一种天然气液化的方法及其装置

摘要

一种天然气液化的方法及其装置。本发明是仅用一台压缩机来压缩由丙烷、乙烯和甲烷混合而成的循环制冷剂以及原料天然气，进而液化天然气的。整套装置有依次连接的一台压缩机、冷却器、各组份的分离箱、各组份的冷却器、不凝气体分离箱和液体天然气储存罐等。本发明在解决了分级蒸发、回吸循环制冷剂中相应组份，仅让两股气流进行热交换的实际应用问题后，又提出了用液位监测的方式来控制各组份回吸量的方法及其装置结构。进一步简化了装置结构及其操作工艺。本发明的装置成本与运行成本低，适合于日产量小于50000Nm³的、从煤层中抽出后不能全部利用的剩余瓦斯气、原本无开采价值的废弃井中的天然气的液化。

主权项

1、一种天然气液化的方法，在该方法中采用了压缩机和制冷剂，其特征在于，所述压缩机仅需用了一台，所述制冷剂是由丙烷、乙烯和甲烷混合而成的循环制冷剂；丙烷、乙烯和甲烷的重量混合比为1.76∶1.27∶1.0；所述天然气液化的过程包括：a、将除去了杂质的原料天然气和循环制冷剂一起吸入该压缩机中、以进行压缩的步骤；b、对从该压缩机输出的高温高压混合气体进行冷却，然后将从原料天然气中带来的、经冷却而凝结为液体的重烃组份从该混合气体中分离开、并排除该重烃组份的步骤；c、对去除了重烃组份的混合气体进一步冷却，以得到带有液态丙烷的气液两相流的步骤；d、把液态丙烷从它所在的气液两相流中分离出来，然后对该液态丙烷进行节流降压、让它按照保持混合比而所需返回丙烷气的量蒸发，并借其蒸发吸热过程来对余下的混合气体进一步冷却，以得到带有液态乙烯的气液两相流，接着把吸热后的丙烷气回送到压缩机中去的步骤；e、把液态乙烯从它所在的气液两相流中分离出来，然后对该液态乙烯进行节流降压、让它按照保持混合比而需返回的乙烯气量蒸发，并借其蒸发吸热过程来对余下的混合气体进一步冷却，以得到带有液态甲烷的气液两相流，接着把吸热后的乙烯气回送到压缩机中去的步骤；f、对带有液态甲烷的气液两相流进行节流降压，而让甲烷液体部分蒸发；接着把液态甲烷分离出来，节流降压后作为冷却介质，让其在后续过程中进一步冷却天然气、使之液化，接着更进一步使液化天然气过冷的步骤；g、最后，是把过冷却的液态天然气注入液体天然气储存罐中的步骤。