科创中国

（一）项目背景

化工行业液化天然气（LNG）采用混合冷剂制冷循环工艺，混合冷剂由压缩机

增压后至主低温换热器（称冷箱）分别通过 J-T 阀膨胀作功制冷，吸收天然气的热量达到液化过程，通过这种封闭式压缩/膨胀的循环操作，提供液化装置生产 LNG 所需的冷量，使天然气温度降到-155.3℃以下液化为液态天然气 LNG。

化工制冷剂由氮气、甲烷、乙烯、丙烷、丁烷、异戊烷等按一定比例组成的混

合冷剂。其中混合冷剂的露点指标要求非常严格（露点一般小于-60℃），以确保在低温环境下冷箱不发生冰堵现象，如果露点不达标，生产过程中随着不断深冷出现结冰会造成工艺管线阀门设备的损坏或直接导致停产工况。

据统计，LNG 生产企业经常会出现以下现象：液化装置在生产过程中，受多个

因素（如冷剂的采购添加、长时间储存、生产周期长、生产过程水冷却器设备泄露等）影响混合冷剂露点不合格，导致装置发生冰堵、停产检修、冷剂大量排放等处置，不仅会造成经济损失，还存在安全隐患。根据上述内容，公司组织相关人员进行技术攻关，研发出“一种闭式循环制冷剂干燥技术”，致力于解决此类问题。

（二）核心技术

混合冷剂压缩膨胀制冷工艺，广泛用于化工、制药等领域，“一种闭式循环制冷

剂干燥技术”就是在混合冷剂制冷循环流程上添加一套干燥床，用于干燥装置系统内露点不合格的冷剂，回收再利用。通过工艺优化，增设混合冷剂干燥床层，使混合冷剂在生产的过程中持续干燥，保持冷剂露点始终合格状态，从而避免了冷箱出现冰堵（结霜）等现象。

（三）创新点

1.工艺设计创新。结合冷剂卸料干燥床层工艺，将冷剂干燥床层添加至封闭的冷

剂循环系统。

2.整套设备可拆卸、可在线再生，可移动创新。

3.可再生重复利用创新。

4.安全可控，利于操作，节能环保。

（四）国内外发展现状

国内外 LNG 行业目前只依赖于单方面冷剂卸料管线添加干燥床，没有对参与生

产的循环系统添加干燥床层。生产单位在遇到循环系统内的冷剂露点不合格的情况，只能选择排放，重新补充新的冷剂。当冷箱冷剂侧出现冰堵（结霜）时，通过 J-T 阀冷剂的流量会降低，制冷量减少，会导致液化装置降负荷或装置停车。目前的处置方法是自然复温，等冷剂温度升至常温状态，然后排放系统的所有的冷剂，用液氮将整个系统置换干燥，通过长时间自然复温和氮气置换进而完整个系统的除霜和干燥。