一種天然氣液化用深冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型設(shè)計天然氣化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種天然氣液化用深冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在天然氣液化系統(tǒng)中，深冷系統(tǒng)是整個工廠的核心系統(tǒng)。由于天然氣原料氣中組分不穩(wěn)定，特別是其中新戊烷的含量不穩(wěn)定，在深冷液化過程中會造成冷箱內(nèi)流道堵塞，使后續(xù)天然氣不能經(jīng)過冷箱換熱而使工廠停產(chǎn)。
[0003]實際生產(chǎn)中，為防止天然氣中重?zé)N類物質(zhì)在深冷處理時堵塞冷箱而造成整個工廠停產(chǎn)，在深冷系統(tǒng)前設(shè)置一個對天然氣進行預(yù)降溫處理的換熱器和分離罐，換熱器將天然氣溫度降低到-45-60°C而使其中重?zé)N液化(新戊烷等重?zé)N的液化溫度為-45-60°C)。經(jīng)換熱器處理的已變成氣液兩相混合物的天然氣進入分離罐中進行氣液分離后再將氣相引入到冷箱中進行深冷液化變成液化天然氣。
[0004]可以想到，現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)有其自身的缺點:首先由于換熱器需要冷源將其內(nèi)部介質(zhì)降溫，需要配備相應(yīng)的制冷系統(tǒng)提供冷量;其次，相應(yīng)地為換熱器、冷箱分別設(shè)置制冷系統(tǒng)使工廠內(nèi)設(shè)備比較分散，需要較多的管理人員和投入較大運營成本進行綜合處理和管控;再次，這樣造成工廠內(nèi)危險源較多，可能發(fā)生事故的設(shè)備點增多。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為解決現(xiàn)有的液化天然氣深冷處理前需要配備相應(yīng)的換熱器進行預(yù)處理排出重?zé)N增加工廠設(shè)備數(shù)量和生產(chǎn)投入的問題，本實用新型提供一種新的天然氣液化用深冷裝置。
[0006]本實用新型提供一種天然氣液化用深冷裝置，包括深冷換熱器和與所述深冷換熱器連接的深冷制冷機組;所述深冷換熱器包括由換熱管壁分割形成的天然氣流道和制冷劑流道;所述制冷劑流道和所述深冷制冷機組連接;還包括重?zé)N分離罐;所述天然氣流道包括第一流段和第二流段;所述第一流段與所述重?zé)N分離罐的側(cè)壁連通;所述第二流段與所述重?zé)N分離罐的罐頂連通;所述分離罐底部還連接有重?zé)N液體排出管路。
[0007]可選的，所述重?zé)N分離罐側(cè)壁還具有液位傳感器;所述重?zé)N液體排出管路具有調(diào)節(jié)閥;所述液位傳感器和所述調(diào)節(jié)閥連接。
[0008]可選的，所述調(diào)節(jié)閥具體為氣動調(diào)節(jié)閥。
[0009]可選的，還具有與所述重?zé)N液體排出管路連通的重?zé)N儲罐。
[0010]可選的，所述深冷換熱器為深冷冷箱、繞管式換熱器和管殼式換熱器中的一種。[0011 ]可選的，所述深冷制冷機組為混合冷劑制冷機組、膨脹制冷機組和級聯(lián)式制冷機組中的一種。
[0012]可選的，還包括與所述重?zé)N液體排出管路連接的重?zé)N換熱器。
[0013]本實用新型提供的天然氣液化用深冷裝置，其中深冷換熱器的天然氣流道包括第一流段、第二流段，第一流段和第二流段分別與重?zé)N分離罐連接;進入到深冷換熱器第一流段中的天然氣先進行換熱處理而成為氣液混合物并經(jīng)過重?zé)N分離罐分離其中的重?zé)N液體、再經(jīng)過第二流段繼續(xù)深冷處理形成液化天然氣。這一深冷裝置同時完成了重?zé)N排出和深冷處理操作，取消了原有獨立于深冷換熱器的前端除重?zé)N換熱器，簡化了工廠內(nèi)設(shè)備數(shù)量，降低了工廠的運營成本和管理投入，也相應(yīng)地減少了危險源數(shù)量。
[0014]在本實用新型一【具體實施方式】中，設(shè)置重?zé)N儲罐存儲重?zé)N液體并進行銷售，降低了重?zé)N的放空問題，提高了重?zé)N利用價值并減小了污染。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
[0016]圖1為本實用新型【具體實施方式】中天然氣液化用深冷裝置示意圖；
[0017]其中:卜深冷換熱器、2-深冷制冷機組、n-第一流段、12_第二流段、13_制冷劑流道、3-重?zé)N分離罐、4-重?zé)N液體排出管路、5-調(diào)節(jié)閥、6-重?zé)N儲罐。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型提供一種天然氣液化用深冷裝置，能夠取消深冷處理機組前排除重?zé)N的設(shè)備，提高工廠的設(shè)備運營成本、降低危險源數(shù)量。
[0019]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]如圖1，圖1為本實用新型【具體實施方式】中天然氣液化用深冷裝置示意圖。可看出本實用新型中的天然氣液化用深冷裝置包括深冷換熱器I和與深冷換熱器I連接的深冷制冷機組2。深冷換熱器I包括由換熱管壁分割形成的天然氣流道和制冷劑流道13，制冷劑流道13和深冷制冷機組2連接、用于實現(xiàn)制冷劑的循環(huán)流動。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)中的深冷裝置不同的是:其還具有重?zé)N分離罐3，天然氣流道包括第一流段11和第二流段12，其中第一流段11與重?zé)N分離罐3的側(cè)壁連通，第二流段12和重?zé)N分離罐3的罐頂連通;在分離罐底部還連接有重?zé)N液體排出管路4。
[0022]深冷處理中，經(jīng)過壓縮、凈化和干燥后的天然氣經(jīng)過進入到深冷換熱器I的第一流段11，經(jīng)由換熱管壁與制冷劑換熱后溫度降低至-45--60°C間其中重?zé)N組分在這一溫度區(qū)間液化并形成氣液兩相混合物;氣液兩相混合物進入到重?zé)N分離罐3中分離，氣體成分繼續(xù)經(jīng)第二流段12深冷處理而形成液化天然氣，而重?zé)N液體留存在重?zé)N分離罐3中并經(jīng)過重?zé)N液體排出管路4排出。
[0023]因直接將深冷處理和前期的去重?zé)N液體處理集成在一個深冷化熱器中，取消了前期的重?zé)N去除用換熱器，因此無需配備相應(yīng)的制冷系統(tǒng)，提高了工廠設(shè)備的集成度，也就減少了相應(yīng)的管理人員投入、運營成本和工廠內(nèi)設(shè)備發(fā)生事故點數(shù)量。
[0024]在本實用新型一具體實施中，第一流段11的入口壓力可控制在6MPa左右、入口處天然氣溫度在30°C左右，而進入到重?zé)N分離罐3中時的第一流段11的出口壓力控制在5MPa左右；經(jīng)過第二流段12深冷處理后的形成的液化天然氣壓力在0.1-0.3MPa左右、溫度在-140—160°C之間。
[0025]因重?zé)N分離罐3處的壓力較大，且重?zé)N分離罐3本身需要保證氣相成分從罐頂?shù)呐艢饪谶M入第二流段12，因此需要保證重?zé)N分離罐3內(nèi)液位處于特定水平。為此，在本實用新型【具體實施方式】中，還可在重?zé)N分離罐3側(cè)壁行特定高度設(shè)置液位傳感器、在重?zé)N液體排出管路4中設(shè)置控制管路導(dǎo)通的調(diào)節(jié)閥5，液位傳感器和調(diào)節(jié)閥5連接、根據(jù)測量的液位情況控制調(diào)節(jié)閥5是否打開而排出重?zé)N液體。具體應(yīng)用中，調(diào)節(jié)閥5可為氣動調(diào)節(jié)閥，也可為其他類型的調(diào)節(jié)閥，但應(yīng)當(dāng)保證防爆性能。
[0026]本實用新型具體實施中，還具有與重?zé)N液體排出管路4連通的重?zé)N儲罐6，由重?zé)N液體排出管路4排出的重?zé)N液體可在重?zé)N儲罐6中存儲并銷售。此外，排出的重?zé)N也可作為工廠中的燃料氣，經(jīng)重?zé)N換熱器換熱后進入到燃燒系統(tǒng)中燃燒。
[0027]以上所說的各種組件中，深冷換熱器I可為深冷冷箱、繞管式換熱器和管殼式換熱器中的一種，其中優(yōu)選為深冷冷箱;深冷制冷機組2可為混合冷劑制冷機組、膨脹制冷機組和級聯(lián)式制冷機組中的一種，深冷制冷機組2中的壓縮機可采用離心式壓縮機、往復(fù)式壓縮機或螺桿式壓縮機中的一種。
[0028]以上對本實用新型實施例中的天然氣液化用深冷裝置進行了詳細(xì)介紹。本文應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想，在不脫離本實用新型原理的情況下，還可對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種天然氣液化用深冷裝置，包括深冷換熱器(I)和與所述深冷換熱器(I)連接的深冷制冷機組(2);所述深冷換熱器(I)包括由換熱管壁分割形成的天然氣流道和制冷劑流道(13);所述制冷劑流道(13)和所述深冷制冷機組(2)連接;其特征在于:還包括重?zé)N分離罐(3);所述天然氣流道包括第一流段(11)和第二流段(12);所述第一流段(11)與所述重?zé)N分離罐(3)的側(cè)壁連通;所述第二流段(12)與所述重?zé)N分離罐(3)的罐頂連通;所述重?zé)N分離罐(3)底部還連接有重?zé)N液體排出管路(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣液化用深冷裝置，其特征在于:所述重?zé)N分離罐(3)側(cè)壁還具有液位傳感器;所述重?zé)N液體排出管路(4)具有調(diào)節(jié)閥(5);所述液位傳感器和所述調(diào)節(jié)閥(5)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣液化用深冷裝置，其特征在于:所述調(diào)節(jié)閥(5)具體為氣動調(diào)節(jié)閥。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的天然氣液化用深冷裝置，其特征在于:還具有與所述重?zé)N液體排出管路(4)連通的重?zé)N儲罐(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天然氣液化用深冷裝置，其特征在于:所述深冷換熱器(I)為深冷冷箱、繞管式換熱器和管殼式換熱器中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然氣液化用深冷裝置，其特征在于:所述深冷制冷機組(2)為混合冷劑制冷機組、膨脹制冷機組和級聯(lián)式制冷機組中的一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣液化用深冷裝置，其特征在于:還包括與所述重?zé)N液體排出管路(4)連接的重?zé)N換熱器。
【專利摘要】本實用新型提供一種天然氣液化用深冷裝置，包括深冷換熱器和與所述深冷換熱器連接的深冷制冷機組；所述深冷換熱器包括由換熱管壁分割形成的天然氣流道和制冷劑流道；所述制冷劑流道和所述深冷制冷機組連接；還包括重?zé)N分離罐；所述天然氣流道包括第一流段和第二流段；所述第一流段與所述重?zé)N分離罐的側(cè)壁連通；所述第二流段與所述重?zé)N分離罐的罐頂連通；所述分離罐底部還連接有重?zé)N液體排出管路。這一深冷裝置同時完成了重?zé)N排出和深冷處理操作，取消了原有獨立于深冷換熱器的前端除重?zé)N換熱器，簡化了工廠內(nèi)設(shè)備數(shù)量，降低了工廠的運營成本和管理投入，也相應(yīng)地減少了危險源數(shù)量。
【IPC分類】F25J1/02
【公開號】CN205174996
【申請?zhí)枴緾N201520909791
【發(fā)明人】何躍軍
【申請人】重慶耐德能源裝備集成有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月16日