CN103727741A - 一种天然气液化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然气液化工艺。该天然气液化工艺包括：制冷剂经压缩机压缩至高压；制冷剂分离成液相和气相进入预冷换热器；进入预冷换热器的液相进行天然气的初步液化；气相制冷剂进行二级分离后进入液化换热器；进入液化换热器液相进行天然气的进一步液化；从液化换热器出来的气相制冷剂进入过冷换热器进行天然气的最终液化等步骤。本发明能成功应用于天然气的液化处理，且工艺步骤少，操作简单，大大降低了液化成本。

Description

一种天然气液化工艺
技术领域
本发明涉及一种天然气液化工艺。
背景技术
液化天然气，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，液化天然气的重量仅为同体积水的45％左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气船运送。燃烧后对空气污染非常小，而且放出热量大，所以液化天然气好。
现在世界能源生产总量中，天然气已占到1/3，并有可能在不远的将来逐步将现时广受欢迎的石油和煤炭挤到次要地位。2020年前，天然气在世界能源需求中的比例将会达到45％-50％。目前，世界天然气年需求量超过2.5×10m，进入国际贸易的为(6250-6500)×10m，而其中以LNG方式出售的约占33％。据第20届世界天然气大会和相关资料预测，2030年前，世界天然气的潜在需求将增加到4×10m，液化天然气历来是一种细分市场产品。它的消费量目前正以每年10％的速度增长，而相比之下，管道煤气的年增速仅为2％。液化天然气是全球增长最迅速的能源市场之一。全球液化天然气需求将从2010年的2.18亿吨增至2015年的3.1亿吨，到2020年可达到4.1亿吨。2011年上半年，液化天然气需求同比增长8.5％，全年增长12％，主要是受来自于日本、英国和印度新增需求，以及韩国传统买家需求增长的刺激。预计到2015年，我国天然气供应结构为国产气1700亿立方米，净进口900亿立方米，天然气消费量将达到2600亿立方米，占一次能源消费中的比重则将从目前的4％上升至7％至8％。2011年中国天然气的消费量为1313亿立方米，届时天然气占一次性能源的消费比例可能将提升至10％至15％。
近年来，随着世界天然气产业的迅猛发展，LNG已成为国际天然气贸易的重要部分。与十年前相比，世界LNG贸易量增长了一倍，出现强劲的增长势头。据预测，2012年国际市场上LNG的贸易量将占到天然气总贸易量的36％，到2020年将达到天然气贸易量的40％，占天然气消费量的15％。
国外的液化装置规模大、工艺复杂、设备多、投资高，基本都采用阶式制冷和混合冷剂制冷工艺，目前两种类型的装置都在运行，新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺，研究的主要目的在于降低液化能耗。制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环，目前有报道又有CII-2新工艺[6]，该工艺既具有纯组分循环的优点，如简单、无相分离和易于控制，又有混合冷剂制冷循环的优点，如天然气和制冷剂制冷温位配合较好、功效高、设备少等优点。
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，提供一种天然气液化工艺，该天然气液化工艺能成功应用于天然气的液化处理，且工艺步骤少，操作简单，大大降低了液化成本。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种天然气液化工艺，包括以下步骤：
(a)制冷剂经压缩机压缩至高压；
(b)压缩至高压的制冷剂进入一级气液分离器分离出液相制冷剂和气相制冷剂后进入预冷换热器，压缩至高压的制冷剂首先采用风冷带走一部分热量；
(c)进入预冷换热器的液相制冷剂为预冷换热器提供冷量进行天然气的初步液化，进入预冷换热器的液相制冷剂进行天然气的初步液化后，与返流的混合制冷剂混合；
(d)气相制冷剂经预冷换热器冷却后，进入二级气液分离器分离成气相制冷剂和液相制冷剂进入液化换热器；
(e)进入液化换热器的液相制冷剂为液化换热器提供冷量进行天然气的进一步液化，进入液化换热器的液相制冷剂进行天然气的进一步液化后，与返流的混合制冷剂混合；
(f)从液化换热器出来的气相制冷剂进入过冷换热器，为过冷换热器提供冷量进行天然气的最终液化。
综上所述，本发明的有益效果是：能成功应用于天然气的液化处理，且工艺步骤少，操作简单，大大降低了液化成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
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：
如图1所示，本发明涉及的液化工艺具体步骤为：(a)制冷剂经压缩机压缩至高压；
(b)压缩至高压的制冷剂进入一级气液分离器分离出液相制冷剂和气相制冷剂后进入预冷换热器，压缩至高压的制冷剂首先采用风冷带走一部分热量；
(c)进入预冷换热器的液相制冷剂为预冷换热器提供冷量进行天然气的初步液化，进入预冷换热器的液相制冷剂进行天然气的初步液化后，与返流的混合制冷剂混合；
(d)气相制冷剂经预冷换热器冷却后，进入二级气液分离器分离成气相制冷剂和液相制冷剂进入液化换热器；
(e)进入液化换热器的液相制冷剂为液化换热器提供冷量进行天然气的进一步液化，进入液化换热器的液相制冷剂进行天然气的进一步液化后，与返流的混合制冷剂混合；
(f)从液化换热器出来的气相制冷剂进入过冷换热器，为过冷换热器提供冷量进行天然气的最终液化。
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)

1.一种天然气液化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(a)制冷剂经压缩机压缩至高压；
(b)压缩至高压的制冷剂进入一级气液分离器分离出液相制冷剂和气相制冷剂后进入预冷换热器，压缩至高压的制冷剂首先采用风冷带走一部分热量；
(c)进入预冷换热器的液相制冷剂为预冷换热器提供冷量进行天然气的初步液化，进入预冷换热器的液相制冷剂进行天然气的初步液化后，与返流的混合制冷剂混合；
(d)气相制冷剂经预冷换热器冷却后，进入二级气液分离器分离成气相制冷剂和液相制冷剂进入液化换热器；
(e)进入液化换热器的液相制冷剂为液化换热器提供冷量进行天然气的进一步液化，进入液化换热器的液相制冷剂进行天然气的进一步液化后，与返流的混合制冷剂混合；
(f)从液化换热器出来的气相制冷剂进入过冷换热器，为过冷换热器提供冷量进行天然气的最终液化。
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