深冷液化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种深冷液化系统，包括通过管道依次连接的卧式换热器、立式换热器、缠绕式换热器、引射器、第一立式储罐、第二立式储罐及残液罐，且第一立式储罐的顶端通过第一回流管道与位于引射器的入口端的管道连通。其液化流程为：首先对天然气原料进行加压，再分别经压卧式换热器、立式换热器以及缠绕式换热器的降温处理；之后经引射器高速等焓膨胀后进入第一立式储罐，得到低温低压气体；再进入第二立式储罐，温度和压力均减小；最后未能液化的气体自残液罐排放。液化时，在经过引射器后未能液化的气体，通过回流管道再次进入引射器完成高速等焓膨胀完成进一步液化，从而提高了气体的液化率，同时在一定程度上降低了系统的能耗。

Cryogenic liquefaction system

The utility model discloses a cryogenic liquefaction system, including through the pipeline connected horizontal heat exchanger, vertical heat exchanger, winding type heat exchanger and ejector, the first vertical storage tank, second tank and residual liquid tank, and the top of the first vertical storage tank through the pipeline and is located in the first return pipe ejector the entrance end of the connection. The liquefaction process is as follows: firstly, the raw material of natural gas pressure, then the pressure horizontal heat exchanger, vertical heat exchanger and the cooling coiled heat exchanger; after the ejector high-speed isenthalpic expansion after entering the first vertical storage tank, by low temperature and low pressure gas; and then enter the second vertical storage tank, temperature and the pressure decrease; finally failed to liquefied gas tank self discharge. After liquefaction, ejector to liquefied gas, through the return pipe again into the ejector to complete high-speed isenthalpic expansion further complete liquefaction, so as to improve the rate of liquefied gas, while reducing the energy consumption of the system to a certain extent.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及能源化工
，更具体地说，涉及一种深冷液化系统。
技术介绍
在LNG(液化天然气)工厂内，气态的天然气经过脱硫、脱碳、脱水、脱汞、压缩、深冷液化后变成液态天然气，其中深冷液化单元是整个工厂的技术核心，是将天然气由气相转化为液相的关键。请参见图1，现有的深冷液化系统包括通过管道依次连接的卧式换热器11、立式换热器12、缠绕式换热器13、引射器14、第一立式储罐15、第二立式储罐16及残液罐17，以及为立式换热器12提供冷却能量的冰机18。且上述第一立式储罐15及第二立式储罐16中未能液化的气体则会导入日常用气设备中使用，消耗剩余的以及不能液化的气体(如氮气)则通过残液罐17上端的管道放空。上述设置使得通过引射器14高速等焓膨胀后的液化率只有80％左右，造成20％的气体不能液化，使其只能进入管道后供生活用气，从而降低了深冷液化系统的液化率，增大了整个系统的能耗(液化1立方米天然气需要消耗的电量)；此外，由于消耗剩余的气体会放空，且未消耗的气体中组分含量较为复杂，从而使得整个工厂处于火灾隐患中，工厂安全得不到保障。综上所述，如何提供一种深冷液化系统，以提高气体的液化率，降低系统的能耗，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种深冷液化系统，以提高气体的液化率，降低系统的能耗。为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种深冷液化系统，包括：通过管道依次连接的卧式换热器、立式换热器、缠绕式换热器、引射器、第一立式储罐、第二立式储罐及残液罐，且所述第一立式储罐的顶端通过第一回流管道与位于所述引射器的入口端的所述管道连通。优选的，所述第二立式储罐的顶端通过第二回流管道与位于所述引射器的入口端的所述管道连通。优选的，连接所述第一立式储罐与所述第二立式储罐的所述管道上设置有节流控制阀。优选的，还包括与所述第二立式储罐的底端连接的LNG储存罐，且连接两者的所述管道上设置有调节阀。优选的，用于连接所述第二立式储罐及所述残液罐的管道中，与所述残液罐相连的第二端高于与所述第二立式储罐相连的第一端。优选的，还包括与所述立式换热器连接的为所述立式换热器提供冷却能量的冰机。优选的，所述残液罐的顶端设置有用于放空残留气体的放空管路。本技术提供的深冷液化系统，其液化流程为：天然气原料经压缩后升压并进入卧式换热器，在卧式换热器内对天然气进行降温；再进入立式换热器并继续降温；此后进入缠绕式换热器再次降温；之后高压低温的天然气经过引射器高速等焓膨胀后进入第一立式储罐，并得到低温低压气体；经节流后进入第二立式储罐，温度和压力均在一定程度上降低；最后未能液化的气体自残液罐排放。液化时，在经过引射器后未能液化的气体，通过回流管道再次进入引射器完成高速等焓膨胀完成进一步液化，从而提高了气体的液化率，同时在一定程度上降低了系统的能耗。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术
人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的深冷液化系统的流程结构示意图；图2为本技术实施例提供的深冷液化系统的流程结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参见图2，本技术实施例提供的深冷液化系统，包括通过管道依次连接的卧式换热器21、立式换热器22、缠绕式换热器23、引射器24、第一立式储罐25、第二立式储罐26及残液罐27。第一立式储罐25的顶端与引射器24的出口端连接，其底端与第二立式储罐25连通，且第一立式储罐25的顶端通过第一回流管道32与位于引射器24的入口端的管道连通，如图2所示。该设置能够使第一立式储罐25中未经液化的气体再次进入引射器24，并在降温减压后进一步液化，从而提高了深冷液化系统的液化率。此外，还可将第二立式储罐25的顶端通过第二回流管道33与位于引射器24入口端的管道连通。此时，位于第二立式储罐25内的未液化气体便能够通过第二回流管道33进入引射器24中并再度液化，从而进一步提高了液化的效率。在本申请的一个实施例中，连接第一立式储罐25与第二立式储罐26的管道上设置有节流控制阀29，具体如图2所示。使用时，可以通过调节节流控制阀29来控制液化天然气在第一立式储罐25和第二立式储罐26之间的流动状况。作为优选的，第二立式储罐26的底端连接设置有LNG储存罐30，用于储存液化后的天然气，且在连接两者的管道上设置调节阀31，当第二立
式储罐26内的液体含量满足预设数值时，则开启调节阀31，使液化天然气进入LNG储存罐30中。在一个优选方案中，用于连接第二立式储罐26及的管道中，与残液罐27相连的第二端高于与第二立式储罐26相连的第一端。此时由于残液罐27与第二立式储罐26是连通的，因此在该种设置下能够确保将残液罐27中的液体尽量多的流入第二立式储罐26，便于之后的储存。在上述基础上，本申请中的深冷液化系统还包括与立式换热器22连接的为立式换热器22提供冷却能量的冰机28，使得天然气在经过立式换热器22时能够快速降低，以便于后续工序的进行。考虑到转化率在现实状态下难以达到100％，因此在残液罐27的顶端设置有用于放空残留气体的放空管路，将难以液化的气体放空。本技术实施例提供的深冷液化系统，其液化流程为：天然气原料经压缩后升压并进入卧式换热器21，在卧式换热器21内对天然气进行降温；再进入立式换热器22并继续降温；此后进入缠绕式换热器23再次降温；之后高压低温的天然气经过引射器24高速等焓膨胀后进入第一立式储罐25，并得到低温低压气体；经节流后进入第二立式储罐26，温度和压力均在一定程度上降低；最后未能液化的气体自残液罐27排放。液化时，在经过引射器27后未能液化的气体，通过回流管道再次进入引射器24完成高速等焓膨胀完成进一步液化，从而提高了气体的液化率，同时在一定程度上降低了系统的能耗。本说明书中各个实施例之间采用递进的形式进行描述，每个实施例重点说明的均是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深冷液化系统，其特征在于，包括：通过管道依次连接的卧式换热器(21)、立式换热器(22)、缠绕式换热器(23)、引射器(24)、第一立式储罐(25)、第二立式储罐(26)及残液罐(27)，所述第一立式储罐(25)的顶端通过第一回流管道(32)与位于所述引射器(24)的入口端的所述管道连通。

【技术特征摘要】
1.一种深冷液化系统，其特征在于，包括：通过管道依次连接的卧式换热器(21)、立式换热器(22)、缠绕式换热器(23)、引射器(24)、第一立式储罐(25)、第二立式储罐(26)及残液罐(27)，所述第一立式储罐(25)的顶端通过第一回流管道(32)与位于所述引射器(24)的入口端的所述管道连通。2.根据权利要求1所述的深冷液化系统，其特征在于，所述第二立式储罐(26)的顶端通过第二回流管道(33)与位于所述引射器(24)的入口端的所述管道连通。3.根据权利要求1所述的深冷液化系统，其特征在于，连接所述第一立式储罐(25)与所述第二立式储罐(26)的所述管道上设置有节流控制阀(29)。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：何跃军，
申请(专利权)人：重庆耐德能源装备集成有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50