【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬天然氣低溫液化
,涉及LNG低溫液化多股流板翅式換熱器及混合制冷劑制冷技術,應用N2、CH4 、C2H4、C3H8、C4H10、異C4H10混合制冷劑在多股流板翅式換熱器內將36℃、6.1MPa天然氣通過三級制冷過程逐步冷卻至-164℃液化并過冷;應用多股流板翅式換熱器逐步預冷N2、CH4 、C2H4、C3H8、C4H10、異C4H10,再分別節流并預冷天然氣及混合制冷劑,達到一級天然氣預冷、二級天然氣液化及三級天然氣過冷目的;其結構緊湊,換熱效率高,可用于陸地LNG及海洋FLNG領域,實現36℃~-164℃天然氣液化過程,解決LNG低溫液化技術難題,提高LNG系統低溫換熱效率。
技術介紹
大型混合制冷劑天然氣液化流程主要包括三個階段,第一個階段是將壓縮后的天然氣進行預冷,即將36℃天然氣預冷至-53℃,第二個階段是將天然氣從-53℃冷卻至-120℃,為低溫液化做準備,第三個階段是將-120℃天然氣冷卻至-164℃并液化,三個過程可采用不同制冷工藝、不同制冷劑及不同換熱設備。目前,大多混合制冷劑天然氣液化系統采用整體換熱方式,將三段制冷過程連接為一整體,換熱器高度可達60~80米,換熱效率得到明顯提高,但存在的問題是換熱工藝流程過于復雜,換熱設備體積過于龐大,給加工制造、現場安裝及運輸帶來嚴重不便,且一旦出現管道泄漏等問題,難于檢測,很容易造成整臺換熱器報廢,成套工藝裝備停產。另外,由于普通列管式換熱器采用管板連接平行管束方式,結構簡單,自收縮能力較差,一般為單股流換熱,換熱效率較低,體積較大,溫差較小,難以將天然氣在一個流程內冷卻并液 ...
【技術保護點】
LNG混合制冷劑多股流板翅式換熱器,包括一級天然氣進口法蘭1、一級天然氣進口接管2、一級天然氣進口管箱3、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口法蘭4、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口接管5、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口管箱6、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口導流板7、一級折板8、一級左封條9、一級下封條10、一級C3H8出口U型接管11、一級C3H8出口管箱12、一級C4H10—異C4H10出口U型接管13、一級C4H10—異C4H10出口管箱14、一級N2—CH4—C2H4出口接管15、一級N2—CH4—C2H4出口管箱16、一級C4H10—異C4H10節流閥17、一級C3H8節流閥18、氣液分離器19、二級C2H4進口接管20、二級C2H4進口管箱21、二級N2—CH4進口接管22、二級N2—CH4進口管箱23、二級上封條24、二級左封條25、二級N2—CH4—C2H4進口導流板26、二級N2—CH4—C2H4進口接管27、二級N2—CH4—C2H ...
【技術特征摘要】
1.LNG混合制冷劑多股流板翅式換熱器,包括一級天然氣進口法蘭1、一級天然氣進口接管2、一級天然氣進口管箱3、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口法蘭4、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口接管5、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口管箱6、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口導流板7、一級折板8、一級左封條9、一級下封條10、一級C3H8出口U型接管11、一級C3H8出口管箱12、一級C4H10—異C4H10出口U型接管13、一級C4H10—異C4H10出口管箱14、一級N2—CH4—C2H4出口接管15、一級N2—CH4—C2H4出口管箱16、一級C4H10—異C4H10節流閥17、一級C3H8節流閥18、氣液分離器19、二級C2H4進口接管20、二級C2H4進口管箱21、二級N2—CH4進口接管22、二級N2—CH4進口管箱23、二級上封條24、二級左封條25、二級N2—CH4—C2H4進口導流板26、二級N2—CH4—C2H4進口接管27、二級N2—CH4—C2H4進口管箱28、二級天然氣出口接管29、二級天然氣出口管箱30、二級C2H4節流閥31、三級天然氣進口管箱32、三級節流后N2—CH4出口管箱33、三級節流后N2—CH4出口導流板34、三級折板35、三級左封條36、三級節流后N2—CH4進口導流板37、三級N2—CH4出口U型接管38、三級N2—CH4出口管箱39、三級N2—CH4節流閥40、三級天然氣出口法蘭41、三級天然氣出口接管42、三級天然氣出口管箱43、三級節流后N2—CH4進口管箱44、三級下封條45、三級右封條46、三級上封條47、三級N2—CH4進口管箱48、二級N2—CH4出口接管49、二級N2—CH4出口管箱50、二級C2H4出口U型接管51、二級C2H4出口管箱52、二級下封條53、二級右封條54、二級折板55、二級N2—CH4—C2H4出口導流板56、二級N2—CH4—C2H4出口管箱57、二級天然氣進口管箱58、一級天然氣出口接管59、一級天然氣出口管箱60、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口接管61、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口管箱62、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口導流板63、一級右封條64、一級上封條65、一級C3H8進口法蘭66、一級C3H8進口接管67、一級C3H8進口管箱68、一級C4H10—異C4H10進口法蘭69、一級C4H10—異C4H10進口接管70、一級C4H10—異C4H10進口管箱71、一級N2—CH4—C2H4進口法蘭72、一級N2—CH4—C2H4進口接管73、一級N2—CH4—C2H4進口管箱74、一級天然氣進口導流板75、一級天然氣出口導流板76、二級天然氣進口導流板77、二級天然氣出口導流板78、三級天然氣進口導流板79、三級天然氣出口導流板80、一級N2—CH4—C2H4進口導流板81、一級N2—CH4—C2H4出口導流板82、二級N2—CH4進口導流板83、二級N2—CH4出口導流板84、三級N2—CH4進口導流板85、三級N2—CH4出口導流板86、二級C2H4進口導流板87、二級C2H4出口導流板88、一級C4H10—異C4H10進口導流板89、一級C4H10—異C4H10出口導流板90、一級C3H8進口導流板91、一級C3H8出口導流板92、一級前面板93、一級后面板94,二級前面板95、二級后面板96,三級前面板97、三級后面板98、一級隔板99、二級隔板100、三級隔板101,其特征在于:一級前面板93與一級后面板94之間依次相間連接一級折板8與一級隔板99;一級折板8上部依次連接一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口導流板7、一級天然氣進口導流板75、一級N2—CH4—C2H4進口導流板81、一級C4H10—異C4H10進口導流板89、一級C3H8進口導流板91,并形成多組連接;一級折板8下部依次連接一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口導流板63、一級天然氣出口導流板76、一級N2—CH4—C2H4出口導流板82、一級C4H10—異C4H10出口導流板90、一級C3H8出口導流板92,并形成多組連接;一級左封條9依次連接于換熱器左側一級隔板99之間;一級右封條64依次連接于換熱器右側一級隔板99之間;一級上封條65依次連接于換熱器上側一級隔板99之間,且依次開有一級各股流體進出通道;一級下封條10依次連接于換熱器下側一級隔板99之間,且依次開有一級各股流體進出通道;一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口通道與一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口通道位于同一層內,并形成一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10側夾層;一級天然氣進口通道與一級天然氣出口通道位于同一層內,并形成一級天然氣側夾層;一級N2—CH4—C2H4進口通道與一級N2—CH4—C2H4出口通道位于同一層內,并形成一級N2—CH4—C2H4側夾層;一級C4H10—異C4H10進口通道與一級C4H10—異C4H10出口通道位于同一層內,并形成一級C4H10—異C4H10側夾層;一級C3H8進口通道與一級C3H8出口通道位于同一層內,并形成一級C3H8側夾層;一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10側夾層、一級N2—CH4—C2H4側夾層、一級天然氣側夾層、一級C4H10—異C4H10側夾層、一級C3H8側夾層依次排列形成一組一級夾層,多組一級夾層依次排列組成整體一級換熱器;每組一級夾層中的一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口、一級天然氣進口、一級N2—CH4—C2H4進口、一級C4H10—異C4H10進口、一級C3H8進口在換熱器頂部依次排成五列,并依次形成一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口列、一級天然氣進口列、一級N2—CH4—C2H4進口列、一級C4H10—異C4H10進口列、一級C3H8進口列;一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口列、一級天然氣進口列、一級N2—CH4—C2H4進口列、一級C4H10—異C4H10進口列、一級C3H8進口列頂部依次分別連接半圓柱型一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口管箱6、一級天然氣進口管箱3、一級N2—CH4—C2H4進口管箱74、一級C4H10—異C4H10進口管箱71、一級C3H8進口管箱68;一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口列、一級天然氣進口列、一級N2—CH4—C2H4進口列、一級C4H10—異C4H10進口列、一級C3H8進口列底部各口依次分別連接一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口導流板7、一級天然氣進口導流板75、一級N2—CH4—C2H4進口導流板81、一級C4H10—異C4H10進口導流板89、一級C3H8進口導流板91;一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口導流板7、一級天然氣進口導流板75、一級N2—CH4—C2H4進口導流板81、一級C4H10—異C4H10進口導流板89、一級C3H8進口導流板91底部依次分別連接一級各夾層內一級折板8頂部;一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口管箱6、一級天然氣進口管箱3、一級N2—CH4—C2H4進口管箱74、一級C4H10—異C4H10進口管箱71、一級C3H8進口管箱68五個管箱依次排列并分別連接于換熱器頂部;一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口管箱6、一級天然氣進口管箱3、一級N2—CH4—C2H4進口管箱74、一級C4H10—異C4H10進口管箱71、一級C3H8進口管箱68頂部分別連接一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口接管5、一級天然氣進口接管2、一級N2—CH4—C2H4進口接管73、一級C4H10—異C4H10進口接管70、一級C3H8進口接管67;一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口接管5、一級天然氣進口接管2、一級N2—CH4—C2H4進口接管73、一級C4H10—異C4H10進口接管70、一級C3H8進口接管67頂部分別連接一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10出口法蘭4、一級天然氣進口法蘭1、一級N2—CH4—C2H4進口法蘭72、一級C4H10—異C4H10進口法蘭69、一級C3H8進口法蘭66;每組夾層中的一級C3H8出口、一級C4H10—異C4H10出口、一級N2—CH4—C2H4出口、一級天然氣出口、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口在一級換熱器底部依次排成五列,并依次形成一級C3H8出口列、一級C4H10—異C4H10出口列、一級N2—CH4—C2H4出口列、一級天然氣出口列、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口列;一級C3H8出口列、一級C4H10—異C4H10出口列、一級N2—CH4—C2H4出口列、一級天然氣出口列、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口列底部依次分別連接半圓柱型一級C3H8出口管箱12、一級C4H10—異C4H10出口管箱14、一級N2—CH4—C2H4出口管箱16、一級天然氣出口管箱60、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口管箱62;一級C3H8出口列、一級C4H10—異C4H10出口列、一級N2—CH4—C2H4出口列、一級天然氣出口列、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口列頂部依次分別連接一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口導流板63、一級天然氣出口導流板76、一級N2—CH4—C2H4出口導流板82、一級C4H10—異C4H10出口導流板90、一級C3H8出口導流板92;一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口導流板63、一級天然氣出口導流板76、一級N2—CH4—C2H4出口導流板82、一級C4H10—異C4H10出口導流板90、一級C3H8出口導流板92頂部依次分別連接各夾層內一級折板8底部;一級C3H8出口管箱12、一級C4H10—異C4H10出口管箱14、一級N2—CH4—C2H4出口管箱16、一級天然氣出口管箱60、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口管箱62五個管箱依次排列并分別連接于一級換熱器底部;一級C3H8出口管箱12、一級C4H10—異C4H10出口管箱14、一級N2—CH4—C2H4出口管箱16、一級天然氣出口管箱60、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口管箱62底部分別連接一級C3H8出口U型接管11、一級C4H10—異C4H10出口U型接管13、一級N2—CH4—C2H4出口接管15、一級天然氣出口接管59、一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口接管61;一級C3H8出口U型接管11中部安裝一級C3H8節流閥18,右側連接一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口管箱62;一級C4H10—異C4H10出口U型接管13中部安裝一級C4H10—異C4H10節流閥17,右側連接一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口管箱62;一級N2—CH4—C2H4出口接管15底部連接氣液分離器19;二級前面板95與二級后面板96之間依次相間連接二級折板55與二級隔板100;二級折板55上部依次連接二級N2—CH4—C2H4出口導流板56、二級天然氣進口導流板77、二級N2—CH4進口導流板83、二級C2H4進口導流板87,并形成多組連接;二級折板55下部依次連接二級N2—CH4—C2H4進口導流板26、二級天然氣出口導流板78、二級N2—CH4出口導流板84、二級C2H4出口導流板88,并形成多組連接;二級左封條25依次連接于二級換熱器左側二級隔板100之間;二級右封條54依次連接于二級換熱器右側二級隔板100之間;二級上封條24依次連接于二級換熱器上側二級隔板100之間,且依次開有二級各股流體進出通道;二級下封條53依次連接于二級換熱器下側二級隔板100之間,且依次開有二級各股流體進出通道;二級N2—CH4—C2H4出口通道與二級N2—CH4—C2H4進口通道位于同一層內,并形成二級N2—CH4—C2H4側夾層;二級天然氣進口通道與二級天然氣出口通道位于同一層內,并形成二級天然氣側夾層;二級N2—CH4進口通道與二級N2—CH4出口通道位于同一層內,并形成二級N2—CH4側夾層;二級C2H4進口通道與二級C2H4出口通道位于同一層內,并形成二級C2H4側夾層;二級N2—CH4—C2H4側夾層、二級天然氣側夾層、二級N2—CH4側夾層、二級C2H4側夾層依次排列形成一組二級夾層,多組二級夾層依次排列組成整體二級換熱器;二級每組夾層中的二級N2—CH4—C2H4出口、二級天然氣進口、二級N2—CH4進口、二級C2H4進口在二級換熱器頂部依次排成四列,并依次形成二級N2—CH4—C2H4出口列、二級天然氣進口列、二級N2—CH4進口列、二級C2H4進口列;二級N2—CH4—C2H4出口列、二級天然氣進口列、二級N2—CH4進口列、二級C2H4進口列頂部依次分別連接半圓柱型二級N2—CH4—C2H4出口管箱57、二級天然氣進口管箱58、二級N2—CH4進口管箱23、二級C2H4進口管箱21;二級N2—CH4—C2H4出口管箱57、二級天然氣進口管箱58、二級N2—CH4進口管箱23、二級C2H4進口管箱21四個管箱依次排列并分別連接于二級換熱器頂部;二級N2—CH4—C2H4出口管箱57、二級天然氣進口管箱58、二級N2—CH4進口管箱23、二級C2H4進口管箱21頂部依次分別連接一級N2—CH4—C2H4—C3H8—C4H10—異C4H10進口接管61、一級天然氣出口接管59、二級N2—CH4進口接管22、二級C2H4進口接管20;二級N2—CH4進口接管22連接氣液分離器19氣相出口端,二級C2H4進口接管20連接氣液分離器19液相出口端;二級N2—CH4—C2H4出口列、二級天然氣進口列、二級N2—CH4進口列、二級C2H4進口列底部各口依次分別連接二級N2—CH4—C2H4出口導流板56、二級天然氣進口導流板77、二級N2—CH4進口導流板83、二級C2H4進口導流板87;二級N2—CH4—C2H4出口導流板56、二級天然氣進口導流板77、二級N2—CH4進口...
【專利技術屬性】
技術研發人員:張周衛,汪雅紅,張小衛,李躍,李河,薛佳幸,
申請(專利權)人:張周衛,
類型:發明
國別省市:甘肅;62
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