天然气液化项目工艺技术方案

天然气液化项目工艺技术方案
天然气首先做预处理（包括脱酸、脱水、脱苯和脱汞），然后采用MRC 工艺去液化。

下图为装置的总体系统框图
点画线内为主工艺单元，LNG 生产主要在工艺单元内完成。

点画线之外为公用工程系统，为工艺单元提供电力、热源和冷却。

所有单元设备通过仪表控制系统（过程控制和安全控制）连接为有机整体，完成对装置各测控点的测量、控制。

1.1天然气制液态天然气（LNG）
◆原料天然气过滤与调压单元
原料天然气从界区来，首先进入过滤分离器，过滤掉可能存在的机械杂质、灰尘，并分离出其中的液体（主要为游离水和液态烃），为后续系统提供洁净的天然气。

洁净的原料天然气进入调压器，将压力调整并稳定至1.0MPa.G，然后经计量后进入后续单元。

原料气进装置设置有事故联锁切断阀，在事故发生后将切断进入装置的原料气源，同时通过旁路放空原料气，保证装置、人员及上游设施的安全。

◆原料天然气脱酸性气单元
从原料天然气过滤与压缩单元来的天然气从吸收塔下部进入，自下而上通过吸收塔；再生后的MDEA溶液（贫液）从吸收塔上部进入，自上而下通过吸收塔，逆向流动的MDEA溶液和天然气在吸收塔内充分接触，气体中的H2S和CO2被吸收而进入液相，未被吸收的组份从吸收塔顶部引出，
进入脱碳气冷却器和分离器。

出脱碳气分离器的气体进入原料气干燥单元，冷凝液去MDEA地下槽。

处理后的天然中CO2含量小于50ppmV，H2S含量小于4ppmV。

吸收了H2S和CO2的MDEA溶液称富液，至闪蒸塔，降压闪蒸出的天然体送往界外燃料系统。

闪蒸后的富液与再生塔底部流出的溶液（贫液）换热后，升温到～98℃去再生塔上部，在再生塔进行汽提再生，直至贫液的贫液度达到指标。

出再生塔的贫液经过溶液换热器、贫液泵进入贫液冷却器，贫液被冷却到~40℃，从吸收塔上部进入。

再生塔顶部出口气体经酸气冷却器，进入酸气分离器，出酸气分离器的气体送往安全泄压系统，冷凝液去MDEA 地下槽。

再生塔再沸器的热源由来自供热系统的导热油提供，导热油在供热系统内部循环使用。

原料气脱水脱苯单元
该单元设三台脱水分子筛吸附器，实行切换操作，其中一台吸附、一台冷却、一台加温再生。

从原料气压缩单元来的原料气进入吸附器顶部，通过分子筛吸附脱除水分后，从吸附器底部出来，脱水后天然气中含水量小于1ppmV。

脱水吸附剂用冷箱返流和贮槽的BOG气体（主要是甲烷和氮气）复热后作为冷吹和再生介质，再生气出吸附塔后通过冷却、分离后排至燃料气单元，为导热油炉等提供燃料再生气首先从下而上通过冷却状态的吸附器，之后再生气通过电加热器加热至再生温度260～280℃，然后从吸附器底部进入，将吸附剂吸附的水和重烃解吸。

再生气从干燥器顶部出来，经再生冷却器冷却后进入再生气分离器，分离其中的液体后排至燃料气单元。

原料气脱重烃单元设两台吸附器切换操作，其中一台吸附、一台再生。

从原料气压缩单元来的原料气进入吸附器顶部，通过吸附剂吸附脱除重烃后，从吸附器底部出来，重烃含量小于20ppmV，之后进入净化气提纯液化单元。

原料气脱重烃单元用冷箱出来的返流气【主要为甲烷和氮气】作为再生介质，再生气出吸附塔后通过冷却、分离后作为燃料气。

低压原料气首先从下而上通过冷却状态的吸附器，之后再生气通过电加热器加热至再生温度260～280℃，然后从吸附器底部进入，将吸附剂吸附的重烃解吸。

再生气从干燥器顶部出来，经再生冷却器冷却后进入再生气分离器，分离其中的液体后进入燃料气单元。

原料气脱汞与脱粉尘单元
从原料气干燥与脱重烃单元来的天然气进入浸硫活性炭吸附器，汞与浸硫活性炭上的硫产生化学反应生成硫化汞，吸附在活性炭上，从而达到脱除汞之目的。

从脱汞器出来的天然气的汞含量小于0.01μg/Nm3。

脱汞器设置两台，用一备一，浸硫活性炭每年更换。

过滤单元设两台过滤器，根据阻力数据切换使用，达到过滤分子筛与活性炭粉尘之目的。

◆液化单元
在进入液化单元之前，气体必须进行分析，以保证H2S 与CO2含量、水含量以及汞含量达到进入提纯液化单元的要求。

净化后的管道天然气进入液化冷箱，在液化换热器中被MR混合冷剂冷却到一定温度后，经节流阀降压；净化并回收轻烃后的井口天然气，同样进入液化冷箱的换热器，被MR混合冷剂冷却到一定温度后，经节流阀节流后，与冷却节流后的管道天然气汇合，进入氮气过冷器，被继续冷却到-162℃，进入LNG分离器分离可能存在的气相后作为LNG 产品送入LNG贮槽储存。

◆MRC制冷单元
本天然气液化工程采用混合制冷剂循环制冷+氮气膨胀，
混合制冷剂由氮气、甲烷、乙烯等组成。

混合冷剂由循环压缩机组压缩，通过水冷却，分离其中的液相和气相，分别进入液化冷箱，在液化换热器中冷却、冷凝并过冷到一定温度后节流降压到一定压力后合并，返流进入液化换热器复热。

出冷箱后的混合制冷剂返回到循环压缩机的入口，循环压缩制冷。

冷剂贮存和补充
主要由于气体密封造成循环气的损失，需设置冷剂补充系统。

冷剂各组分的补充量按各组分的读数、冷区的各温度情况进行调整，并通过流量计连续补充注入。

丙烷从汽车槽车或集装箱罐在冷剂接收罐区卸料，贮存于丙烷贮罐，用泵送至液态丙烷干燥器，除去水分，为保证环境低温时仍有足够的压力，该容器需伴热。

戊烷从汽车槽车或集装箱罐在冷剂接收罐区卸料，贮存于戊烷贮罐，用N2气压送至液态戊烷干燥器，除去水分，为保证环境低温时仍有足够的压力，该容器需用氮气进行加
压。

◆贮存单元和装车单元
液化单元生产的LNG（液化天然气）经管线送入LNG 贮罐。

进料可以注入贮罐上部，也可以注入贮罐下部，上或下进料由操作员根据贮罐内的液体密度、温度条件而定。

贮罐设置了液位、压力和温度测量仪表。

贮罐的保护系统经安全控制系统与DCS相接。

贮罐发生高液位或高压力时，贮罐的进料阀会自动关闭。

LNG贮罐的不同液位高度，都布置了温度计，并配置了密度计来监测，防止液体在贮罐内可能发生的“翻滚”（Rollover）危害。

贮罐配有泄放去火炬的压力控制阀和排放去大气的安全阀。

为防止贮罐负压，还设置了真空阀。

液化单元生产时，每小时约41m3的LNG连续进入贮罐。

贮罐外安装了LNG装车泵，每台贮槽一台泵，用于泵送灌装装车。

◆BOG回收单元
由于LNG贮存温度为-162，不可避免外界热量通过贮槽的绝热层传入，因此贮槽存在一定量的液体将会被气化，成为BOG。

在LNG装车过程中，由于车辆的温度较高，加之管路损失，也会产生一定量的BOG。

这些低温BOG经空温式加热器加热到常温后，用BOG压缩机将其压缩到0.2MPa.G，进入燃料气系统，作为燃料气供热油系统使用。