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(huán)演變而來的混合制冷劑液化系統(tǒng),簡稱為MRC系統(tǒng),見圖31-8。
在1970年,Linnett和Smith把該系統(tǒng)稱為自動制冷復疊(ARC)系統(tǒng)。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(jié)流、蒸發(fā),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(tǒng)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(tǒng)。若天然氣供給壓力足夠高,則不需要增加壓縮機。
制冷循環(huán)中,天然氣經(jīng)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(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降溫,在第一個三股流換熱器內(nèi)復熱。分離器中氣相在第一個三股流換熱器內(nèi)冷卻而得到氣液混合物;混合物經(jīng)第二分離器5分離成液體和氣體,富乙烯液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降溫,在第二個三股流換熱器內(nèi)復熱,分離器中氣相組分在第二個、第三個三股流換熱器內(nèi)冷卻而部分液化。在該點上制冷循環(huán)蒸汽主要是甲烷,經(jīng)過節(jié)流閥節(jié)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(jié)流到貯存壓力,貯存于貯液器6中。
在1970年,Linnett和Smith把該系統(tǒng)稱為自動制冷復疊(ARC)系統(tǒng)。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(jié)流、蒸發(fā),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(tǒng)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(tǒng)。若天然氣供給壓力足夠高,則不需要增加壓縮機。

作為調(diào)峰用液化天然氣,在其他低溫液化系統(tǒng)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(tǒng)非常適合LNG工廠。但是該MRC系統(tǒng)不適合于液化純組分,例如空氣這樣的混合物。