混合制冷劑天然氣液化系統的特點

 20世紀70年代后，國外建立的LNG(液化天然氣)工廠，約有80%的液化裝置運行在復疊式液化循環演變而來的混合制冷劑液化系統，簡稱為MRC系統，見圖31-8。
在1970年，Linnett和Smith把該系統稱為自動制冷復疊(ARC)系統。工作時利用多組分混合物中重組分先冷凝，輕組分后冷凝的特性，將它們依次冷凝、節流、蒸發，得到不同溫度級的冷量，使天然氣中對應組分冷凝并最終全部液化。這樣就可以用單個壓縮機，代替原始復燙式系統中分開不同蒸汽的幾個壓縮機。天然氣通常以3.9一5. 3MPa壓力進人MRC系統。若天然氣供給壓力足夠高，則不需要增加壓縮機。 制冷循環中，天然氣經壓縮機2壓縮，高壓混合氣部分在冷卻器3冷凝，然后進人第一分離器4，富丙烷液體經節流閥節流降溫，在第一個三股流換熱器內復熱。分離器中氣相在第一個三股流換熱器內冷卻而得到氣液混合物;混合物經第二分離器5分離成液體和氣體，富乙烯液體經節流閥節流降溫，在第二個三股流換熱器內復熱，分離器中氣相組分在第二個、第三個三股流換熱器內冷卻而部分液化。在該點上制冷循環蒸汽主要是甲烷，經過節流閥節流降溫后，返回三個三股流換熱器冷卻天然氣。冷卻為液體的天然氣節流到貯存壓力，貯存于貯液器6中。

作為調峰用液化天然氣，在其他低溫液化系統中并不碰到。例如空氣液化廠，當液化空氣時，含量超過1%僅兩個組分(氧和氮)，而天然氣中至少三個組分的含最超過1%，包括甲烷、乙烯、丙烷和氮氣。這種混合物冷凝溫度范圍非常廣。這一特點使得MRC系統非常適合LNG工廠。但是該MRC系統不適合于液化純組分，例如空氣這樣的混合物。