浅析级联式制冷工艺

级联式制冷工艺主要应用于基本负荷型天然气液化装置。级联式制冷工艺流程通常由三级独立的制冷循环组成。第一级丙烷制冷循环为天然气、乙烯和甲烷提供冷量; 第二级乙烯制冷循环为天然气和甲烷提供冷量; 第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量，天然气的温度逐步降低直至液化。第一级采用丙烷作制冷剂，经过净化后的原料气在丙烷换热器中冷却到 － 35 ～ － 40 ℃ 后进入第二级冷却。由丙烷换热器中蒸发出来的丙烷气体经压缩机增压，水冷器冷却后重新液化，并循环到丙烷换热器。第二级采用乙烯或乙烷作制冷剂，原料气在第二级中被换热 － 80 ～ － 100 ℃，并被液化后进入第三级冷却，由乙烯换热器中蒸发出来的乙烯气体经压缩机增压，水冷器冷却后，在丙烷换热器中冷却重新液化，并循环到乙烯换热器。第三级采用甲烷作制冷剂，液化天然气在甲烷换热器中被过冷到 － 150 ～－ 163 ℃，然后通过节流阀降压后，输送到 LNG 储罐储存。甲烷换热器中蒸发出来的气体经增压、水冷后，在丙烷换热器中冷却、在乙烯换热器中液化后，循环到甲烷换热器。