CN103712412A - 一种基于混合制冷剂的天然气液化制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于混合制冷剂的天然气液化制备工艺，包括：(a)混合制冷剂预冷分离成气相和液相；(b)液相冷却后与返流的混合制冷剂混合，冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂；(c)气相经冷却后，分离成气相和液相，液相经冷却后节流、降温、降压，与返流的混合制冷剂混合后为液化换热器提供冷量，冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂；(d)从液化换热器出来的气相制冷剂，经过冷却后，节流、降温后进入过冷换热器，冷却天然气和气相混合制冷剂；(e)预处理后的天然气依次经过经历了冷却、冷凝和过冷的过程，相态由气相变为液相。本发明基于混合制冷剂、操作简单、步骤少、效率高、维护费用少。

Description

一种基于混合制冷剂的天然气液化制备工艺

技术领域

本发明涉及一种基于混合制冷剂的天然气液化制备工艺。

背景技术

天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。

从广义的定义来说，天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。而人们长期以来通用的“天然气”的定义，是从能量角度出发的狭义定义，是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。

天然气主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中，也有少量出于煤层。天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。伴随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气；非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种，在地层中都以气态存在。凝析气田天然气从地层流出井口后，随着压力的下降和温度的升高，分离为气液两相，气相是凝析气田天然气，液相是凝析液，叫凝析油。

依天然气蕴藏状态，又分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气等三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气。天然气主要成分烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。甲烷是最短和最轻的烃分子。参见天然气冷凝物。

有机硫化物和硫化氢(H2S)是常见的杂质，在大多数利用天然气的情况下都必须预先除去.含硫杂质多的天然气用英文的专业术语形容为″sour(酸的)″。

尽管天然气是无色无味的，然而在送到最终用户之前，还要用硫醇来给天然气添加气味，以助于泄漏检测.天然气不像一氧化碳那样具有毒性，它本质上是对人体无害的.不过如果天然气处于高浓度的状态，并使空气中的氧气不足以维持生命的话，还是会致人死亡的，毕竟天然气不能用于人类呼吸。作为燃料，天然气也会因发生爆炸而造成伤亡.虽然天然气比空气轻而容易发散，但是当天然气在房屋或帐篷等封闭环境里聚集的情况下，达到一定的比例时，就会触发威力巨大的爆炸.爆炸可能会夷平整座房屋，甚至殃及邻近的建筑.甲烷在空气中的爆炸极限下限为5％，上限为15％。

天然气车辆发动机中要利用的压缩天然气的爆炸，由于气体挥发的性质，在自发的条件下基本是不具备的，所以需要使用外力将天然气浓度维持在5％到15％之间以触发爆炸。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于混合制冷剂、操作简单、步骤少、效率高、维护费用少的一种天然气液化制备工艺。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于混合制冷剂的天然气液化制备工艺，包括以下步骤：

(a)混合制冷剂预冷后，进入气液分离器分离成气相和液相；

(b)液相经换热器冷却后，与返流的混合制冷剂混合，冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂；

(c)气相经预冷换热器冷却后，分离成气相和液相，液相经液化换热器冷却后节流、降温、降压，与返流的混合制冷剂混合后为液化换热器提供冷量，冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂；

(d)从液化换热器出来的气相制冷剂，经过冷却后，节流、降温后进入过冷换热器，冷却天然气和气相混合制冷剂；

(e)预处理后的天然气依次经过经历了冷却、冷凝和过冷的过程，相态由气相变为液相。

综上所述，本发明的有益效果是：基于混合制冷剂、操作简单、步骤少、效率高、维护费用少。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例：

本发明涉及一种基于混合制冷剂的天然气液化制备工艺，包括以下步骤：

(a)混合制冷剂预冷后，进入气液分离器分离成气相和液相；

(b)液相经换热器冷却后，与返流的混合制冷剂混合，冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂；

(c)气相经预冷换热器冷却后，分离成气相和液相，液相经液化换热器冷却后节流、降温、降压，与返流的混合制冷剂混合后为液化换热器提供冷量，冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂；

(d)从液化换热器出来的气相制冷剂，经过冷却后，节流、降温后进入过冷换热器，冷却天然气和气相混合制冷剂；

(e)预处理后的天然气依次经过经历了冷却、冷凝和过冷的过程，相态由气相变为液相。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于混合制冷剂的天然气液化制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(a)混合制冷剂预冷后，进入气液分离器分离成气相和液相；

(b)液相经换热器冷却后，与返流的混合制冷剂混合，冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂；

(c)气相经预冷换热器冷却后，分离成气相和液相，液相经液化换热器冷却后节流、降温、降压，与返流的混合制冷剂混合后为液化换热器提供冷量，冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂；

(d)从液化换热器出来的气相制冷剂，经过冷却后，节流、降温后进入过冷换热器，冷却天然气和气相混合制冷剂；

(e)预处理后的天然气依次经过经历了冷却、冷凝和过冷的过程，相态由气相变为液相。