LNG工艺与技术汇总
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离，LNG就不含有硫化物。也就是说，在燃料前根除了产 生SOx的生成源，这是与天然气的不同之处。
与煤相比，LNG不含灰份，NOx的排放量仅为煤的19.2%，CO2的排 放量仅为42.1%。因为LNG具有如上对能源利用与环境方面有利的特 点，正在引起国际上的关注。特别是日本，每年引进约5000万吨 LNG，共建20多座LNG发电厂，总装机容量约为4万MW，占全国发 电容量的22％。
因此甘醇水溶液可将天然气中的水蒸气萃 取出来形成甘醇稀溶液，使天然气中水汽 量大幅度下降。
（1）甘醇胺溶液 优点：可同时脱除水、CO2和H2S，甘醇能降
低醇胺溶液起泡倾向。 缺点：携带损失量较三甘醇大；需要较高的
再生温度，易产生严重腐蚀；露点降小于三甘醇 脱水装置，仅限于酸性天然气脱水。
（2）二甘醇水溶液 优点：浓溶液不会凝固；天然气中有硫、氧和CO2存
LNG工艺与技术汇总
LNG工艺与技术
第一章 LNG工业概述
1.1 液化天然气及其用途
什么叫液化天然气（LNG）?为什么要将天然气液化？
LNG是液化天然气英文Liquefied Natural Gas的缩写。天然气经 净化处理（脱除CO2、硫化物、烃、水等杂质）后，在常压下深冷至162℃，由气态变成液态，称为液化天然气，液化天然气的体积量为同 量气态天然气体积的1/625，重量为同体积水的45%左右。
1.4目前的权威标准包括：
美国防火协会 NFPA59A：液化天然气（LNG）生产、储运和装运
欧盟： EN1160：液化天然气的设备与安装－液化天然气的一般特性
中国： GB/T 19204-2003 液化天然气的一般特性 GB/T 20368-2006 液化天然气(LNG)生产、储存和装运
LNG工艺与技术
在时，在一般操作温度下溶液性能稳定，高的吸湿性。
杂质 H2O CO2 H2S COS 总含S量 Hg 芳香烃族
含量极限 <0.1mg/l 50~100mg/l 3.5mg/Nm3 <0.1mg/l 10~50mg/Nm3 0.01µg/Nm3 1~10mg/l
依据 A B C C C A
A或B
Fra Baidu bibliotek
注：1.A为无限时生产下的累积允许值；B为溶解度限制；C为产品规格。
操作压力从高压到低压（大气压）；操作介质从气相（原料气）到液相 （LNG），操作温度从环境温度到-162℃ （LNG产生）。这要求生产设备和材料必 须适应这种操作条件。 （3）配套要求严格
由于LNG工厂整体性强，投资大，要求LNG生产装置的能力必须与上游的气 源、输气设施能力和下游的LNG装运能力相匹配 。
LNG的液化、储存、运输及气化
储
液
配
化
站
储
运
存
输
1.3.1 LNG工厂类型 LNG生产厂按使用情况一般分为基地（基本负荷）型、
调峰型、终站型、卫星型四种类型。
（1）基本负荷型（Base Load） 基地型LNG工厂主要供远离气源的用户或出口LNG。单
线液化能力大。
（2）调峰型（Peak shaving） 主要是调节用户高峰负荷或为冬季提供燃料。平时液化
LNG储存效率高，占地少。投资省，10m3LNG储存量就可供1万户居 民1天的生活用气。LNG使用安全。由于LNG汽化后密度很低，只有 空气的一半左右，稍有泄漏立即飞散开来，不致引起爆炸。LNG无毒， 泄露后不会对人体造成伤害。
1.3 LNG工 业
LNG工业总 体 如 图 1-2 所 示，包括天然 气的预处理、 液化、储存、 运输、接收站、 再汽化装置等。
（4）卫星型（Satellite）
为调峰型的一种，用船或特殊槽车从中心运来LNG加 以储存，到高峰时气化补充使用，无液化能力。
1.3.2 LNG工厂的特点 LNG工厂具有以下几个突出的特点：
（1）投资费用大 一个有2条LNG生产线，产量为5106t/a的生产厂，其投资费用可能超过50亿
美元。 （2）操作条件特殊
用作脱水吸收剂的物质应具有以下特点：对天然气有很 强的脱水能力；热稳定性好，脱水时不发生化学反应；容易 再生；粘度小；对天然气和液烃的溶解度较低；起泡和乳化 倾向小；对设备无腐蚀性；同时还应价格低廉，容易得到。
1、甘醇脱水的基本原理
甘醇是直链的二元醇，其通用化学式是 CnH2n(OH)2。
从分子结构看，每个甘醇分子中都有两个 羟基（ＯＨ）。羟基在结构上与水相似， 可以形成氢键，氢键的特点是能和电负性 较大的原子相连，包括同一分子或另一分 子中电负性较大的原子，所以甘醇与水能 够完全互溶，并表现出很强的吸水性。
第二章 LNG的生产工艺—预处理
2.1 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 化的物质。如：硫化氢、二氧化碳、水分、重烃和 汞等。不同类型的LNG工厂所处理的原料气不一样， 因此处理方法和工艺也不尽相同。
➢ 调峰型工厂 ➢ 基本负荷型工厂
表2.2 最大允许杂质含量
2.1.2 脱水
－脱水的目的 －常用方法：包括冷却法、吸收法、吸附法。
▪冷却脱水
冷却脱水是利用天然气的含水量随温度降低而减少的原 理实现天然气脱水。此法只适用于大量水分的粗分离。通常 用冷却脱水法脱除水分的过程中，还会脱除部分重烃。
高压天然气的冷却脱水 低压天然气的冷却脱水
▪ 吸收脱水
吸收脱水是用吸湿性液体（或活性固体）吸收的方法脱 除气流中的水蒸气。
NGL—natural gas liquid ，天然气凝液。 LPG—Liquefied Petroleum Gas ，液化石
油气。 LNG—Liquefied Natural Gas，液化天然气。
液化后的天然气温度约为-160℃，处于超低温状态。 LNG的化学性质、成分决定着LNG低污染的特点。 天然气经过深冷过程，由于硫的成分以固体形式析出、分
管输来的相对富裕的天然气。这类装置液化能力小，而储存 容量、LNG再气化能力较大。
（3）终站型（Terminal） 用于大量接收由船从基地型LNG厂运来的LNG，加以
贮存和汽化后再分给用户。液化能力小（主要是再液化贮罐 中LNG蒸发的气体）而汽化能力很大，储罐容量也大。目前 共有38个，分布在日本、韩国等11个国家。
与煤相比，LNG不含灰份，NOx的排放量仅为煤的19.2%，CO2的排 放量仅为42.1%。因为LNG具有如上对能源利用与环境方面有利的特 点，正在引起国际上的关注。特别是日本，每年引进约5000万吨 LNG，共建20多座LNG发电厂，总装机容量约为4万MW，占全国发 电容量的22％。
因此甘醇水溶液可将天然气中的水蒸气萃 取出来形成甘醇稀溶液，使天然气中水汽 量大幅度下降。
（1）甘醇胺溶液 优点：可同时脱除水、CO2和H2S，甘醇能降
低醇胺溶液起泡倾向。 缺点：携带损失量较三甘醇大；需要较高的
再生温度，易产生严重腐蚀；露点降小于三甘醇 脱水装置，仅限于酸性天然气脱水。
（2）二甘醇水溶液 优点：浓溶液不会凝固；天然气中有硫、氧和CO2存
LNG工艺与技术汇总
LNG工艺与技术
第一章 LNG工业概述
1.1 液化天然气及其用途
什么叫液化天然气（LNG）?为什么要将天然气液化？
LNG是液化天然气英文Liquefied Natural Gas的缩写。天然气经 净化处理（脱除CO2、硫化物、烃、水等杂质）后，在常压下深冷至162℃，由气态变成液态，称为液化天然气，液化天然气的体积量为同 量气态天然气体积的1/625，重量为同体积水的45%左右。
1.4目前的权威标准包括：
美国防火协会 NFPA59A：液化天然气（LNG）生产、储运和装运
欧盟： EN1160：液化天然气的设备与安装－液化天然气的一般特性
中国： GB/T 19204-2003 液化天然气的一般特性 GB/T 20368-2006 液化天然气(LNG)生产、储存和装运
LNG工艺与技术
在时，在一般操作温度下溶液性能稳定，高的吸湿性。
杂质 H2O CO2 H2S COS 总含S量 Hg 芳香烃族
含量极限 <0.1mg/l 50~100mg/l 3.5mg/Nm3 <0.1mg/l 10~50mg/Nm3 0.01µg/Nm3 1~10mg/l
依据 A B C C C A
A或B
Fra Baidu bibliotek
注：1.A为无限时生产下的累积允许值；B为溶解度限制；C为产品规格。
操作压力从高压到低压（大气压）；操作介质从气相（原料气）到液相 （LNG），操作温度从环境温度到-162℃ （LNG产生）。这要求生产设备和材料必 须适应这种操作条件。 （3）配套要求严格
由于LNG工厂整体性强，投资大，要求LNG生产装置的能力必须与上游的气 源、输气设施能力和下游的LNG装运能力相匹配 。
LNG的液化、储存、运输及气化
储
液
配
化
站
储
运
存
输
1.3.1 LNG工厂类型 LNG生产厂按使用情况一般分为基地（基本负荷）型、
调峰型、终站型、卫星型四种类型。
（1）基本负荷型（Base Load） 基地型LNG工厂主要供远离气源的用户或出口LNG。单
线液化能力大。
（2）调峰型（Peak shaving） 主要是调节用户高峰负荷或为冬季提供燃料。平时液化
LNG储存效率高，占地少。投资省，10m3LNG储存量就可供1万户居 民1天的生活用气。LNG使用安全。由于LNG汽化后密度很低，只有 空气的一半左右，稍有泄漏立即飞散开来，不致引起爆炸。LNG无毒， 泄露后不会对人体造成伤害。
1.3 LNG工 业
LNG工业总 体 如 图 1-2 所 示，包括天然 气的预处理、 液化、储存、 运输、接收站、 再汽化装置等。
（4）卫星型（Satellite）
为调峰型的一种，用船或特殊槽车从中心运来LNG加 以储存，到高峰时气化补充使用，无液化能力。
1.3.2 LNG工厂的特点 LNG工厂具有以下几个突出的特点：
（1）投资费用大 一个有2条LNG生产线，产量为5106t/a的生产厂，其投资费用可能超过50亿
美元。 （2）操作条件特殊
用作脱水吸收剂的物质应具有以下特点：对天然气有很 强的脱水能力；热稳定性好，脱水时不发生化学反应；容易 再生；粘度小；对天然气和液烃的溶解度较低；起泡和乳化 倾向小；对设备无腐蚀性；同时还应价格低廉，容易得到。
1、甘醇脱水的基本原理
甘醇是直链的二元醇，其通用化学式是 CnH2n(OH)2。
从分子结构看，每个甘醇分子中都有两个 羟基（ＯＨ）。羟基在结构上与水相似， 可以形成氢键，氢键的特点是能和电负性 较大的原子相连，包括同一分子或另一分 子中电负性较大的原子，所以甘醇与水能 够完全互溶，并表现出很强的吸水性。
第二章 LNG的生产工艺—预处理
2.1 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 化的物质。如：硫化氢、二氧化碳、水分、重烃和 汞等。不同类型的LNG工厂所处理的原料气不一样， 因此处理方法和工艺也不尽相同。
➢ 调峰型工厂 ➢ 基本负荷型工厂
表2.2 最大允许杂质含量
2.1.2 脱水
－脱水的目的 －常用方法：包括冷却法、吸收法、吸附法。
▪冷却脱水
冷却脱水是利用天然气的含水量随温度降低而减少的原 理实现天然气脱水。此法只适用于大量水分的粗分离。通常 用冷却脱水法脱除水分的过程中，还会脱除部分重烃。
高压天然气的冷却脱水 低压天然气的冷却脱水
▪ 吸收脱水
吸收脱水是用吸湿性液体（或活性固体）吸收的方法脱 除气流中的水蒸气。
NGL—natural gas liquid ，天然气凝液。 LPG—Liquefied Petroleum Gas ，液化石
油气。 LNG—Liquefied Natural Gas，液化天然气。
液化后的天然气温度约为-160℃，处于超低温状态。 LNG的化学性质、成分决定着LNG低污染的特点。 天然气经过深冷过程，由于硫的成分以固体形式析出、分
管输来的相对富裕的天然气。这类装置液化能力小，而储存 容量、LNG再气化能力较大。
（3）终站型（Terminal） 用于大量接收由船从基地型LNG厂运来的LNG，加以
贮存和汽化后再分给用户。液化能力小（主要是再液化贮罐 中LNG蒸发的气体）而汽化能力很大，储罐容量也大。目前 共有38个，分布在日本、韩国等11个国家。