LNG液化工艺剖析
LNG液化流程及管道输送工艺综述
第28卷第5期2010年10月天 然 气 与 石 油Na tura l Ga s And O ilVol .28,No .5Oct .2010 收稿日期:2010207229 作者简介:施林圆(19762),女,福建福清人,工程师,大学本科,主要从事天然气管道规划、项目前期工作及后评价管理工作。
LNG 液化流程及管道输送工艺综述施林圆1,马剑林2(1.中国石油西南油气田分公司输气管理处,四川成都,610213;2.中国石油管道秦皇岛输油气分公司,河北秦皇岛,066000)摘 要:液化天然气作为一种清洁能源,越来越受到人们的欢迎,而液化天然气技术也已成为天然气工业中一个极其重要的部分。
总结了几种LNG 液化流程,包括级联式液化流程、混合制冷剂液化流程和带膨胀机的液化流程等,对比分析了不同液化流程的能耗情况以及LNG 管道液相输送工艺和注意事项。
关键词:液化天然气(LNG );液化流程;输送工艺;比较分析文章编号:100625539(2010)0520037204 文献标识码:A1 概述作为天然气的一种利用形式,液化天然气(LNG )近年来在全球能源市场正受到越来越多的欢迎。
今后10年内全球用于开发LNG 的资金将达1000亿美元,对LNG 的投资将成为全球最大的投资趋势之一。
自1995年以来,全球LNG 市场一直保持平均每年715%的增幅,而这些增长主要集中在世界LNG 进口总量达三分之二的亚太地区[1～2]。
液化天然气(LNG )的密度是气态天然气的600倍,与气相输送相比,输送相同体积的天然气时,LNG 输送管直径要小得多,LNG 泵站的能耗要比压缩机站的能耗低若干倍。
因此,采用液化天然气管道输送越来越受到重视。
LNG 输送管道的不足之处是:必须采用低温条件下性能良好的材料,如价格较贵的镍钢。
此外,还需要采用性能良好的低温隔热材料。
远距离时,需增建中间制冷站,因此,LNG 输送管道的初期投资费用较高,实现也较困难。
LNG液化工艺技术及其应用前景护理课件
01
设备预防性维护计划制定
02
润滑油、密封件等易损件更换周期
03
设备清洁与防腐措施
04
定期性能检测与评估
应急预案制定及演练
液化工艺安全风险分析及 应对措施
应急演练组织实施
应急预案编制与审批流程 演练效果评估与改进建议
PART 05
应用前景展望与护理专业 发展趋势
国内外市场需求预测
国内市场
随着我国能源结构的转型和环保政策的推进，LNG（液化天然气）作为国内清洁 能源的重要组成部分，其市场需求将持续增长。
研发更高效的天然气液化流程， 提高液化效率，降低能耗。
新型液化设备
开发新型液化设备，如高效换热 器、膨胀机等，提高设备性能和
可靠性。
智能化技术
应用人工智能、大数据等技术， 实现液化过程的智能化控制和优
化。
节能减排政策影响
能源消费结构调整
国家推动清洁能源消费，鼓励LNG等清洁能源的 发展。
环保政策要求
国际市场
全球范围内对清洁能源的需求不断上升，LNG作为国际贸易中的重要能源商品， 其国际市场前景广阔。
产业链整合优化方向
上游资源供应
加强LNG气源勘探开发，提高国产气供应能力，同时拓展多元化 国际气源供应渠道。
中游储运环节
优化LNG接收站和储运设施建设布局，提高储运效率和接收能力。
下游市场应用
推动LNG在交通、工业、城市燃气等领域的应用，拓展LNG消费市 场。
THANKS
感谢观看
REPORTING
护理专业在LNG领域角色定位
1 2
安全护理
负责LNG生产、储运和使用过程中的安全管理和 应急处理工作，确保LNG产业链的安全运行。
LNG液化工艺ppt课件
最终闪蒸法从LNG中选择性脱除。
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LNG
12
2 天然气液化技术
天 然 气 的 主 要 成 分 是 甲 烷 (CH4) ， 其 标 准 沸 点 为
111K(-162℃) 。
标准沸点时液态甲烷密度 426kg/m3 ，标准状态时气
态甲烷密度 0.717kg/m3 ，两者相差约 600 倍。体积的 巨大差异是采取液化方式储运天然气的主要原因。
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LNG
10
1.4
其他杂质的脱除
重烃：指 C5+ 以上的烃类，在烃类中，分子量由小到
大时，其沸点是由低到高变化的，所以在冷凝天然气
的循环中，重烃总是先被冷凝下来。如果未把重烃先
分离掉，或在冷凝后分离掉，则重烃将可能冻结从而
堵塞设备。重烃在脱水时被分子筛等吸附剂部分脱除，
其余的采用深冷分离。
化天然气，各级所用的制冷剂分别为丙烷(大气压下
沸点-42.3℃)、乙烯(大气压下沸点-104℃ )、甲烷 (大气压下沸点-162℃)，每个制冷剂循环中均含有三 个换热器。
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2
天然气
天然气液化工艺
残余气 5 6
阶式制冷原理图
4
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1 2 3
7
8
9
冷却水
1、2、3—丙烷、乙烯甲烷压缩机 ；4、5、6—丙烷、乙烯、 甲烷蒸发器；7、8、9—丙烷、乙烯、甲烷冷凝器
LNG液化工艺
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LNG
1
1
天然气的预处理
预处理的目的：
脱除原料气中的有害杂质及深冷过程中可能固化的物
LNG工艺介绍
一、液化天然气(LiquifiedNaturalGas，简称LNG)主要成分是甲烷,被公认是地球上最干净的能源。
无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。
其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气船运送。
燃烧后对空气污染非常小，而且放出热量大，所以液化天然气好。
它是天然气经压缩、冷却，在-160度下液化而成。
其主要成分为甲烷，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。
20世纪70年代以来，世界液化天然气产量和贸易量迅速增加，2005年LNG国际贸易量达1888.1亿立方米，最大出口国是印度尼西亚，出口314.6亿立方米；最大进口国是日本763.2亿立方米。
二、国内外概况及发展趋势1941 年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的LNG 装置，液化能力为8500 m3 /d 。
从60 年代开始，LNG 工业得到了迅猛发展，规模越来越大，基本负荷型液化能力在 2. 5 ×104 m3 /d 。
据资料[3]介绍，目前各国投产的LNG 装置已达160 多套，LNG 出口总量已超过46.1 8 × 106 t/a 。
天然气的主要成分是甲烷，甲烷的常压沸点是-16 1 ℃，临界温度为-84 ℃，临界压力为 4.1MPa 。
LNG 是液化天然气的简称，它是天然气经过净化（脱水、脱烃、脱酸性气体）后[4]，采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的[5]。
2.1 国外研究现状国外的液化装置规模大、工艺复杂、设备多、投资高，基本都采用阶式制冷和混合冷剂制冷工艺，目前两种类型的装置都在运行，新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺，研究的主要目的在于降低液化能耗。
制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环，目前有报道又有 C Ⅱ-2 新工艺[6]，该工艺既具有纯组分循环的优点，如简单、无相分离和易于控制，又有混合冷剂制冷循环的优点，如天然气和制冷剂制冷温位配合较好、功效高、设备少等优点。
LNG分析报告
关于LNG的分析报告技术科液化天然气（LNG）是指天然气原料经过预处理，脱除其中的杂质后，再经过低温冷冻工艺在-162℃下所形成的低温液体混合物。
不同LNG工厂生产的产品组成不同，这主要取决于气源气组成和生产工艺。
一般来说，LNG的主要组分为甲烷，还有少量的乙烷，丙烷，丁烷和N2等惰性组分。
在-162℃与0.1MPa下为无色无味液体，密度约为430kg/m³，燃点为650℃，热值一般为37.62MJ/ m³，在-162℃时的汽化潜热约为510KJ/kg，爆炸极限为5%~15%，压缩系数为0.740~0.820。
LNG不同于一般的低温液体，它还具有以下特性：1）LNG的蒸发。
LNG储存在绝热储槽中，任何热量渗透到罐中，都会导致一定量的LNG汽化为气体，这种气体称为蒸发气。
蒸发气的组成主要取决于液体的组成，它一般含氮气20%（约为LNG中N2含量的20倍），甲烷80%及微量乙烷。
2）LNG的溢出与扩散。
LNG倾倒至地面上时，最初会猛烈沸腾蒸发，其蒸发率将迅速衰减至一个固定值。
蒸发气沿地面形成一个层流，从环境中吸收热量逐渐上升和扩散，同时将周围的环境空气冷却至露点以下，形成一个可见的云团，这可作为蒸发气移动方向的指南，也可作为蒸发气-空气混合物可燃性的指示。
3）LNG的燃烧和爆炸。
LNG具有天然气的易燃易爆特性，在-162℃的低温条件下，其燃烧范围为6%~13%（体积百分比）；LNG着火温度即燃点随组分的变化而变化，其燃点随重烃含量的增加而降低，纯甲烷着火温度为650℃。
目前，LNG技术已经成为一门新兴工业正在迅猛发展。
其主要优点表现在以下几个方面：1）安全可靠。
LNG的燃点比汽油高230℃，比柴油更高；爆炸极限比汽油高2.5~4.7倍；相对密度为0.47左右，汽油为0.7左右，它比空气轻，即使稍有泄漏，也将迅速挥发扩散，不至于自燃爆炸或形成遇火爆炸的极限浓度。
因此，LNG安全可靠。
浅谈LNG净化与液化工艺
浅谈LNG净化与液化工艺一、前言LNG即天然气储存里面一项高新技术。
常压条件下把气态天然气通过深冷技术冷却到零下一百六十二摄氏度，让它凝结成液体，这个液体即为LNG。
而把天然气转化为液态存储的技术即为LNG技术。
六百二十五立方的天然气液化成LNG 后体积仅为一立方，所以天然气液化以后能够极大程度减少空间使用，有利于管道以及罐车运输。
二、天然气的净化工艺天然气进到长输管线这项步骤前，其已经经历了分离以及脱凝析油等净化步骤。
可是長输管线里面的天然气还含CO2、H2O和重质气态烃等，上述化合物在其液化之前全需要被分离开来，以避免其在冷却过程里冷凝和发生腐蚀。
通常来说脱除酸气以及脱水办法包括吸收法和吸附法这两种。
2.1 吸收法这一方法通常划分成化学以及物理溶剂吸收这二类。
前者是指溶剂在水里面和酸性气体发生反应，产生"络合物"，等到温度提高，压力减小，产生物分解，出现酸性气体组分，溶剂循环使用。
一般见到的溶剂有一乙醇胺以及二乙醇胺，上述方法也被称为胺法。
而第二种方法其实是指溶剂对酸性气体的选择性吸收并非起反应。
通常来讲有机溶剂吸收能力和被吸收气体本身分压比值是正的。
2.2 吸附法这一方法其实是使用固体干燥剂来脱水。
通常使用两个干燥塔往返吸附和再生，如果量比较大则可以使用三个或者四个。
固体干燥剂类型非常多，比如说CaCl 以及硅胶和分子筛等。
最后一点这项方法是一项高效脱水法，尤其是抗酸性分子筛诞生之后，即便高酸性气体也能够在不脱酸性气体条件下托水，因此分子筛是性能很好的脱水剂。
分子筛指一类多孔性氯硅酸盐晶体，通常有自然诞生的，还有人工制造的，它的晶体结构里面有着大量空腔，因此有着极大的表面积，因而有着很强的吸附能力。
分子筛吸附机理并不少，通常讲那些物质的分子直径比其孔径不大即可以进到其空腔里面被吸附，此外其对于极性以及可极性分子有着比平常吸附剂更强的物理引力。
水作为一种强极性分子，其直径要比平常用的各项分子筛孔径小，因此分子筛让天然气同水分离开来。
浅谈LNG液化工厂工艺操作要点
浅谈LNG液化工厂工艺操作要点一、LNG的特性天然气的主要成分是甲烷，其临界温度为190.58K，在常温下不能靠加压将其液化，需经过预处理，脱出二氧化碳、硫化物、水、重烃等杂质后，在常压下深冷到-162℃，实现液化。
液化天然气的特点是：1、温度低在大气压力下，LNG沸点都在-162℃左右。
在此低温下LNG蒸气密度大于环境空气。
通常LNG是一种沸腾液体储存在绝热储罐中，任何传入储罐的热量都将导致一定量的液体蒸发为气体。
蒸发温度低于-113℃时，其组分几乎为纯甲烷，温度升到-85℃时或甲烷中约含氮气20%。
这两种情况下，蒸发气密度均大于空气。
而标准状况下蒸发气密度仅为空气的60%。
2、液/气密度比大1体积液化天然气的密度大约是1体积气态天然气的600倍，也即1体积液化天然气大致能转化为600体积的气体。
3、具有可燃性一般环境条件下，天然气和空气混合的云团中，天然气含量在5%-15%（体积）范围内可引起着火，其最低可燃下限（LEL）为4%。
游离云团中的天然气处于低速燃烧状态，云团内形成的压力低于5Kpa，一般不会造成很大的爆炸危害。
但若周围空气有限，云团内部有可能形成较高的压力波。
二、天然气的净化原料气调压计量单元的主要任务是将管网来的天然气经原料过滤分离器分离夹带的液体、机械杂质，调压并计量后进入原料压缩机入口。
为稳定原料气压缩机入口压力，原料压缩机出口回入口的防喘振线，保证原料气压缩机入口压力稳定。
原料气压缩单元的主要任务是将管路来的2.8MPa天然气增压到6.03MPa，以满足天然气液化时的压力要求。
脱酸系统的主要任务是脱除天然气中的CO2、H2S等酸性气体。
天然气中含的酸性气体会在冷箱内变成固态，堵塞管道影响液化装置的正常生产。
脱硫脱汞、脱水脱重烃系统的主要任务是脱除天然气中的硫化物、汞、水及重烃等杂质。
汞和硫化物的存在会导致铝制换热器及管道产生严重腐蚀和堵塞。
水分会导致冷箱结冰阻塞管路影响液化正常进行。
浅析液化天然气(LNG)技术
浅析液化天然气(LNG)技术摘要：天然气是一种全球不可再生资源，其储量巨大，而且使用过程中对环境的污染极小，因此在我国已经成为一种普遍使用的能源。
为了更好地利用天然气，提升我国居民的生活质量，本文将深入研究天然气液化工厂的工艺设计，以期达到更高的效率和更优质的服务。
关键词：LNG液化天然气；工艺；设计前言：为了更有效地利用天然气，我们必须加强对其液化工艺的研究，以及发现其中的缺陷，并采取有效措施来改善其应用，从而实现更大的经济效益。
一、合理的工艺方案的选择为了提高天然气工厂的效率，我们必须综合考虑天然气的物理特性和可能产生的影响因素，并制定出更加科学合理的工艺方案。
这样，我们才能在使用天然气时最大限度地发挥它的潜力。
随着技术的发展，多种多样的设备被广泛应用于实际的加工过程，从而满足不同的工艺需求。
为了提高效率，天然气工厂应该对液化技术的设计进行优化，并选择适当的加工装置，以确保满足工艺规范的要求[1]。
在制定工艺计划时，应该特别注意原材料的品质。
为了确保安全，天然气工厂必须根据其生产能力，选择最佳的加工方法。
为了确保安全生产，我们必须认真执行所设定的目标。
二、原料气的净化2.1脱酸性气体随着技术的进步，天然气的稳定性已经得到了显著改善，但仍存在一些杂质，这些杂质会影响到天然气的安全使用，因此需要采取措施来确保其安全。
因此，在液化天然气工业技术的应用过程中，天然气工厂必须采取有效措施来处理和净化天然气中的杂质，去除其中的有害气体，以确保天然气的稳定性。
通过改进技术，我们能够显著提升天然气的使用安全性和可靠性。
在处理污染源的过程中，最关键的是去除酸性气体，这就需要我们利用二异丙醇胺（DIPA）和甲基二乙醇胺（MDEA）的吸附能力，并且将这些有毒物质（如CO）储存在原料气中，这样才能够提高MDEA的稳定性，进而提升污染源的净化能力[1]。
2.2脱水在天然气液化工艺的设计过程中，必须严格控制原料气的水分含量，以确保其符合规定的标准，否则就可能造成不利的后果。
LNG天然气液化工艺详解
MEA简要流程：
• CO2吸收塔来的富胺排入富胺闪蒸罐V202，通过 液控阀LV02202的调节下，富胺进入富胺/贫胺换
热器E203 ，富胺离开闪蒸罐进入换热器 E203，被来自再生系统的热的贫胺加热后 进入胺再生塔T202中 ，胺再生塔T202是一 个带有14层理论塔盘的立式塔 ，来自再生 塔顶部的气相被位于其顶部的冷凝器E204 冷凝冷却后，冷凝液送回T202顶部作回流。
单元1
9.9MPa 27°C
1.2MPa 27°C
来自天然 气管网
原料气 压缩机
LP
FC
PV 01102
PC
9.9MPa 27°C
V101
原料天然气 气液分离罐
FI101
过滤器
9.8MPa 27°C
ROV 01101
单元2：MEA脱CO2
T201
二氧化碳 吸收塔
E201
天然气加热器
FI202
过滤器
LNG 工艺概述
2012.3.27
LNG工厂工艺概述
1、气体预处理（单元1、2、3） （ 1 ）原料气增压单元 （ 2 ）单乙醇胺脱CO2 （ 3 ）分子筛脱水
2、液化单元（单元4） （ 4 ）丙烷乙烯复迭 制冷单元
3、LNG储存（单元5） （ 5 ）大罐储运单元
原料气增压单元
• 工厂设原料气压缩机四台，包括C002， C001A/B,C801,原料气经过原料气压缩机 10Mpa，温度保持27±3℃ ，通过气液分离 器V101，液相从气体中分离出来 ，原料气 经过入口过滤器FI101A/B，携带的固体和 液体被除去，经FI101A/B后要求除去99%的 颗粒大于5微米的物质。容器由两个卧式部 件组成，一上一下。液体和所有的固体物 质被收集到下部的容器 。
LNG基本知识及液化技术介绍资料.pptx
LNG主要成分是甲烷（CH4），同时 含有少量的乙烷（C2H6）和丙烷（ C3H8）等烷烃类气体。其纯度一般高 于95%。
LNG的性质和特点
物理性质
LNG呈无色、无味、无毒的液态 ，密度约为水的45%，沸点约为-
162℃。
化学性质
LNG的主要成分甲烷在常温下为气 态，不易溶于水，且在空气中易燃 。
液化技术的定义和发展历程
定义
液化技术是指通过特定的工艺流程和设备，将气态天然气转化为液态天然气（ LNG）的技术。
发展历程
液化技术经历了多个阶段的发展，从早期的实验室研究到工业化应用，技术不 断成熟和进步。目前，液化技术已经广泛应用于天然气的储存和运输领域。
液化技术的基本原理和分类
基本原理
液化技术基于天然气的物理性质，通过降低温度和增加压力 ，使天然气由气态转变为液态。这个过程中，天然气的体积 大大缩小，便于储存和运输。
存在泄漏、火灾等安全风险，需要采取严格的安全管理措施。
LNG液化技术的应用前景
能源储备
随着全球能源需求的增长和天然气产量的提高，利用 LNG液化技术进行天然气储备，能够确保能源安全，满 足峰值需求。
分布式能源
LNG液化技术为分布式能源系统提供了便利的天然气供 应方式，能够满足城市、工业园区等区域的多元化能源需 求。
以上内容涵盖了LNG液化技 术的主要方面，包括预处理 、液化和存储运输等环节。 这些技术在LNG产业中具有 重要应用价值，对于提高能 源利用效率和环境保护具有 重要意义。
04
LNG液化技术的优势、挑 战及应用前景
LNG液化技术的优势
高效节能
LNG液化技术能够将天然气压缩、冷却至液态，从而大大减少其体积，方便储存和运输 。与此同时，液化过程中能量的回收和利用提高了能源利用效率，实现了高效节能。
LNG液化工艺
行业发展趋势预测
环保要求提高：随着环 保意识的增强，LNG 液化工艺将更加注重环 保和节能，采用更加环 保的工艺和设备。
市场拓展计划
推广新技术：加强技术研发， 推广先进的LNG液化工艺技 术，提高市场竞争力
拓展目标市场：扩大LNG液 化工艺的应用领域，拓展新 的市场领域
建立合作关系：与相关企业 建立合作关系，共同推动 LNG液化工艺市场的发展
提高服务质量：加强售后服 务，提高客户满意度，增强
市场口碑和品牌影响力
政策法规影响
液化工艺选择
工艺流程：介绍LNG液化工艺流程，包括原料气处理、制冷、液化、储存 等环节 工艺特点：分析不同液化工艺的特点，如低温液化、压力液化等
工艺比较：比较不同液化工艺的优缺点，为选择合适的工艺提供依据
工艺应用：介绍LNG液化工艺在工业、能源等领域的应用情况
液化后的储存与运输
液化后的储存方式：储罐、储罐群等 运输方式：船舶、管道、罐车等 储存与运输的安全措施：防火、防爆、防泄漏等 储存与运输的经济性：投资成本、运营成本等
添加副标题
LNG液化工艺
汇报人：
目录
PART One
添加目录标题
PART wo
LNG液化工艺概述
PART Three
LNG液化工艺流程
PART Five
LNG液化工艺的优 缺点分析
PART Four
LNG液化工艺中的 关键设备
PART Six
(1)LNG液化工艺_decrypted
侧，与节流后的低压气体再进行热交换，进一步降低温度，这部分气体离开E3后，经过节流阀节流，节流后的气体进入容器V，然后返回E3、E2、E1的低
压侧，最后到压缩机的吸入口，这样几次循环以后在E3的末端积蓄起冷量，使高压气再经过时将冷却到临界温度以下，再节流时就有部分气体被液化。其液
化率`x=\frac{H_1-H_2 M(H_3-H_4)}{H_1-H_L}`，其中HL为液体的焓。循环制冷量Q=H1-H2 M(H3-H4)。
这三种应该是在不同的制冷环境有不同的优缺点
• 混合冷剂致冷流程（MIXED REFRIGERANT） 吧。。拭目以待。
• 膨胀机致冷流程（EXPANDER)
4
（2）级联式制冷循环 这个。。应该就是阶式循环制冷流程
级联式制冷循环，1939 年首先应用于液化天然 我靠我靠这个逆天了。。。
1939年首先应用于液化天然气
（Q-T 曲线）贴近，以减少熵增，呵提。 高效率。可是随着效率的
提高，工艺流程也将变得十分复杂。
3）需要相当一部分资金购置和贮存制冷剂。 应该制冷剂需求量大，当然也可以说，设备泄漏量比 较大，如果泄露量足够小的话，那么也不需要购置和
贮存太多的制冷剂了。
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（3）混合冷剂 制冷循环 混合制冷剂 这个主意比较好，应该是改变 了质量剂；；；这也是一种方法。
该可以正常工作，不
器中冷却、在乙烯冷却器中液化后，循环到甲烷冷却器。 知道是什么用样的材
料。。
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级联式制冷循环
经典阶式制冷循环，包含几个相对独立、相互串联的冷却阶 段，由于制冷剂一般使用多级压缩机压缩，因而在每个冷却 阶段中，制冷剂可在几个压力下蒸发，分成几个温度等级冷 却天然气，各个压力下蒸发的制冷剂进入相应的压缩机级压 缩。各冷却阶段仅制冷剂不同，操作过程基本相似。从发展 来看，最初兴建LNG 装置时就用阶式制冷循环的着眼点是： 能耗最低，技术成熟，无需改变即可移植用于LNG 生产。
03-最新lng技术(液化)-精品
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20Байду номын сангаас0/8/5
丙烷预冷混合制冷剂液化流程
丙烷预冷混合制冷剂液化流程（C3/MRC : PropaneMixed Refrigerant Cycle），结合了级联式液化流程和 混合制冷剂液化流程的优点，流程既高效又简单。所以自 20世纪70年代以来，这类液化流程在基本负荷型天然气液 化装置中得到了广泛的应用。目前世界上80%以上的基本 负荷型天然气液化装置中，采用了丙烷预冷混合制冷剂液 化流程。
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•2.2 天然气液化工艺流程
2.2.1 分类 按制冷方式分：
–级联式液化流程 –混合制冷剂液化流程 –带膨胀机的液化流程 对基本负荷型液化装置采用级联式液化流程和混合制 冷式液化流程，对调峰型液化装置采用带膨胀机的液化流 程和混合制冷剂液化流程。
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2.2.2 级联式液化流程 级联式液化流程也被称为阶式
21
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•2.2.4 带膨胀机的液化流程 带膨胀机液化流程（Expander-Cycle），是指利用
高压制冷剂通过透平膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷 实现天然气液化的流程。气体在膨胀机中膨胀降温的同 时，能输出功，可用于驱动流程中的压缩机。当管路输 来的进入装置的原料气与离开液化装置的商品气有“自 由”压差时，液化过程就可能不要“从外界”加入能量， 而是靠“自由”压差通过膨胀机制冷，使进入装置的天 然气液化。流程的关键设备是透平膨胀机。根据制冷剂 的不同，可分为氮气膨胀液化流程和天然气膨胀液化流 程。
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2020/8/5 4
2020/8/5
1、直接冷凝法——单一冷剂
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2020/8/5
四个过程：
04-液化天然气技术(LNG)-第四章 天然气液化技术
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MRC循环的主要特点：
（1）由于MRC循环采用单一的多组分制冷剂，因此，只需 要一台循环压缩机，而不像级联式制冷循环那样需要多台制冷 压缩机，仅此一项就使得MRC循环设备投资大大降低。
（2）MRC循环的加热曲线可与天然气原料的冷却曲线较好 地匹配，因此，可大大减少制冷功率。
（3）使用一台集成换热器（即MRC主换热器），在设备费 用和易于制造方面也具有显著优势。
CII 液化流程（整体结合式级联型液化流程
Integral-Incorporated-Cascade）。
一般，对基本负荷型液化装置采用级联式液化流程和混 合制冷剂液化流程，对调峰型液化装置采用带膨胀机的液化 流程和混合制冷剂液化流程。
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一、级联式循环
经典的级联式循环由三个单独的制冷循环（丙烷、乙烯、甲烷）串接 而成（3个温度水平）。为使实际级间操作温度尽可能贴近原料气的冷却曲 线，减少熵增，提高效率，用9个温度水平（丙烷段、乙烯段、甲烷段各3 个）代替3个温度水平（丙烷段-38℃、乙烯段-85℃、甲烷段-160℃）。 天然气3温度水平和9温度水平的级联式循环冷却曲线，如下所示：
MRC以C1至C5的碳氢化合物及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工 质，进行逐级的冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到 逐步冷却和液化天然气的目的。
MRC既达到类似级联式液化流程的目的，又克服了其系统复杂的缺点。 自20世纪70年代以来，对于基本负荷型天然气液化装置，广泛采用了各种不 同类型的混合制冷剂液化流程。
第三级甲烷制冷循环为天 然气提供冷量。
2020/8/5
图4.4 级联式液化流程示意图 5
级联式液化流程
LNG基本知识及液化技术介绍
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二. LNG产业链
LNG产业链是一条贯穿天然气产业全过程的资金庞大，技术密集 的完整链系。由陆地或海上油田开采的天然气在液化工厂经过预 处理后进行液化，生产的LNG按照贸易合同，通过船运到LNG接收 站储存，再气化，经由管网送到用户。
图2-1是LNG产业链的示意图。
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二. LNG产业链
时，分界面消失，液层迅速混合并伴有大量液体蒸发，此时蒸发率远 高于正常蒸发率，出现翻滚。
快速相态转变（RPT）：两种温差极大的液体接触，若热液体温度比冷
液体温度沸点温度高1.1倍，则冷液体温度上升极快，表层温度超过自 发成核温度（当液体中出现气泡），此过程冷液体能在极短时间内通
过复杂的链式反应机理以爆炸速度产生大量蒸气，这就是LNG或液氮与
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三. 天然气液化技术介绍
2.天然气的净化
液化天然气工程的原料气来自油气田生产的天然气，凝析气或油田
伴生气，其不同程度的含有硫化氢、二氧化碳、重烃、水和汞等杂 质，在液化前必须进行预处理，以避免在液化过程中由于二氧化碳
、重烃、水等的存在而产生冻结堵塞设备及管道。
表3-1列出了LNG生产要求原料气中最大允许杂质的含量。
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三. 天然气液化技术介绍
醇胺的腐蚀性较高，对设备会造成腐蚀； 需要能耗高，溶剂损耗大。 MEA常用于酸性组分分压低的场合，属于伯醇胺，其反应能力， 挥发度和腐蚀性最强，可很容易将H2S含量降低到5mg/m3以下， 但MEA既可脱除H2S，也可脱除CO2，一般无选择性。
DEA与MEA相比，与H2S和CO2的反应热较小，碱性和腐蚀性较弱， 蒸发损失较小，投资和操作费用相对较低，但DEA对H2S也没有选 择性。
LNG液化工艺研究
中原油田天然气净化液化工艺研究郭波（河南中原绿能高科有限责任公司河南濮阳 457001）摘要：本文结合中原油田LNG工厂建设过程中的实践经验，介绍了中原油田在LNG生产工艺方面所做的一些有益的探索、所取得的成果及中原油田最终确定的LNG生产工艺，希望对我国LNG产业的发展有所参考。
1 引言能源是国民经济的主要支柱，能源的可持续发展也是国民经济可持续发展的必不可少的条件。
目前，我国能源结构不理想，对环境污染较大的煤碳在一次能源结构中占75% ，石油和天然气只占20%和2%，尤其是做为清洁燃料的天然气，与世界能源结构中占21.3%的比例相比，相差10倍还要多。
所以发展清洁燃料，加快我国天然气产业的发展，是充分利用现有资源，改善能源结构，减少环境污染的良好途径。
从我国天然气资源的分布情况来看，多分布于中西部地区，而东南沿海发达地区是能源消耗最大的地区，所以要合理利用资源，解决利用同运输间的矛盾，发展LNG产业就成了非常行之有效的途径。
2 中原油田天然气气质情况中原油田年产天然气17亿立方米，文23块气田是全国有名的整装气田，以压力高且稳定，气质好、产量高而闻名全国。
根据资料分析，文23块气田的压力在12MPa可以维持十年以上，该气田的天然气中甲烷含量达95%以上，CO2和C5以上组分含量很低，不含H2S和Hg。
另外中原油田拥有丰富的中压和低压输气管网，为低成本运行的部分液化工艺提供了较优越的条件。
3 中原油田天然气净化液化工艺优选3.1 净化工艺优选：净化工艺要求脱除原料气中的水、重烃、酸性气体（H2S，CO2）、汞等不利于液化单元正常工作的有害物质，其杂质含量通常要求达到的指标为：H2O <1PPM，CO2<50PPM，H2S <5PPM，重烃<70PPM，汞<10PPM。
中原油田天然气含硫量极低在1PPM以下，气样分析中未发现汞。
因此，只需脱除H2O、重烃和CO2。
3.1.1天然气脱CO2天然气脱CO2的常用方法有三种，即：化学吸收法、固体干燥剂吸附法、膜分离法等，其中化学吸收法又分为醇胺法、热钾碱法、环丁砜法三种方法。
LNG工厂天然气液化工艺设计浅析
LNG工厂天然气液化工艺设计浅析发布时间：2022-09-02T01:15:05.153Z 来源：《科学与技术》2022年4月8期（下）作者：赵小军[导读] 随着国民经济高速发展对清洁能源的需求和对环保的日益加强，我国对LNG需求越来越大赵小军巴彦淖尔华油天然气有限责任公司内蒙古自治区巴彦淖尔市 015000摘要：随着国民经济高速发展对清洁能源的需求和对环保的日益加强，我国对LNG需求越来越大，LNG液化天然气工厂有着广阔的市场空间和发展前景。
而天然气液化工艺作为LNG液化天然气工厂的核心工艺，是其能否安全稳定运行的关键。
关键词：LNG工厂；天然气液化工艺；设计前言天然气，是指通过气田开采，所获得的一种可燃气体，其主要成分为CH4。
LNG（液化天然气），是指将气态天然气在常压下冷却到零下162℃以下，使天然气由气体转化为液体。
液化天然气可极大地节省储运成本和储运空间，同时具有性能高、热值大的特点。
目前，我国天然气的西气东输工程虽然建设得卓有成效，但受管网所限，仍有一些地区无法覆盖到，针对该种情形，建设LNG工厂，将是满足其天然气使用需求的最佳途径。
对于天然气管线完善的地区，LNG工厂也可作为备用气源、调峰气源使用。
1液化天然气工厂或装置类型1）基本负荷型工厂是生产LNG的主要工厂，由原料气预处理、液化、储装等组成。
特点是处理量较大，沿海岸设置，生产能力与气源、储装、远洋运输能力等相匹配。
2）调峰型LNG工厂由天然气预处理、液化、储装、再气化等组成，主要作用是对工业和居民用气的不平衡性进行调峰，以及作为应急气源，其特点是液化能力较小，储装和LNG再气化能力较大，其液化系统常采用膨胀机制冷或混合冷剂制冷液化工艺。
3）浮式LNG生产储卸装置集LNG生产、储存与卸载于一体，具有投资低、建设周期短、便于迁移等优点，特别适用于海上气田的开发。
该装置目前采用混合冷剂制冷或改进的氮膨胀制冷液化工艺。
4）接收站工厂用于接收由远洋运输船从基本负荷型LNG工厂运来的LNG，将其储存和再气化，然后进入分配系统供应用户。