專利名稱：一種利用管道壓力能生產lng的液化系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能源化工領域的LNG的液化系統，特別涉及一種利用管道壓力能生產LNG的液化系統。
背景技術：
天然氣是一種優(yōu)質、高效的清潔能源和化工原料，廣泛應用于國民經濟建設的各個領域。我國近九成的天然氣藏集中在中西部地區(qū)，主要靠輸氣管網向東部運輸，目前每年設計輸送天然氣能力在900億Hi3-1OOO億m3。天然氣主管道根據設計的不同，輸送壓力在4至lOMPa，輸送到目的地后通常會經過多級減壓站減壓至O. 5 1. 2MPa以下再利用，這個減壓過程通常采取直接節(jié)流，其中釋放的大量的壓力能沒有得到利用，甚至避免節(jié)流產生的冷量對管道及設備造成損害而需要額外消耗能源來加熱節(jié)流后的氣體，造成嚴重的優(yōu)質能源浪費。另一方面，由于低壓管網鋪設局限，高壓管網減壓后供應的范圍有限，仍有大量管網以外的用戶無法利用天然氣資源，需要另外購買壓縮天然氣或者是液化天然氣。因此，利用天然氣管網中高低壓管道間的壓力差，在實現大量高壓天然氣減壓的過程，將其中部分天然氣液化，得到LNG，以供應管網以外的用戶，是一種一舉兩得的解決方法。目前有若干種利用管道壓力能的技術方案，例如專利CN202393170，CN202139209和CN1409812A中均有提及。其中專利CN202393170中針對低壓管道壓力較高的情況，膨脹后的天然氣需再經過壓縮進入低壓管道，閃蒸氣體的壓縮功需要額外供給，系統需要額外功耗。專利CN202139209中的膨脹功沒有得到利用，系統需要額外功耗。而專利CN1409812A中，預冷支路的膨脹后氣體經再壓縮后返回循環(huán)，這樣可以使系統液化率提高但是能耗較大。綜上所述，現有利用管道壓力能液化天然氣技術有的利用電驅動壓縮機提高天然氣壓力，有的利用電驅動制冷機預冷，在達到較高液化率的情況下仍需額外能量輸入，壓力能利用率不高。本發(fā)明申請?zhí)岢鲆环N系統利用管道壓力能生產LNG的技術方案，通過來自高壓管路的天然氣膨脹獲得冷量，將天然氣的壓力能轉化為冷能，實現部分天然氣的液化，生產出LNG產品可以作為商品，也可以用于調峰。系統中用于預冷的部分氣體無需做深度凈化，減輕了凈化壓力。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一種利用管道能生產LNG的氣體液化系統，該系統可以利用天然氣減壓站中高低壓管道間的壓力差，將部分天然氣液化，無需額外功耗，在實現高壓氣源減壓的同時，生產部分LNG。本發(fā)明的技術方案如下本發(fā)明提供的利用管道壓力能生產LNG的液化系統有二種方案。所述第一種本發(fā)明提供的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其包括與天然氣管路高壓管道出口相連的一級凈化器P1，所述一級凈化器Pl出口管路上安裝第一分配閥Tl，所述一級凈化器Pl出口管路經該第一分配閥Tl分成第一段液化支路MOl及第一預冷支路Ml兩路；所述第一段液化支路MOl為依次連接于第一分配閥Tl后的第一壓縮機Cl和第一冷卻器Dl ；連接于所述第一冷卻器Dl出口管路上的ニ級凈化器P2，所述ニ級浄化器P2出口管路上安裝第二分配閥T2，所述所述ニ級凈化器P2出口管路經該第二分配閥T2分兩管路，該兩管路為第二段液化支路M02及主冷支路M2 ;所述第二段液化支路M02為依次連接于第二分配閥T2后的第一回熱換熱器Hl的高壓通道、第二回熱換熱器H2的高壓通道、第一節(jié)流膨脹設備Vl和氣液分離器SI ;所述主冷支路M2為依次連接于第二分配閥T2后的第一回熱換熱器Hl的高壓通道、第二回熱換熱器H2的高壓通道、第二節(jié)流膨脹設備V2、第二回熱換熱器H2的低壓通道、第一回熱換熱器H2的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；所述氣液分離器SI底端出口為LNG成品出口，氣液分離器SI頂端出口依次連接第二回熱換熱器H2的低壓通道、第一回熱換熱器Hl的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；第一預冷支路Ml為連接于第一分配閥Tl的第一膨脹機E1，該第一膨脹機El依次 連接第一回熱換熱器Hl的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；所述第一壓縮機Cl的壓縮功來自第一膨脹機El的膨脹功。所述第一節(jié)流膨脹設備Vl為節(jié)流閥。本發(fā)明提供的利用管道壓カ能生產LNG的液化系統，還可包括第二壓縮機C2和第ニ冷卻器D2，所述第二節(jié)流膨脹設備V2為第二膨脹機E2 ;所述第二壓縮機C2和第二冷卻器D2依次連接于第二分配閥T2后與所述第一回熱換熱器Hl的高壓管道之間管道上；所述第二壓縮機C2的壓縮功來自第二膨脹機E2的膨脹功。所述第一冷卻器Dl及第ニ冷卻器D2為水冷冷卻器或風冷冷卻器；冷卻器出ロ天然氣溫度為10 40°C。所述第二種本發(fā)明提供的利用管道壓カ能生產LNG的液化系統，其包括與天然氣管路高壓管道出口相連的ー級凈化器P1，所述ー級浄化器Pl出口管路上安裝第一分配閥Tl，所述所述一級凈化器Pl出ロ管路經第一分配閥Tl分成第一段液化支路MOl及第ー預冷支路Ml兩路；所述第一段液化支路MOl為依次連接于第一分配閥Tl后的第一壓縮機Cl和第一冷卻器Dl ；連接于所述第一冷卻器Dl出ロ管路上的ニ級凈化器P2，所述ニ級浄化器P2與第一回熱換熱器Hl的高壓通道相連；在第一回熱換熱器Hl的高壓通道出口管路上安裝第二分配閥T2，所述第一回熱換熱器Hl的高壓通道出ロ管路經該第二分配閥T2分成第二段液化支路M02及主冷支路M2兩路；所述第二段液化支路M02為依次連接于第二分配閥T2后的第二回熱換熱器H2的高壓通道、第一節(jié)流膨脹設備Vl和氣液分離器SI ;所述主冷支路M2為依次連接于第二分配閥T2后的第二回熱換熱器H2的高壓通道、第二節(jié)流膨脹設備V2、第二回熱換熱器H2的低壓通道、第一回熱換熱器H2的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；所述氣液分離器SI底端出口為LNG成品出口，氣液分離器SI頂端出口依次連接第二回熱換熱器H2的低壓通道、第一回熱換熱器Hl的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；第一預冷支路Ml為連接于第一分配閥Tl的第一膨脹機E1，該第一膨脹機El依次連接第一回熱換熱器Hl的低壓管通道和天然氣管路的低壓管道；所述第一膨脹機El為所述第一壓縮機Cl提供驅動力。
本發(fā)明提供的第二種利用管道壓力能生產LNG的液化系統，還可包括第三回熱換熱器H3、第二壓縮機C2、第二冷卻器D2和第二預冷支路M3 ;所述第二液化支路M02的第一節(jié)流膨脹設備Vl為節(jié)流閥；所述主冷支路M2的第二節(jié)流膨脹設備V2為第二膨脹機E2 ；所述第三回熱換熱器H3設置于所述第一回熱換熱器Hl與第而回熱換熱器H2之間；在一級凈化器Pl與第二壓縮機D2之間的連接管路上設有第三分配閥T3，該第三分配閥T3后分成兩管路，該兩管路為第三段液化支路M03及第二預冷支路M3 ；所述第二壓縮機C2和第二冷卻器D2依次連接于第三分配閥T3與第一回熱換熱器Hl的高壓管道之間；第三段液化支路M03為依次連接于第三分配閥T3與第二分配閥T2之間連接管路上的第二壓縮機C2、第二冷卻器D2、第一回熱換熱器Hl的高壓管道和第三回熱換熱器H3的高壓管道；所述第三回熱換熱器H3的高壓管道出口與所述第二分配閥T2相連通；所述預冷支路M3為依次連接在于第三分配閥T3后的第一回熱換熱器Hl的高壓管道、第二膨脹機E2、第三回熱換熱器H3的低壓管道、第一回熱換熱器Hl的低壓管道和天然氣管路的低壓管道；所述第二壓縮機C2的壓縮功來自第二膨脹機E2的膨脹功。所述第一冷卻器Dl及第二冷卻器D2為水冷冷卻器或風冷冷卻器；冷卻器出口天然氣溫度為10 40°C。本發(fā)明提供的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，通過來自高壓管路的天然氣膨脹獲得冷量，將天然氣的壓力能轉化為冷能，實現部分天然氣的液化，生產出LNG產品進行儲存或運輸。由于一級預冷溫度較高，此部分氣體無需做深度凈化，減輕了凈化壓力。該系統中所有壓縮機的壓縮功來自膨脹機，回收了壓力能，無需額外能量輸入，生產出的LNG可以作為商品，也可以用于調峰使用。


圖1為實施例1中本發(fā)明的利用管道壓力能生產LNG的液化系統的系統圖；圖2為實施例2中本發(fā)明的利用管道壓力能生產LNG的液化系統的系統圖；圖3為實施例3中本發(fā)明的利用管道壓力能生產LNG的液化系統的系統圖；圖4為實施例4中本發(fā)明的利用管道壓力能生產LNG的液化系統的系統圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步闡述。 實施例1 :如圖1所示，本實施例1的液化系統包括一級凈化器Pl，二級凈化器P2，第一壓縮機Cl，第一冷卻器Dl，第一膨脹機El，第一回熱換熱器Hl，第二回熱換熱器H2，第一節(jié)流閥VI，第二節(jié)流閥V2及氣液分離器SI ；來自高壓管道的天然氣首先經一級凈化器Pl粗凈化脫水，然后在第一分配閥Tl后分為兩路，該兩路分別為第一預冷支路Ml和第一段液化支路MOl ；進入第一段液化支路MOl的天然氣流依次流經第一壓縮機Cl及第一冷卻器Dl壓縮并被冷卻；之后進入二級凈化器P2，在二級凈化器P2中脫去酸氣及雜質得到深度凈化后，在第二分配閥T2后分為兩路，該兩路分別為主冷支路M2和第二段液化支路M02 ；進入第二段液化支路M02的天然氣流依次流經第一回熱換熱器Hl的第一條高壓通道及第二回熱器H2的第一條高壓通道，然后經過第一節(jié)流閥Vl節(jié)流后進入氣液分離器SI ;氣液分離器SI中的液體從氣液分離器SI下部出口通過管路TK流出，為生產出的LNG，氣液分離器SI中的氣體從氣液分離器SI上部出ロ流出，依次流經第二回熱換熱器H2的第一條低壓通道及第一回熱換熱器Hl的第一條低壓通道回收冷量，最終進入低壓管道；流入第一預冷支路Ml中的天然氣流在第一膨脹機El中膨脹后通過第一回熱換熱器Hl的第三條低壓通道回收冷量，最終進入低壓管道；流入主冷支路M2的的天然氣流依次通過第一回熱換熱器Hl的第二條高壓通道及第二回熱換熱器H2的第二條高壓通道，然后經過第二節(jié)流閥V2節(jié)流膨脹后，再依次經過第二回熱換熱器H2的第二條低壓通道及第一回熱換熱器Hl的第二條低壓通道回收冷量，最終進入低壓管道。 所述第一壓縮機Cl的驅動來自所述第一膨脹機El的膨脹功；本實施例的第一分配閥Tl位于ー級凈化器Pl出口處，第二分配閥T2位于ニ級凈化器P2出口處；本實施例1中的天然氣高壓管道壓カ為4.1MPa,低壓管道為0. 58MPa，天然氣流量為1705Nm3/h的氣源條件下，可利用壓カ能生產247Nm3/h的LNG，液化率為14. 5%，所需能耗僅為采用水冷的冷卻器Dl的冷卻塔水泵能耗，本發(fā)明的利用管道壓カ能生產LNG的液化系統具有較高的可靠性及適應性，運行費用低。實施例2 如圖2所示，本實施例2與實施例1的區(qū)別在于第二分配閥T2位于第一回熱換熱器Hl與第二回熱換熱器H2之間；主冷支路M2中的第二節(jié)流閥V2出ロ管路在氣液分離器SI上部出口管路的d處連接入液化支路M02 ;第一預冷支路Ml的第一膨脹機El出口管路在第一回熱換熱器Hl與第二回熱換熱器H2之間的e點處連接入液化支路M02 ；系統其余部分與實施例1相同。本實施例2中的系統與實施例1相比的優(yōu)勢在于第一回熱換熱器Hl為雙通道，第二回熱換熱器H2為3通道，其制造難度與成本均小于實施例1中，在不改變系統運行效果的情況下增加可靠性并減小了初投資。實施例3 如圖3所示，本實施例3與實施例1的區(qū)別在于主冷支路M2的節(jié)流膨脹設備選用第二膨脹機E2，増加了第二壓縮機C2和第二冷卻器D2，具體為主冷支路M2從ニ級浄化器P2出ロ處的分配閥T2分離出后，經過第一回熱換熱器Hl的第二條高壓通道進入第二膨脹機E2，經第二膨脹機E2膨脹后的天然氣依次流經第二回熱換熱器H2的第二條低壓通道及第一回熱換熱器Hl的第二條低壓通道回收冷量，最終進入低壓管道；第一段液化支路MOl的天然氣從ニ級凈化器P2出來后經過第二壓縮機C2及其后的第二冷卻器D2后，再進入第一回熱換熱器Hl的第一條高壓通道和第二回熱換熱器H2的第一條高壓通道后，在經第一節(jié)流閥Vl后進入氣液分離器SI ;第二壓縮機C2的驅動功來自第二膨脹機E2;系統其余部分與實施例1中的相同。
本實施例3中的系統在與實施例1中相同的氣源條件下,可生產324Nm3/h的LNG，液化率為19%，高于實施例1中的系統。但由于采用雙膨脹機及雙壓縮機，系統復雜性更高。實施例4 如圖4所示，本實施例4的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其結構包括與天然氣管路高壓管道出口相連的一級凈化器P1，該一級凈化器Pl出口管路上的第一分配閥Tl后分成第一段液化支路MOl及第一預冷支路Ml兩路；所述第一段液化支路MOl為依次連接于第一分配閥Tl后的第一壓縮機Cl和第一冷卻器Dl ；連接于所述第一冷卻器Dl出口管路上的二級凈化器P2，所述二級凈化器P2與第一回熱換熱器Hl的高壓管道相連；在第一回熱換熱器Hl的高壓管道出口管路上設第二分配閥T2，該第二分配閥T2后分成第二段液化支路M02及主冷支路M2兩路；所述第二段液化支路M02為依次連接于第二分配閥T2后的第二回熱換熱器H2的高壓管道、第一節(jié)流膨脹設備Vl和氣液分離器SI ;所述主冷支路M2為依次連接于第二分配閥T2后的第二回熱換熱器H2的高壓管道、第二節(jié)流膨脹設備V2、第二回熱換熱器H2的低壓管道、第一回熱換熱器H2的低壓管道和天然氣管路的低壓管道；所述氣液分離器SI底端出口為LNG成品出口，氣液分離器SI頂端出口依次連接第二回熱換熱器H2的低壓管道、第一回熱換熱器Hl的低壓管道和天然氣管路的低壓管道；第一預冷支路Ml為連接于第一分配閥Tl的第一膨脹機El，該第一膨脹機El依次連接第一回熱換熱器Hl的低壓管道和天然氣管路的低壓管道；所述第一膨脹機El為所述第一壓縮機Cl提供驅動力。其結構還可包括第三回熱換熱器H3、第二壓縮機C2、第二冷卻器D2和第二預冷支路M3 ;所述主冷支路M2的第二節(jié)流膨脹設備V2為第二膨脹機E2 ；所述第三回熱換熱器H3設置于所述第一回熱換熱器Hl與第而回熱換熱器H2之間；在一級凈化器Pl與第二壓縮機D2之間的連接管路上設有第三分配閥T3，該第三分配閥T3后分成兩管路，該兩管路為第三段液化支路M03及第二預冷支路M3 ；所述第二壓縮機C2和第二冷卻器D2依次連接于第三分配閥T3與第一回熱換熱器Hl的高壓管道之間；第三段液化支路M03為依次連接于第三分配閥T3與第二分配閥T2之間連接管路上的第二壓縮機C2、第二冷卻器D2、第一回熱換熱器Hl的高壓管道和第三回熱換熱器H3的高壓管道；所述第三回熱換熱器H3的高壓管道出口與所述第二分配閥T2相連通；所述預冷支路M3為依次連接在于第三分配閥T3后的第一回熱換熱器Hl的高壓管道、第二膨脹機E2、第三回熱換熱器H3的低壓管道、第一回熱換熱器Hl的低壓管道和天然氣管路的低壓管道；所述第二壓縮機C2的壓縮功來自第二膨脹機E2的膨脹功。所述第一冷卻器Dl及第二冷卻器為水冷冷卻器或風冷冷卻器；天然氣管路高壓管道出口溫度為10 40°C。所述第一節(jié)流膨脹設備Vl為節(jié)流閥。圖4所示的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其流程如下來自高壓管道的天然氣首先經過一級凈化器Pl粗凈化脫水，然后在第一分配閥Tl后分為兩路，該兩路分別為第一預冷支路Ml和第一段液化支路MOl ；進入第一段液化支路MOl的天然氣流依次經過第一壓縮機Cl及第一冷卻器Dl壓縮并被冷卻，之后進入ニ級凈化器P2，在ニ級凈化器P2中脫去酸氣及雜質得到深度浄化后，在第三分配閥T3后分為兩路，該兩路分別為第二預冷支路M3和第三段液化支路M03 ；進入第三段液化支路M03的天然氣流依次經過第二壓縮機C2及第ニ冷卻器D2壓縮并被冷卻，然后進入第一回熱換熱器Hl的第一條高壓通道及第三回熱器H3的第一條高壓通道后，在第二分配閥T2后分為兩路，該兩路分別為主冷支路M2和第二段液化支路M02 ；進入第二段液化支路M02的天然氣流流過第二回熱器H2的第一條高壓通道，然后經過第一節(jié)流閥Vl節(jié)流后進入氣液分離器SI ;氣液分離器SI中的液體從氣液分離器SI下部出ロ通過管路TK流出，為生產出的LNG，氣液分離器SI中的氣體從氣液分離器SI上部出ロ流出，依次流經第二回熱換熱器H2的第一條低壓通道、第三回熱換熱器H3的第一條低壓通道及第一回熱換熱器Hl的第一條低壓通道回收冷量，最終進入天然氣的低壓管道；·流入第一預冷支路Ml的天然氣流在第一膨脹機El中膨脹后通過第一回熱換熱器Hl的第三條低壓通道回收冷量，最終進入低壓管道；流入主冷支路M2的天然氣流流過第二回熱換熱器H2的第二條高壓通道，然后經過第二節(jié)流閥V2節(jié)流膨脹后，再依次經過第二回熱換熱器H2的第二條低壓通道、第三回熱器的第二條低壓通道及第一回熱換熱器Hl的第二條低壓通道回收冷量，最終進入天然氣的低壓管道。流入第二預冷支路M3的天然氣流首先流經回熱換熱器Hl的第二條高壓通道，然后進入第二膨脹機E2，膨脹后的天然氣依次經過第三回熱換熱器H3的第三條低壓通道及第一回熱換熱器Hl的第四條低壓通道回收冷量，最終進入天然氣低壓管道。本實施例4中的系統在與實施例1中相同的氣源條件下，可生產321Nm3/h的LNG，液化率為18. 8%。同樣，于實施例1相比，液化率更高，壓カ能回收效果更好，但由于采用雙膨脹機及雙壓縮機，系統相對復雜。
權利要求
1.一種利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其包括與天然氣管路高壓管道出口相連的一級凈化器(P1)，所述一級凈化器(Pl)出口管路上安裝第一分配閥(Tl)，所述一級凈化器(Pl)出口管路經該第一分配閥(Tl)分成第一段液化支路(MOl)及第一預冷支路(Ml)兩路；所述第一段液化支路(MOl)為依次連接于第一分配閥(Tl)的第一壓縮機(Cl)和第一冷卻器(Dl)；連接于所述第一冷卻器(Dl)出口管路上的二級凈化器(P2)，所述二級凈化器(P2)出口管路上安裝第二分配閥(T2)，所述二級凈化器(P2)出口管路經該第二分配閥(T2)分兩管路，該兩管路為第二段液化支路(M02)及主冷支路(M2);所述第二段液化支路(M02)為依次連接于第二分配閥(T2)的第一回熱換熱器(Hl)的高壓通道、第二回熱換熱器(H2)的高壓通道、第一節(jié)流膨脹設備(VI)和氣液分離器(SI);所述主冷支路(M2 )為依次連接于第二分配閥(T2)的第一回熱換熱器(Hl)的高壓通道、第二回熱換熱器(H2)的高壓通道、第二節(jié)流膨脹設備(V2)、第二回熱換熱器(H2)的低壓通道、第一回熱換熱器(H2)的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；所述氣液分離器(SI)底端出口為LNG成品出口，氣液分離器(SI)頂端出口依次連接第二回熱換熱器(H2)的低壓通道、第一回熱換熱器(Hl)的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；第一預冷支路(Ml)為連接于第一分配閥(Tl)的第一膨脹機(E1)，該第一膨脹機(El) 依次連接第一回熱換熱器(Hl)的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；所述第一壓縮機 (Cl)的壓縮功來自第一膨脹機(El)的膨脹功。
2.按照權利要求1所述的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其特征在于，所述第一節(jié)流膨脹設備(Vl)為節(jié)流閥。
3.按照權利要求1所述的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其特征在于，還包括第二壓縮機(C2)和第二冷卻器(D2)，所述第二節(jié)流膨脹設備(V2)為第二膨脹機(E2);所述第二壓縮機(C2)和第二冷卻器(D2)依次連接于第二分配閥(T2)與所述第一回熱換熱器(Hl) 高壓通道之間管道上；所述第二壓縮機(C2)的壓縮功來自第二膨脹機(E2)的膨脹功。
4.按照權利要求1所述的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其特征在于，所述第一冷卻器(Dl)及第二冷卻器(D2)為水冷冷卻器或風冷冷卻器；冷卻器出口天然氣溫度為 10 40 °C。
5.一種利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其包括與天然氣管路高壓管道出口相連的一級凈化器(P1)，所述一級凈化器(Pl)出口管路上安裝第一分配閥(Tl)，所述一級凈化器(Pl)出口管路經第一分配閥(Tl)分成第一段液化支路(MOl)及第一預冷支路(Ml)兩路；所述第一段液化支路(MOl)為依次連接于第一分配閥(Tl)的第一壓縮機(Cl)和第一冷卻器(Dl)；連接于所述第一冷卻器(Dl)出口管路上的二級凈化器(P2)，所述二級凈化器(P2)與第一回熱換熱器(Hl)的高壓通道相連；在第一回熱換熱器(Hl)的高壓通道出口管路上安裝第二分配閥(T2)，所述第一回熱換熱器(Hl)的高壓通道出口管路經該第二分配閥(T2) 分成第二段液化支路(M02)及主冷支路(M2)兩路；所述第二段液化支路(M02)為依次連接于第二分配閥(T2)的第二回熱換熱器(H2)的高壓通道、第一節(jié)流膨脹設備(Vl)和氣液分離器(SI);所述主冷支路(M2)為依次連接于第二分配閥(T2)的第二回熱換熱器(H2)的高壓通道、第二節(jié)流膨脹設備(V2)、第二回熱換熱器(H2)的低壓通道、第一回熱換熱器(H2) 的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；所述氣液分離器(SI)底端出口為LNG成品出口，氣液分離器(SI)頂端出口依次連接第二回熱換熱器(H2)的低壓通道、第一回熱換熱器(Hl)的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；第一預冷支路(Ml)為連接于第一分配閥(Tl)的第一膨脹機(E1)，該第一膨脹機(El) 依次連接第一回熱換熱器(Hl)的低壓管通道和天然氣管路的低壓管道；所述第一膨脹機 (El)為所述第一壓縮機(Cl)提供驅動力。
6.按照權利要求5所述的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其特征在于，還包括第三回熱換熱器(H3)、第二壓縮機(C2)、第二冷卻器(D2)和第二預冷支路(M3);所述第二段液化支路(M02)中的第一節(jié)流膨脹設備(VI)為節(jié)流閥；所述主冷支路(M2)的第二節(jié)流膨脹設備(V2)為第二膨脹機(E2);所述第三回熱換熱器(H3)設置于所述第一回熱換熱器(Hl)與第二回熱換熱器(H2)之間；在一級凈化器(Pl)與第二壓縮機(D2)之間的連接管路上設有第三分配閥(T3)，該第三分配閥(T3)分成兩管路，該兩管路為第三段液化支路(M03)及第二預冷支路(M3)；所述第二壓縮機(C2)和第二冷卻器(D2)依次連接于第三分配閥(T3)與第一回熱換熱器(Hl)的高壓通道之間；第三段液化支路(M03)為依次連接于第三分配閥(T3)與第二分配閥(T2)之間連接管路上的第二壓縮機(C2)、第二冷卻器(D2)、第一回熱換熱器(Hl)的高壓通道和第三回熱換熱器(H3)的高通管道；所述第三回熱換熱器(H3)的高壓通道出口與所述第二分配閥(T2) 相連通；所述預冷支路(M3)為依次連接在于第三分配閥(T3)的第一回熱換熱器(HI)的高壓通道、第二膨脹機(E2)、第三回熱換熱器(H3)的低壓通道、第一回熱換熱器(Hl)的低壓通道和天然氣管路的低壓管道；所述第二壓縮機(C2)的壓縮功來自第二膨脹機(E2)的膨脹功。
7.按照權利要求5所述的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其特征在于，所述第一冷卻器(Dl)及第二冷卻器(D2)為水冷冷卻器或風冷冷卻器；冷卻器出口天然氣溫度為 10 40 °C。
8.按照權利要求5所述的利用管道壓力能生產LNG的液化系統，其特征在于，所述第一節(jié)流膨脹設備(Vl)為節(jié)流閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體液化系統，特別是一種利用天然氣管道壓力能生產LNG的液化系統。來自高壓管道的天然氣，分為液化支路、第一預冷支路及主冷支路其中液化支路的天然氣流來自高壓管道，依次經過壓縮及冷卻后，在回熱換熱器中獲得冷量，節(jié)流后進入氣液分離器，分離后的液相為產出的LNG；氣相再經過回熱換熱器回收冷量后進入低壓管道；第一預冷支路中的天然氣經膨脹機膨脹后在回熱器中回收冷量后進入低壓管道；主冷支路與液化支路分離于冷卻器之后，主冷支路內天然氣經回熱換熱器冷卻后經過節(jié)流膨脹后經過回熱換熱器回收冷量，最終進入低壓管道。本系統利用管道壓力能生產LNG，壓縮機均由膨脹機輸出功驅動，無需額外能耗。
文檔編號F25J1/00GK103017480SQ20121052664
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權日2012年12月7日
發(fā)明者公茂瓊, 程逵煒, 吳劍峰 申請人:中國科學院理化技術研究所