气体液化机组
- 产品介绍：
- ·应 用：适用于氯气、天然气、二氧化碳等多种工业气体液化处理；
·典型场景：化工生产（氯碱、LNG）、食品级CO₂制备、碳捕集（CCUS）。
·温度范围：-271℃~30℃。
·冷量范围：50kw ~ 15000kw
·制冷剂：R22、R134a、 R507a 、R717、丙烷等制冷剂。
产品参数
气体液化机组装置简介
**一、装置概述**
气体液化机组是专为工业气体（如氯气、天然气、二氧化碳等）液化工艺设计的高效制冷系统，通过优化换热结构、制冷循环及安全设计，实现气体的低温液化与分离。根据气体特性及工艺需求，机组可采用直接制冷、复叠制冷或跨临界制冷工艺，具有系统简化、运行经济性强、安全性高等特点。
**二、装置组成**
所有气体液化机组均包含以下核心部件，并根据气体特性进行针对性设计：
1. **螺杆压缩冷凝机组**：提供制冷循环动力，压缩制冷剂并冷凝为液态。
2. **液化器组**：核心换热设备，通过气-液两相换热实现气体低温液化。
3. **液分离器**：分离液化后的液体与未冷凝气体，确保产品纯度。
**三、工作原理**
不同气体的液化工艺流程存在差异，主要分为以下三类：
**1. 氯气液化装置**
- **制冷方式**：采用R22制冷剂直接冷却，简化系统并提高经济性。
- **工艺流程**：
1. 原料氯气进入液化器壳程，与管程蒸发的制冷剂换热，温度降至液化点。
2. 液化后的氯气与未冷凝尾气进入液氯分离器，进一步分离后液氯进入储罐，尾气进入处理系统。
3. 制冷剂蒸气由压缩冷凝机组回收，完成压缩-冷凝-蒸发的循环。
**2. 天然气液化装置**
- **制冷方式**：多采用复叠制冷工艺（如阶式循环、混合冷剂循环等），适应-160℃超低温需求。
- **典型工艺**：
1. **阶式制冷循环**：丙烷（-40℃）、乙烯（-100℃）、甲烷（-160℃）三级复叠，逐级冷却天然气。
2. **混合冷剂循环（MRC）**：由氮气、甲烷等组成的混合制冷剂，通过单台压缩机实现高效冷却。
3. 净化后的天然气经多级冷却、节流降压后形成LNG，储存于低温储罐。
**3. 二氧化碳液化装置**
- **制冷方式**：常采用跨临界或亚临界制冷循环，结合高压冷凝工艺。
- **工艺流程**：
1. 原料CO₂气体经压缩增压至临界压力以上（通常7.38 MPa），通过冷却水或制冷剂降温至临界温度（31.1℃）以下，实现液化。
2. 液态CO₂进入分离器脱除杂质气体（如O₂、N₂等），再经低温过冷（-20℃以下）后储存于高压储罐。
3. 制冷系统可采用氨（NH₃）、R744（CO₂自身）或氟利昂类制冷剂，通过压缩-冷凝-膨胀循环提供冷量。
**四、技术特点**
**1. 氯气液化装置**
- **高效换热设计**：采用齐纳百氏布管法，提升换热效率，减少换热面积。
- **虹吸式供液结构**：确保制冷剂充分覆盖换热管，避免干烧风险。
- **安全性优化**：
- 管壳式换热器设计（氯气走壳程），降低尾气含氢集聚与静电风险。
- 采用耐氯腐蚀材料（低合金钢板、无缝钢管10(20)），延长设备寿命。
- **抗脏堵设计**：壳程大空间布局，避免氯侧腐蚀残留堵塞。
**2. 天然气液化装置**
- **制冷工艺灵活**：可根据规模选择阶式循环（低能耗）、混合冷剂循环（低投资）或带预冷的C3/MRC工艺（平衡能效与成本）。
- **冷量精准匹配**：根据天然气组分、流量、进出口温度/压力参数定制冷量供给方案。
- **深冷换热技术**：绕管式换热器实现-160℃级低温，兼顾效率与稳定性。
**3. 二氧化碳液化装置**
- **高压液化技术**：通过超临界压缩结合低温冷却，突破CO₂临界点限制，降低能耗。
- **纯化集成设计**：液化过程中同步脱除轻组分杂质，提升液态CO₂纯度（食品级≥99.9%）。
- **环保制冷剂适配**：支持NH₃、R744等天然工质，满足低碳排放要求。
- **防相变结晶控制**：优化温度-压力曲线，避免液化过程中干冰形成导致的设备堵塞。
**五、安全规范与使用条件**
| **参数** | **氯气液化装置** | **天然气液化装置** | **二氧化碳液化装置** |
|-------------- --|-------------------|--------------------- -|----------------------- |
| **原料气含水量** | <500 ppm | 需深度脱水（露点≤-70℃） | <50 ppm（避免冰堵） |
| **进气温度** | ≤50℃ | 依预处理工艺而定（≤40℃） | ≤35℃（高压工况需预冷） |
| **进气压力** | ≤1 MPa | 依工艺需求（通常2-5 MPa） | ≥7.38 MPa（超临界液化工况） |
| **蒸发温度** | ≥-50℃ | 最低-160℃（LNG工况） | -20℃～-50℃（依储存需求） |
| **设备寿命** | ≤5年（氯侧腐蚀限制） | 10-15年（耐低温设计） | 8-10年（高压疲劳设计） |
**六、应用领域**
- **氯气液化**：氯碱化工、农药/医药中间体生产。
- **天然气液化**：LNG生产、煤层气回收、液化储运。
- **二氧化碳液化**：食品级CO₂制备、碳捕集与封存（CCUS）、工业焊接保护气、干冰制造。
通过模块化设计与工艺适配，气体液化机组可满足多种工业场景需求，兼顾能效、安全性与经济性。
**一、装置概述**
气体液化机组是专为工业气体（如氯气、天然气、二氧化碳等）液化工艺设计的高效制冷系统，通过优化换热结构、制冷循环及安全设计，实现气体的低温液化与分离。根据气体特性及工艺需求，机组可采用直接制冷、复叠制冷或跨临界制冷工艺，具有系统简化、运行经济性强、安全性高等特点。
**二、装置组成**
所有气体液化机组均包含以下核心部件，并根据气体特性进行针对性设计：
1. **螺杆压缩冷凝机组**：提供制冷循环动力，压缩制冷剂并冷凝为液态。
2. **液化器组**：核心换热设备，通过气-液两相换热实现气体低温液化。
3. **液分离器**：分离液化后的液体与未冷凝气体，确保产品纯度。
**三、工作原理**
不同气体的液化工艺流程存在差异，主要分为以下三类：
**1. 氯气液化装置**
- **制冷方式**：采用R22制冷剂直接冷却，简化系统并提高经济性。
- **工艺流程**：
1. 原料氯气进入液化器壳程，与管程蒸发的制冷剂换热，温度降至液化点。
2. 液化后的氯气与未冷凝尾气进入液氯分离器，进一步分离后液氯进入储罐，尾气进入处理系统。
3. 制冷剂蒸气由压缩冷凝机组回收，完成压缩-冷凝-蒸发的循环。
**2. 天然气液化装置**
- **制冷方式**：多采用复叠制冷工艺（如阶式循环、混合冷剂循环等），适应-160℃超低温需求。
- **典型工艺**：
1. **阶式制冷循环**：丙烷（-40℃）、乙烯（-100℃）、甲烷（-160℃）三级复叠，逐级冷却天然气。
2. **混合冷剂循环（MRC）**：由氮气、甲烷等组成的混合制冷剂，通过单台压缩机实现高效冷却。
3. 净化后的天然气经多级冷却、节流降压后形成LNG，储存于低温储罐。
**3. 二氧化碳液化装置**
- **制冷方式**：常采用跨临界或亚临界制冷循环，结合高压冷凝工艺。
- **工艺流程**：
1. 原料CO₂气体经压缩增压至临界压力以上（通常7.38 MPa），通过冷却水或制冷剂降温至临界温度（31.1℃）以下，实现液化。
2. 液态CO₂进入分离器脱除杂质气体（如O₂、N₂等），再经低温过冷（-20℃以下）后储存于高压储罐。
3. 制冷系统可采用氨（NH₃）、R744（CO₂自身）或氟利昂类制冷剂，通过压缩-冷凝-膨胀循环提供冷量。
**四、技术特点**
**1. 氯气液化装置**
- **高效换热设计**：采用齐纳百氏布管法，提升换热效率，减少换热面积。
- **虹吸式供液结构**：确保制冷剂充分覆盖换热管，避免干烧风险。
- **安全性优化**：
- 管壳式换热器设计（氯气走壳程），降低尾气含氢集聚与静电风险。
- 采用耐氯腐蚀材料（低合金钢板、无缝钢管10(20)），延长设备寿命。
- **抗脏堵设计**：壳程大空间布局，避免氯侧腐蚀残留堵塞。
**2. 天然气液化装置**
- **制冷工艺灵活**：可根据规模选择阶式循环（低能耗）、混合冷剂循环（低投资）或带预冷的C3/MRC工艺（平衡能效与成本）。
- **冷量精准匹配**：根据天然气组分、流量、进出口温度/压力参数定制冷量供给方案。
- **深冷换热技术**：绕管式换热器实现-160℃级低温，兼顾效率与稳定性。
**3. 二氧化碳液化装置**
- **高压液化技术**：通过超临界压缩结合低温冷却，突破CO₂临界点限制，降低能耗。
- **纯化集成设计**：液化过程中同步脱除轻组分杂质，提升液态CO₂纯度（食品级≥99.9%）。
- **环保制冷剂适配**：支持NH₃、R744等天然工质，满足低碳排放要求。
- **防相变结晶控制**：优化温度-压力曲线，避免液化过程中干冰形成导致的设备堵塞。
**五、安全规范与使用条件**
| **参数** | **氯气液化装置** | **天然气液化装置** | **二氧化碳液化装置** |
|-------------- --|-------------------|--------------------- -|----------------------- |
| **原料气含水量** | <500 ppm | 需深度脱水（露点≤-70℃） | <50 ppm（避免冰堵） |
| **进气温度** | ≤50℃ | 依预处理工艺而定（≤40℃） | ≤35℃（高压工况需预冷） |
| **进气压力** | ≤1 MPa | 依工艺需求（通常2-5 MPa） | ≥7.38 MPa（超临界液化工况） |
| **蒸发温度** | ≥-50℃ | 最低-160℃（LNG工况） | -20℃～-50℃（依储存需求） |
| **设备寿命** | ≤5年（氯侧腐蚀限制） | 10-15年（耐低温设计） | 8-10年（高压疲劳设计） |
**六、应用领域**
- **氯气液化**：氯碱化工、农药/医药中间体生产。
- **天然气液化**：LNG生产、煤层气回收、液化储运。
- **二氧化碳液化**：食品级CO₂制备、碳捕集与封存（CCUS）、工业焊接保护气、干冰制造。
通过模块化设计与工艺适配，气体液化机组可满足多种工业场景需求，兼顾能效、安全性与经济性。
上一个：低温余热吸附冷水机组
下一个：超低温螺杆复叠盐水机组