器7提供冷量；
11)经步骤10)中第一级换热器7出来的混合制冷剂复温至38.6℃后返回第一级制冷剂压缩机12完成制冷循环。
经过模拟计算得出，该小型撬装式氮膨胀天然气液化工艺的单位能耗为0.304kWh/Nm3。针对不同天然气组分，混合制冷剂组分也需要作出相应的调整，使流程能耗最低。比较实施例1，实施例2和实施例3可以发现，小型撬装式单阶混合制冷剂液化工艺对不同气源的天然气有较好的适应性，大部分流程参数不需作出调整，只是需要根据天然气组分调整混合制冷剂的组分。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (13)

1.一种小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统，其特征在于，所述系统包括天然气增压撬块、天然气脱酸撬块、天然气脱水撬块、液化冷箱撬块、混合制冷剂压缩撬块和天然气存储撬块，所述液化冷箱撬块包括第一级换热器(7)、重烃分离器(8)、第二级换热器(9)、天然气节流阀(10)、第二级气液分离器(19)、第一级制冷剂节流装置(20)、第二级制冷剂节流装置(22)、第二级混合器(21)和液化天然气分离器(11)；所述天然气增压撬块、天然气脱酸撬块、天然气脱水撬块、第一级换热器(7)、重烃分离器(8)、第二级换热器(9)、天然气节流阀(10)、液化天然气分离器(11)依次相连，所述液化天然气分离器(11)的液相出口与和天然气存储撬块相连，所述液化天然气分离器(11)的气相出口与第二级换热器(9)、第一级换热器(7)依次相连；所述混合制冷剂压缩撬块与第二级气液分离器(19)相连，所述第二级气液分离器(19)的液相出口与第一级换热器(7)、第一级制冷剂节流装置(20)、第二级混合器(21)的进口依次相连，所述第二级气液分离器(19)的气相出口与第一级换热器(7)、第二级换热器(9)、第二级制冷剂节流装置(22)的进口依次相连，所述第二级制冷剂节流装置(22)的出口与第二级换热器(9)、第二级混合器(21)的进口依次相连，所述第二级混合器(21)的出口与第一级换热器(7)、混合制冷剂压缩撬块依次相连。
2.根据权利要求1所述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统，其特征在于，所述天然气增压撬块包括依次相连的天然气第一级压缩机(1)、天然气第一级冷却器(2)、天然气第二级压缩机(3)和天然气第二级水冷器(4)。
3.根据权利要求1所述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统，其特征在于，所述第一级制冷剂节流装置(20)、第二级制冷剂节流装置(22)为节流阀或液体膨胀机。
4.根据权利要求1所述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统，其特征在于，所述混合制冷剂压缩撬块包括第一级制冷剂压缩机(12)、第一级制冷剂冷却器(13)、第一级气液分离器(14)、第二级制冷剂压缩机(15)、第二级制冷剂冷却器(16)、制冷剂泵(17)和第一级混合器(18)，所述第一级制冷剂压缩机(12)、第一级制冷剂冷却器(13)、第一级气液分离器(14)的进口依次相连，所述第一级气液分离器(14)的气相出口与第二级制冷剂压缩机(15)、第二级制冷剂冷却器(16)依次相连，所述第一级气液分离器(14)的液相出口与制冷剂泵(17)相连，所述第一级混合器(18)的进口分别与第二级制冷剂冷却器(16)、制冷剂泵(17)相连。
5.根据权利要求1所述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统，其特征在于，所述天然气脱酸撬块包括脱酸塔(5)，所述天然气脱水撬块包括脱水塔(6)，所述天然气存储撬块包括液化天然气储罐(23)。
6.根据权利要求5所述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统，其特征在于，所述系统还包括用于脱酸塔(5)和脱水塔(6)的再生循环的导热油炉单元。
7.根据权利要求1所述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统，其特征在于，所述系统还包括制冷剂储存及配比单元、仪控单元、仪表风及PSA制氮撬块。
8.根据权利要求1所述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统，其特征在于，所述系统还包括发电机撬块。
9.一种应用权利要求1所述的小型撬装式单阶混合制冷剂天然气液化系统液化天然气的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、原料天然气经所述天然气增压撬块压缩、冷却，依次进入所述天然气脱酸撬块、天然气脱水撬块脱除杂质，净化后的天然气经第一级换热器(7)降温冷却后进入重烃分离器(8)，从底部得到重烃，除去重烃后的天然气经第二级换热器(9)冷却液化，经天然气节流阀(10)节流降压至液化天然气储存压力后，进入液化天然气分离器(11)，从底部得到液化天然气产品进入所述天然气存储撬块，所述液化天然气分离器(11)的气相出口的闪蒸气依次返回第二级换热器(9)、第一级换热器(7)提供冷量；
B、混合制冷剂原料经所述混合制冷剂压缩撬块增压、冷却后进入第二级气液分离器(19)进行气液分离；分离出的气相混合制冷剂经第一级换热器(7)、第二级换热器(9)冷却后经第二级制冷剂节流装置(22)节流降温，为第二级换热器(9)提供冷量；分离出的液相混合制冷剂经第一级换热器(7)预冷后经第一级制冷剂节流装置(20)节流降温，与从所述第二级换热器提供冷量后出来的混合制冷剂混合后为第一级换热器(7)提供冷量，从所述第一级换热器(7)提供冷量后出来的混合制冷剂返回混合制冷剂压缩撬块完成制冷循环；所述第二级制冷剂节流装置(22)为第二级制冷剂节流阀，所述第一级制冷剂节流装置(20)为第一级制冷剂节流阀。
10.根据权利要求9所述的液化天然气的方法，其特征在于，步骤A中，原料天然气压力高于2.8MPa时，所述天然气增压撬块不启用。
11.根据权利要求9所述的液化天然气的方法，其特征在于，步骤A中，所述液化天然气储存压力0.15MPa。
12.根据权利要求9所述的液化天然气的方法，其特征在于，步骤B中，所述混合制冷剂原料为由C1-C5碳氢化合物和N2组成的混合制冷剂。
13.根据权利要求9所述的液化天然气的方法，其特征在于，步骤B中，所述混合制冷剂原料经混合制冷剂压缩撬块增压、冷却具体为：混合制冷剂依次经第一级制冷剂压缩机(12)、第一级制冷剂冷却器(13)增压冷却后进入第一级气液分离器(14)分离为气液两相，所述分离出的气相混合制冷剂经过第二级制冷剂压缩机(15)增压后，进入第二级制冷剂冷却器(16)冷却后进入第一级混合器(18)，所述分离出来的液相混合制冷剂经过制冷剂泵(17)增压后进入第一级混合器(18)与气相混合制冷剂混合。
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