天然气液化工艺
lng液化工艺
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lng液化工艺LNG液化工艺是一项重要的能源技术,它将天然气从气体状态转化为液体状态,便于储存和运输。
本文将介绍LNG液化工艺的原理和流程,以及它的应用和未来发展。
一、LNG液化的原理和流程LNG液化的原理是将天然气中的甲烷和其他杂质物质分离出来,然后将甲烷冷却至其沸点以下的极低温度,使其变成液态。
LNG的液化温度约为-162°C,相当于气体状态下的1/600体积,可大大减少储存和运输的成本。
下面是LNG液化的基本流程:1. 原天然气处理:将原天然气中的硫化氢、二氧化碳和水分等杂质去除,以保证液化后质量纯净。
2. 压缩:天然气经过加压CO2 / H2S的除去后,进入压缩机加压至100-150mpa左右的高压状态。
3. 冷却:高压天然气进入预冷器,通过多个级别的加冷后,经过空气分离器产生的极低温液氮或液氧进一步冷却至甲烷对应的沸点以下。
4. 分离:经过冷却液化后的LNG进一步加工,通过分离设备去除残留杂质,得到纯净的LNG。
二、LNG液化的应用LNG液化广泛应用于燃料和化工行业,也可用于城市燃气和发电等领域。
以下是其主要应用:1. 燃料行业:LNG可以用作燃料替代传统石油和煤炭,广泛应用于城市燃气、船舶燃料、火车燃料等领域。
由于LNG 的燃烧效率高,能够降低环境污染,它已成为推动全球能源转型和可持续发展的重要手段。
2. 化工行业:LNG可以制造天然气液化、甲醇、氨等化工产品,广泛应用于化肥、塑料、纤维等领域。
LNG作为非化石能源,对环境和气候保护意义重大。
3. 发电行业:LNG可以用于发电设备的动力驱动和储热系统,通过燃烧发电,能够提高发电效率和电网稳定性。
与传统的燃油发电相比,LNG发电的环境影响更小。
三、LNG液化未来的发展目前,LNG液化技术已经非常成熟,LNG的生产和运输也越来越成熟,但是在一些新的领域,LNG仍然有很大的发展空间。
以下是LNG液化未来的几个重要发展方向:1. 低温热量利用:将LNG的冷凝热利用起来,用于太阳能发电、海水淡化等领域,提高LNG的能源效率。
液化天然气应用的工艺流程
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液化天然气应用的工艺流程
液化天然气(LNG)的工艺流程包括以下步骤:
1. 天然气净化:通过脱硫、脱水、去马克思(CO2和二氧化硫的去除)等工序,去除天然气中的杂质和有害物质。
2. 冷凝:将净化后的天然气在低温下冷凝,使其变成液态。
冷凝使用的方法有自然冷凝和机械冷凝两种。
3. 分离:将液态天然气分离成纯的甲烷和小部分的杂质气体。
这一步骤通常使用深度冷凝和分离技术完成。
4. 储存:将甲烷液体储存在低温环境下的储罐中,以保持其液态状态。
常用的液氮、液氧或液氢作为冷媒,通过千兆瓦级的离心式压缩机或叶轮式压缩机将储藏的甲烷保持在极低温度下。
5. 运输:使用加热和恢复系统重新将液态甲烷变为气态,然后通过特殊设计的LNG船、铁路罐车或卡车,将其运输到目的地。
到达目的地后将LNG重新压缩为气态以便输送给终端用户。
以上步骤依据实际生产和运输环境的不同,可能使用其他补充工艺和设备,总体目标都是生成可安全、可靠地储藏和运输的LNG产品。
天然气液化工艺流程分析及其优选
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天然气液化工艺流程分析及其优选天然气是重要的民生物资,在实际对接市场的过程中往往以液化气的形式而存在。
不同的液化装置在效率、能耗等方面存在一定的差异,故而做好其流程分析与优选对后续具体的工作体系构建与相关的工程建设具有积极意义。
文章以此为切入点在系统探究流程的基础上对不同工艺的特征进行总结,旨在为具体的优选提供必要基础。
标签:天然气;液化工艺;流程分析;工艺优选天然气是重要的清洁能源物质,对人民的生活与生产具有决定性作用。
在实际的运行过程中,往往通过液化技术来做到对天然气的提纯与压缩,进而帮助其更好的参与运输、销售及应用。
在实际的工艺流程中,其大致可以分为如下三个环节,即提纯、液化、分装。
其中提纯与液化为主要的质量控制过程。
而从实践经验来看,不同的工艺选择往往决定于相关液化流程的实际产能、成本规划等,也各自具有不同的特征。
根据企业的实际情况进行合规的优选能够有效的形成对生产成本的控制、对生产质量的控制以及对设备效能的提升。
本文以此为研究目的,对相关流程工艺进行分析,并探究不同模式下的优劣,旨在为后续的优选提供决策参考。
1 天然气液化工艺优化原则分析天然气液化工艺是天然气生产与输送的关键,该环节也是运输与销售过程中的主要耗能环节,并对安全生产有着较高的要求。
在此基础上,现阶段针对其工艺流程的设计与优化成为了研究的重点。
按照现行不同的工艺流程其安全系数、操作难度、设备场地、设备成本、工艺运维均存在较大的不同。
探究各类工艺与设备的原理与工况不同是形成有效选择与工艺优化的基础。
在实际的设计与应用过程中工艺优化应该本着如下原则来进行:一是需要保障工艺的合规性:所谓的合规性主要是指工艺的设计需要符合相关的科学事实以及现阶段的技术特征。
尤其是在天然气液化的过程中由于对生产安全具有较高的要求,更是对其技术的成熟程度有着较高的要求,通过实验工艺以及试运行工艺的方式来确定新型技术的稳定性与参数是一种可行模式,而不能贸然的大范围引入并不成熟的相关技术,以免形成安全生产事故;二是需要保障工艺的适应性:所谓的适应性主要是指不同的天然气液化工艺流程需要根据天然气的原料气特性来进行规划。
lng液化工厂工艺流程
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lng液化工厂工艺流程
液化天然气(LNG)的生产过程通常包括以下几个步骤:
1. 天然气采集和初步处理:首先,从地下油气田或海底油气田中开采出天然气。
然后,对天然气进行初步处理,包括除去杂质和水分。
2. 精制处理:初步处理后的天然气被送入精制处理装置,通过一系列的物理和化学处理步骤,如冷却、压缩、冷凝和去除杂质等,将天然气中的非甲烷组分、硫化氢、二氧化碳、水等杂质去除,使天然气纯度提高。
3. 加热和压缩:在精制处理装置中,将精制后的天然气加热至高温,然后通过压缩机将其压缩至高压。
4. 冷却:压缩后的天然气通过冷却装置,利用低温冷却剂(如液氮或液氩)进行冷却,使其温度迅速下降。
5. 液化:冷却后的天然气进入液化装置,通过与冷却剂的热交换,使天然气中的甲烷成分液化成LNG,并将其从气态转化为液态。
6. 储存和运输:将液态天然气(LNG)储存于大型储罐中,通常为特殊设计的钢质罐体。
LNG可以通过管道、LNG船或LNG卡车等方式进行运输。
以上为LNG液化工厂的一般工艺流程,具体的工厂可能会有不同的配置和处理步骤,具体情况还需根据项目和工厂实际情况进行确定。
天然气液化工艺
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天然气液化工艺工业上,常使用机械制冷使天然气获得液化所必须的低温。
典型的液化制冷工艺大致可以分为三种:阶式(Cascade)制冷、混合冷剂制冷、带预冷的混合冷剂制冷。
一、阶式制冷液化工艺阶式制冷液化工艺也称级联式液化工艺。
这是利用常压沸点不同的冷剂逐级降低制冷温度实现天然气液化的。
阶式制冷常用的冷剂是丙烷、乙烯和甲烷。
图3-5[1]表示了阶式制冷工艺原理。
第一级丙烷制冷循环为天然气、乙烯和甲烷提供冷量;第二级乙烯制冷循环为天然气和甲烷提供冷量;第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量。
制冷剂丙烷经压缩机增压,在冷凝器内经水冷变成饱和液体,节流后部分冷剂在蒸发器内蒸发(温度约-40℃),把冷量传给经脱酸、脱水后的天然气,部分冷剂在乙烯冷凝器内蒸发,使增压后的乙烯过热蒸气冷凝为液体或过冷液体,两股丙烷释放冷量后汇合进丙烷压缩机,完成丙烷的一次制冷循环。
冷剂乙烯以与丙烷相同的方式工作,压缩机出口的乙烯过热蒸气由丙烷蒸发获取冷量而变为饱和或过冷液体,节流膨胀后在乙烯蒸发器内蒸发(温度约-100℃),使天然气进一步降温。
最后一级的冷剂甲烷也以相同方式工作,使天然气温度降至接近-160℃;经节流进一步降温后进入分离器,分离出凝液和残余气。
在如此低的温度下,凝液的主要成分为甲烷,成为液化天然气(LNG)。
阶式制冷是20世纪六七十年代用于生产液化天然气的主要工艺方法。
若仅用丙烷和乙烯(乙烷)为冷剂构成阶式制冷系统,天然气温度可低达近-100℃,也足以使大量乙烷及重于乙烷的组分凝析成为天然气凝液。
阶式制冷循环的特点是蒸发温度较高的冷剂除将冷量传给工艺气外,还使冷量传给蒸发温度较低的冷剂,使其液化并过冷。
分级制冷可减小压缩功耗和冷凝器负荷,在不同的温度等级下为天然气提供冷量,因而阶式制冷的能耗低、气体液化率高(可达90%),但所需设备多、投资多、制冷剂用量多、流程复杂。
图3-6[3]为阶式制冷液化流程。
为了提高冷剂与天然气的换热效率,将每种冷剂分成2~3个压力等级,即有2~3个冷剂蒸发温度,这样3种冷剂共有8~9个递降的蒸发温度,冷剂蒸发曲线的温度台阶数多,和天然气温降曲线较接近,即传热温差小,提高了冷剂与天然气的换热效率,也即提高了制冷系统的效率,见图3~7[6]。
天然气液化工艺流程简图
![天然气液化工艺流程简图](https://img.taocdn.com/s3/m/a1a9982ecd1755270722192e453610661ed95ad0.png)
原料气计量稳压单元
原料天然气在1.6~2.0MPa 、25℃条件下进厂,首先经过原料气过滤分离器尽可能除去可能携带的游离液体和机械杂质,在经计量后稳压至1.4~1.6MPa 以后进入LNG 装置的后续系统。
原料天然气进装置有事故联锁切断阀,可以在事故状态下切断进入装置的原料天然气源,保证装置、人员及附近设施的安全。
为保证液化装置的正常、安全运行,计量调压单元设置进站紧急切断阀。
天然气液化工艺流程简图 计量调压系统
原料气压缩单元 酸性气体脱除单元 脱汞、脱水单元 液化冷箱系统 混合冷剂压缩系统
混合冷剂储配系统
LNG 储存及充装系统 BOG 回收系统 胺液再生单元
CO2
去做原料气
天然气。
lng液化天然气
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lng液化天然气LNG液化天然气1. 引言天然气是一种清洁、高效的能源,广泛应用于工业和民用领域。
为了满足能源需求,天然气需要进行液化处理,以方便储存和运输。
LNG液化天然气是将天然气冷却至极低温下,将其压缩成液态的过程。
本文将详细介绍LNG液化天然气的工艺流程、应用领域以及环保优点。
2. LNG液化天然气的工艺流程LNG液化天然气的工艺流程包括三个主要步骤:前处理、液化和储存。
2.1 前处理前处理是将天然气中的杂质和污染物去除的过程。
天然气中常含有硫化氢、二氧化碳和水分等成分,这些成分会对液化天然气的质量和储存产生不利影响。
前处理主要包括去除硫化氢和二氧化碳、调节天然气的水分含量等措施。
2.2 液化液化是将天然气冷却至极低温下,使其转化为液态的过程。
液化过程涉及制冷、压缩和分离等步骤。
首先,天然气被冷却至负162摄氏度左右,使其温度接近气态的临界点,此时天然气会开始转变为液态。
接下来,在压缩机的作用下,液化天然气被进一步压缩,以增加其密度和储存容量。
最后,通过分离器将液化气体与其他杂质分离,以确保液化天然气的纯度。
2.3 储存储存是指将液化天然气储存于特殊容器中,以便于长期保存和运输。
LNG常以液态形式被储存在特殊的储罐中,这些储罐通常采用双层隔热结构,以确保LNG的低温不被外界热量影响。
储罐的设计和建设需要严格的标准,以确保安全性和可靠性。
3. LNG液化天然气的应用领域LNG液化天然气因其高能量密度、清洁环保以及易于储存和运输等特点,在各个领域有广泛的应用。
3.1 工业用途LNG液化天然气在工业领域中被广泛应用作为燃料。
它可以用于发电机组、蒸汽锅炉和工业炉等设备,取代传统的煤炭和石油燃料,减少污染物的排放。
此外,LNG还可以作为原料,用于合成化学品和石化产品的生产。
3.2 运输领域LNG液化天然气在运输领域也发挥着重要的作用。
通过将天然气液化,可以大大降低其体积,从而减少运输成本和提高运输效率。
天然气液化流程工艺选择优化
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天然气液化工艺流程方案选择优化液化厂的工艺系统主要包括净化工艺系统、液化工艺系统和存储系统。
工艺优化主要体现在:液化中制冷方式的优化和储存方式的优化。
一、液化制冷方式的选择:天然气液化为低温过程。
天然气液化所需冷量是靠外加制冷循环来提供,配备的制冷系统就是要使得换热器达到最小的冷、热流之温差,并因此获得极高的制冷效率。
天然气液化的制冷系统已非常成熟,常用的工艺有:阶式制冷循环、混合冷剂制冷循环、膨胀机制冷循环。
1、阶式制冷循环阶式制冷循环1939 年首先应用于液化天然气产品,装于美国的Cleveland,采用NH3、C2H4为第一、第二级制冷剂。
经典阶式制冷循环由三个独立的制冷系统组成。
级联式液化流程图第一级采用丙烷做制冷剂,经过净化的天然气在丙烷冷却器中冷却到-35~-40℃,分离出戊烷以上的重烃后进入第二级冷却。
由丙烷冷却器中蒸发出来的丙烷气体经压缩机增压,水冷却器冷却后重新液化,并循环到丙烷冷却器。
第二级采用乙烯做制冷剂,天然气在第二级中被冷却到-80~-100℃,并被液化后进入第三级冷却。
第三级采用甲烷做制冷剂,液化天然气在甲烷冷却器中被过冷到-150~-160℃,然后通过节流阀降压,温度降到-162℃后,用泵输送到LNG 贮槽。
甲烷冷却器中蒸发出来的气体经增压、水冷后,在丙烷冷却器中冷却、在乙烯冷却器中液化后,循环到甲烷冷却器。
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。
随着发展要求而陆续兴建新的LNG 装置,这时经典的阶式制冷循环就暴露出它固有的缺点:1)经典的阶式制冷循环由三个独立的丙烷、乙烯、甲烷制冷循环复迭而成。
混合冷剂制冷的天然气液化工艺分析
![混合冷剂制冷的天然气液化工艺分析](https://img.taocdn.com/s3/m/ce956c3bc381e53a580216fc700abb68a982adba.png)
混合冷剂制冷的天然气液化工艺分析摘要:天然气液化工艺作为混合冷剂制冷的主要工艺,发挥出了重要的价值。
从近些年的天然气液化工艺来看,混合冷剂制冷系统凭借自身的优势逐渐应用在天然气液化工艺中。
本文针对了混合冷剂制冷的天然气液化工艺原理进行分析,具体表现在混合冷剂制冷的天然气液化工艺中的天然气液化过程和制冷剂节能效应两方面。
证明了混合冷剂制冷的天然气液化工艺的重要性。
关键词:混合冷剂制冷;天然气液化工艺;环保前言:新阶段,我国天然气液化工艺已经逐渐在突破,尤其是在混合冷剂制冷系统的加入下。
加强了天然气液化工艺中的节能效应,提升了天然气液化工艺的安全性。
符合国家对于天然气液化工艺的环保理念要求,促进我国环保工艺的可持续发展。
1.混合冷剂制冷的天然气液化工艺原理1.1板翅式换热器在混合冷剂制冷的天然液化工艺中,板翅式换热器作为主要原理之一,在天然气液化工艺中发挥着重要的作用,有效地加强了天然气液化工艺,促进了混合冷剂制冷行业的可持续发展。
板翅式换热器以自身独具特点的换热模式,能够在天然气液化的过程中,将需要进行转化的液化气进行相应的换热处理,被处理过后的天然气会发挥出混合冷剂制冷的主要作用。
相较于其他的天然气液化工艺,板翅式换热器是一种安全、高效的工艺,在混合冷剂制冷行业被广泛地应用,在未来的混合冷剂制冷行业的发展中,板翅式换热器经过创新,将会成为天然气液化工艺的主流工艺。
比较常见的板翅式换热器主要是由芯部、头部、喷嘴部位和支架部分组成。
板翅式换热器中的换热器是通过一种特殊的原子核来完成换热操作的。
原子核是一种特殊的热量装置,在板翅式换热器中发挥出了应有的价值。
基于此原因,原子核也成为了板翅式换热器的重要组成部分。
在板翅式换热器运行过程中,体内的热量流体会流动。
在热量流动的过程中产生热摩擦产生的热熔胶。
热熔胶产生过后,将板翅式换热器内部的热阻值降低,并且在热效率方面得到了有效地提升。
因此,板翅式换热器作为混合冷剂制冷的天然气液化工艺之一,可以将天然气中的热量进行有效提取,并转化成为制冷的主要元素之一[1]。
lng生产工艺流程
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lng生产工艺流程
Lng(液化天然气)生产工艺流程是指将天然气通过压缩、冷
却等处理,将其转化为液体状态的过程。
下面是一个大致的
lng生产工艺流程:
1. 原料气体净化:天然气从井口或储气库中抽取后,首先需要进行净化处理。
这个步骤包括去除硫化氢、二氧化碳、水蒸气、杂质以及其他有害物质。
2. 原料气体压缩:净化后的天然气需要通过压缩机进行压缩,以提高其密度和压力。
压缩后的天然气进入下一步骤。
3. 预冷:压缩后的天然气进入预冷器,通过与冷却剂(通常是液氮或液氩)的热交换,将天然气的温度降低到接近液化温度。
预冷后的气体进入下一步骤。
4. 主冷:经过预冷后的天然气进入主冷器,通过与液氮或其他冷却剂进行热交换,将气体的温度进一步降低到液化温度以下。
这个过程是将天然气液化的关键步骤。
5. 分离:经过主冷后的天然气进入分离器,分离其中的液体和气体组分。
液态的天然气(lng)将会取出,而气态的组分则
会回流至前面的步骤进行再处理。
6. 储存和运输:取出的lng被储存在特殊的液体储罐中,以维
持其低温状态。
它可以通过液化天然气船舶、罐车或管道输送到目的地。
需要注意的是,以上只是一个大致的lng生产工艺流程,实际的生产工艺流程可能会有所不同,具体的工艺参数和设备配置可能会因不同厂商的技术水平和规模而有所差异。
此外,为了满足特定的工艺要求,还可能包括其他的辅助操作和设备,如闪蒸器、换热器等。
天然气液化工艺技术
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天然气的液化工艺,大致可分为三种方法:
6.3.1 串级冷剂循环
6.3.2 混合冷剂循环,又细分为带或不带予冷的单级混合冷剂循环和多级混合冷剂循环。
6.3.3 膨胀循环,又细分为带或不带予冷的单级膨胀循环和多级膨胀循环。
根据技术与生产特点,本装置选择了混合冷剂循环生产工艺。
将引进国际先进技术,其中天然气处理和液化工艺及LNG的储存主要基于美国康泰斯公司转让的技术及设计方案。
6.4 天然气液化工艺技术
6.4.1 液化天然气生产方法简述
从上游来的原料气采用MDEA吸收CO
2
,分子筛吸附水分,净化后的天然气采用MRC单元混合冷剂工艺进行液化,液化的天然气送至LNG贮罐贮存。
混合冷剂主要由N2、甲烷、乙烯、丙烷和异戊烷组成,冷剂压缩机由离心式压缩机驱动,天然气与冷剂进行热交换采用绕管式换热器。
成品贮存在单包容式常压双壁金属罐内,LNG由罐内液下泵提升送至各装料臂进行汽车罐车或集装箱罐的装料。
工艺流程中排放的可燃气体和紧急排放采用火炬方式。
6.4.2 空分工艺
将由压缩机来的空气,经空气预冷系统冷却,分子筛净化器净化后通过换热
器冷却至液化温度,送入分馏塔进行精馏。
生产出纯度为≥99.8%O
2
和纯度为≥
99.99%N
2(≤10ppmO
2
,)的氮气。
lng液化工艺流程
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lng液化工艺流程
液化天然气(LNG)是将天然气冷却到极低温度(约-162摄氏度或-260华氏度)并压缩成液体的过程,以便在储存和运输方面更为有效。
以下是LNG液化工艺的一般流程:
1.采集和处理天然气:
天然气从油田或天然气田采集,然后通过气体处理设施进行处理。
这包括去除水分、硫化物、二氧化碳等杂质,以确保最终液化的天然气质量。
2.压缩天然气:
天然气进入压缩机,被压缩成高压天然气。
这一步是为了提高气体的密度,以便在液化之前更好地适应储运的需要。
3.制冷:
高压天然气通过制冷设备,通常是蒸发冷却循环或液氮循环,冷却到超低温。
这将导致天然气变成液体的状态。
4.分离成分:
在制冷过程中,天然气中的各种成分(甲烷、乙烷、丙烷等)将被分离,以确保最终LNG的成分符合要求。
5.减压和液化:
冷却后的高压天然气被减压,使其进一步冷却并液化。
这是通过将气体引入液化设备中,使其与蒸发的天然气进行热交换来实现的。
6.储存和运输:
液化的天然气(LNG)被储存在特殊设计的绝缘储罐中,通常是双壁的。
这些储罐可以保持极低的温度,确保LNG保持液态状态。
液化天然气可以通过槽车、铁路或船只进行运输。
7.卸载和电气化:
当LNG到达目的地时,它可以通过卸载站点从储罐中取出,并通过电气化设备将其还原为天然气。
这一过程是通过加热LNG,使其重新变成气态形式实现的。
整个LNG液化工艺是一个高度复杂的系统,需要高度精密的工程和控制系统来确保安全、高效的进行。
不同的项目和设施可能会使用略有不同的技术和设备,但总体的原理和步骤是相似的。
液化天然气的制造工艺
![液化天然气的制造工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/cb1367b6f71fb7360b4c2e3f5727a5e9846a2746.png)
液化天然气的制造工艺液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)的制造工艺是将天然气从气态转变为液态的过程。
液化天然气是天然气经过冷却至低温下的产物,其体积缩小约600倍,使得天然气更便于储存和运输。
下面将详细介绍液化天然气的制造工艺。
液化天然气的制造工艺主要包括三个阶段:净化减压、液化和储存。
首先,在净化减压阶段,初始的天然气需要通过初级净化,包括脱除沥青、硫化氢、二氧化硫、顶空等杂质。
这些杂质会影响液化天然气的质量和稳定性,因此被去除。
接下来,天然气需要经过压缩来增加压力并准备进一步的净化工作。
在这个过程中,液化天然气会被制备成特定温度和压力下的气体,以便后续液化的实施。
然后,在液化阶段,净化后的天然气被冷却至极低温条件下。
通常,液化天然气需要在-160摄氏度左右的温度下液化,以达到适合储存和运输的状态。
在这个过程中,一种常用的方法是使用制冷剂。
制冷剂可以降低天然气的温度,使其在相对较低的温度下变为液态。
在液化过程中,需要处理天然气液相和气相两个部分。
液态天然气的生成需要确保天然气的温度和压力同时降低到一定范围内。
为了在冷却过程中产生充足的冷量,核心环节是进行气体的冷却和液化。
在常用的液化天然气工厂中,一般使用螺杆压缩机和制冷机组来完成冷却和液化的过程。
最后,液化天然气需要储存。
由于液化天然气的体积大幅缩小,因此可以使用相对较小的容器进行储存。
储存容器通常是高真空状态下的双壁钢质储罐,内部绝热材料可减少热量的传递和损失。
这样,液化天然气可以以液态形式保持在储罐中,并可以长期储存和运输,以满足市场供应的需求。
总结起来,液化天然气的制造工艺包括净化减压、液化和储存三个关键阶段。
通过净化减压将天然气去除杂质,并增加压力以便后续液化工作。
在液化过程中,使用制冷剂使天然气温度降低到极低温度范围,形成液态天然气。
最后,液态天然气通过储存在特殊容器中以便长期储存和运输。
这些工艺步骤的成功实施是实现液化天然气生产和利用的关键。
bog液化和过冷工艺
![bog液化和过冷工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/e87e527666ec102de2bd960590c69ec3d5bbdb34.png)
bog液化和过冷工艺Bog液化和过冷工艺引言:Bog液化和过冷工艺是一种常见的液化天然气(LNG)生产工艺,它能够将天然气从气态转化为液态,使其更便于储存和运输。
本文将首先介绍Bog液化和过冷工艺的原理和过程,然后探讨其在LNG行业中的应用和优势。
一、Bog液化工艺Bog液化工艺是一种常见的LNG液化工艺,其原理是利用制冷装置将天然气冷却至其临界温度以下,从而使其气态变为液态。
在这个过程中,主要涉及到两个关键环节:冷却和压缩。
1. 冷却:冷却是Bog液化工艺的第一步,其目的是将天然气冷却至其临界温度以下。
在这个过程中,通常使用液氮或液氩等低温介质作为冷却剂,通过与天然气进行热交换,将其温度降低。
2. 压缩:在冷却后,天然气的温度已经降低到临界温度以下,但仍然处于气态。
为了将其转化为液态,需要将其压缩至一定的压力。
通过增加天然气的压力,可以使其达到液化的临界点,从而实现液化。
二、过冷工艺过冷工艺是Bog液化工艺的延伸,其主要目的是进一步降低LNG的温度,以便提高其密度和储存容量。
在过冷工艺中,通常使用外加制冷或再汽化冷却的方法进行。
1. 外加制冷:外加制冷是过冷工艺的一种常见方法,其原理是通过外部制冷装置对LNG进行冷却。
这种方法可以进一步降低LNG的温度,提高其储存密度和运输效率。
2. 再汽化冷却:再汽化冷却是另一种常见的过冷工艺方法,其原理是将一部分过冷的LNG再加热至气态。
通过这种方法,可以减少LNG的蒸发损失,并提高其利用率。
三、Bog液化和过冷工艺的应用和优势Bog液化和过冷工艺在LNG行业中具有广泛的应用和优势。
1. 应用:Bog液化和过冷工艺广泛应用于LNG生产、储存和运输等环节。
通过将天然气液化和过冷,可以大大减小其体积,从而方便储存和运输。
同时,液化后的天然气具有较高的储存密度和能量密度,能够满足不同场景下的能源需求。
2. 优势:Bog液化和过冷工艺相对于其他液化工艺具有一些明显的优势。
天然气深冷液化工艺流程及操作要求探讨
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天然气深冷液化工艺流程及操作要求探讨摘要:深冷液化工艺实质上就是利用冷剂对焦炉气进行降温,并将其转化为LNG,从而实现对其它气体的分离。
在化学工业中,城镇燃气常采用深冷液化技术来处理。
尤其是中国作为一个生产焦碳的国家,其炼焦企业数量众多,能够为市政燃气及化学工业提供大量的炼焦气体。
但因为它的组成很复杂,一氧化碳、氢和氮含量很高,因此,必须采用深冷液化技术,才能有效地提高我国的天然气利用效率,并改进其制备技术。
天然气深冷液化工艺将对焦炉煤气中的气态组分进行有效的控制,并对不同区域的气态组分进行有效的控制,从而达到提高和创新天然气生产技术水平的目的,同时也将凸显我国天然气资源的利用价值。
基于此,本文就天然气深冷液化工艺流程及操作要求进行了分析。
关键词:天然气;深冷液化;工艺流程;操作要求引言天然气深冷液化工艺能够从焦炉煤气中高效地生产出液化天然气,并将氮气和氢气分离出来,从而提高天然气的利用率。
经试验证明,天然气深冷液化工艺可提高天然气生产35%左右,节省标煤0.2Mt,对促进国内LNG工业的发展具有重要意义。
但要实现其实用价值,仍需明确焦炭硫气化与萃取工艺条件,并对其进行持续优化。
在现有的工业流程中,制冷机的压缩循环系统一般都是采用“混合冷剂+氮循环”的工作模式,可根据其基本成分的改变,对对应冷剂的成分及配比进行合理、高效的调节,从而达到提升换热效率、降低过程损耗的目的。
基于此,本文对混合冷剂的制冷能力、混合冷剂的主要组分、原料气的主要组分和与之对应的原料气的主要组分进行了归纳。
一、天然气深冷液化工艺流程分析(一)工艺流程简介天然气深冷液化工艺的全过程是:将焦炉气送入20000立方米威金斯卷帘干燥储气室,通过一定的缓冲效应,将其送入螺旋压缩机,将其压强提升到0.45MPa后送入预净化装置,将残留的焦油雾珠除去并送入往复机,再将其压强提升到2.8MPa后送入精细脱硫装置[1]。
在精脱硫区进行二次加氢转化区二次脱硫,得到的废气总硫低于0.1ppm,然后送入甲烷化区。
液化天然气工艺过程
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液化天然气工艺过程关键字:液化天然气工艺过程摘要:天然气的主要成分是甲烷,在常温下,无法仅靠加压将其液化。
天然气的主要成分是甲烷,在常温下,无法仅靠加压将其液化。
需要采用液化天然气工艺,将天然气最终在温度为-160℃、压力为0。
5MPa左右的条件下液化成为LNG。
液化天然气工艺其密度为标准状态下甲烷的600多倍,体积能量密度为汽油的72%,十分有利于输送和储存。
天然气液化由天然气净化和天然气冷凝液化两部分组成,天然气液化有着不同的制冷液化天然气工艺过程,但天然气冷凝液化的过程都是相同的,湿天然气首先要经过预处理,以除去二氧化碳、硫化氢、水、硫醇等,液化天然气工艺经过预处理的天然气在冷却到一个中间温度后,除去重组份,以免在低温下固化,脱除重组份的天然气(主要为甲烷、乙烷组份)再进一步冷却到大约-160℃,变为液化天然气进入储罐。
然后装车外运至下游用户。
随着我国"西气东输"、"北气南调"、"海气上岸"、"进口LNG"等工程的实施,将有力地促进天然气的开发和利用。
目前,液化天然气(LNG)在我国已经成为一门新兴工业,正在迅猛发展。
液化天然气工艺除了用来解决运输和储存问题外,还广泛地用于天然气使用时的调峰装置上。
液化天然气装置的类型与液化工艺中国建材网发布时间:2007/12/11 点击数:2639富友携手爱家·惠——福州红星美凯龙总裁签售会12月11日东鹏陶瓷抄底年终盛宴最低4折2012年家居卫浴经销商将面临四大挑战法恩莎蝉联金马桶奖作品推荐卫浴座椅创意灵感一触即发创意浴缸设计,让你的卫浴间别具一格摘要:论述了液化天然气装置的类型,分析了天然气液化工艺的特点,展望了液化天然气在我国的应用。
关键词:液化天然气;城市燃气调峰;液化Types of LNG Equipment and Liquefaction TechnologiesZHU Wen-lan(Lanzhou Gas and Chemical Industry Group Co.,Lanzhou 730030,China)Abstract:The types of LNG equipment are discussed,the characteristics of NG liquefaction technologies are analyzed,and the application of LNG in China is prospected.Key words:liquefied natural gas;city gas peak-shaving;liquefaction我国的能源消费总量占全世界能源消费总量的11.1%,属世界第二位。
lng工艺流程
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lng工艺流程
LNG(液化天然气)工艺流程是将天然气从气态转化为液态的过程,以便更容易储存和运输。
下面是一般的LNG工艺流程:
1. 气体采集:天然气通常通过钻井或开采从地下储层中获得。
2. 气体处理:原始天然气包含杂质和其他成分,如硫化氢、二氧化碳等。
在这一步骤中,气体经过处理设备进行除湿、除硫和除杂质的操作,以提高气体的纯度。
3. 压缩:处理后的天然气被压缩到高压状态,通常使用压缩机来实现。
4. 冷却:压缩后的气体进入冷却装置,通过冷凝作用使气体温度下降。
这可以通过多种方式实现,如使用液化空气、水或制冷剂。
5. 分离:在冷却过程中,天然气中的组分开始分离,形成液态的天然气(LNG)和其他液体副产品。
其中,主要分离的是甲烷。
6. 储存:LNG被储存在特殊的绝热储罐中,通常是在低温和高压下。
这样可以保持LNG的液态状态。
7. 运输:储存的LNG可以通过特殊的液化天然气船、储槽车或管道进行运输。
这些运输方式可以将LNG安全地送往目的地。
8. 再气化:在到达目的地后,LNG可以通过加热恢复为气态,以供应给终端用户。
这一步骤通常通过再气化装置来完成,其中LNG通过与周围环境热交换来回升温度。
总之,LNG工艺流程包括气体采集、气体处理、压缩、冷却、分离、储存、运输和再气化等关键步骤。
这个过程使得天然气能够以液态形式更方便地储存和运输,从而满足能源需求。
1。
液化天然气工艺过程
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液化天然气工艺过程关键字:液化天然气工艺过程摘要:天然气的主要成分是甲烷,在常温下,无法仅靠加压将其液化。
天然气的主要成分是甲烷,在常温下,无法仅靠加压将其液化。
需要采用液化天然气工艺,将天然气最终在温度为-160℃、压力为0。
5MPa左右的条件下液化成为LNG。
液化天然气工艺其密度为标准状态下甲烷的600多倍,体积能量密度为汽油的72%,十分有利于输送和储存。
天然气液化由天然气净化和天然气冷凝液化两部分组成,天然气液化有着不同的制冷液化天然气工艺过程,但天然气冷凝液化的过程都是相同的,湿天然气首先要经过预处理,以除去二氧化碳、硫化氢、水、硫醇等,液化天然气工艺经过预处理的天然气在冷却到一个中间温度后,除去重组份,以免在低温下固化,脱除重组份的天然气(主要为甲烷、乙烷组份)再进一步冷却到大约-160℃,变为液化天然气进入储罐。
然后装车外运至下游用户。
随着我国"西气东输"、"北气南调"、"海气上岸"、"进口LNG"等工程的实施,将有力地促进天然气的开发和利用。
目前,液化天然气(LNG)在我国已经成为一门新兴工业,正在迅猛发展。
液化天然气工艺除了用来解决运输和储存问题外,还广泛地用于天然气使用时的调峰装置上。
液化天然气装置的类型与液化工艺中国建材网发布时间:2007/12/11 点击数:2639富友携手爱家·惠——福州红星美凯龙总裁签售会12月11日东鹏陶瓷抄底年终盛宴最低4折2012年家居卫浴经销商将面临四大挑战法恩莎蝉联金马桶奖作品推荐卫浴座椅创意灵感一触即发创意浴缸设计,让你的卫浴间别具一格摘要:论述了液化天然气装置的类型,分析了天然气液化工艺的特点,展望了液化天然气在我国的应用。
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lng液化工艺流程
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lng液化工艺流程LNG(液化天然气)是将天然气经过特殊处理后使其转化为液态状态,以便更方便地储存和运输。
液化工艺流程是将天然气冷却至摄氏零下162度,并压缩至大气压附近使其转化为液态。
以下是LNG液化工艺流程的简要描述。
首先,天然气经过净化工艺,去除其中的杂质和液体。
常见的净化方法包括酸气脱硫和脱水。
酸气脱硫通过加入酸性物质去除气体中的硫化氢;脱水则通过吸附剂或膜分离来去除水分。
经过净化后的天然气进入冷凝器。
冷凝器中的天然气被冷却至零下162度,同时压力保持在大气压附近。
冷却过程中,天然气逐渐从气态转化为液态,形成液态天然气(LNG)。
冷却过程中,需要使用特殊的冷媒来降低温度,常见的冷媒包括液氮和液氩。
冷却后的液态天然气进入分离器。
分离器将LNG中的不同组分分离出来,以获得高质量的LNG产品。
其中,轻烃类物质如甲烷和乙烷被分离出来,作为液态烃产品;而重烃类物质如丁烷和丙烷则进一步加压,以作为液化石油气(LPG)产品或回收再利用。
分离器分离出来的LNG经过净化处理后,可以存储和运输。
净化过程通常包括控制硫含量、除去水分和除去颗粒物。
净化后的LNG被储存于特殊的LNG储罐中,以便长期保存。
同时,LNG也可以通过特殊的液化天然气船舶进行远程运输。
在接收方,LNG可以通过再加热的方式恢复成天然气状态,并输送到天然气管道网络中。
再加热的过程使用高温水或蒸汽进行。
经过加热后,LNG转化为天然气,可以供应给住户、工业用户和发电厂等客户端。
总结起来,LNG液化工艺流程包括净化、冷却、分离和净化处理。
液化的天然气可以更加方便地进行储存和运输。
LNG 的液化工艺流程在天然气行业中扮演着重要的角色,并为天然气资源的利用和供应提供了可行的解决方案。
LNG天然气液化工艺详解
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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 。
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天然气液化工艺工业上,常使用机械制冷使天然气获得液化所必须的低温。
典型的液化制冷工艺大致可以分为三种:阶式(Cascade)制冷、混合冷剂制冷、带预冷的混合冷剂制冷。
一、阶式制冷液化工艺阶式制冷液化工艺也称级联式液化工艺。
这是利用常压沸点不同的冷剂逐级降低制冷温度实现天然气液化的。
阶式制冷常用的冷剂是丙烷、乙烯和甲烷。
图3-5[1]表示了阶式制冷工艺原理。
第一级丙烷制冷循环为天然气、乙烯和甲烷提供冷量;第二级乙烯制冷循环为天然气和甲烷提供冷量;第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量。
制冷剂丙烷经压缩机增压,在冷凝器内经水冷变成饱和液体,节流后部分冷剂在蒸发器内蒸发(温度约-40℃),把冷量传给经脱酸、脱水后的天然气,部分冷剂在乙烯冷凝器内蒸发,使增压后的乙烯过热蒸气冷凝为液体或过冷液体,两股丙烷释放冷量后汇合进丙烷压缩机,完成丙烷的一次制冷循环。
冷剂乙烯以与丙烷相同的方式工作,压缩机出口的乙烯过热蒸气由丙烷蒸发获取冷量而变为饱和或过冷液体,节流膨胀后在乙烯蒸发器内蒸发(温度约-100℃),使天然气进一步降温。
最后一级的冷剂甲烷也以相同方式工作,使天然气温度降至接近-160℃;经节流进一步降温后进入分离器,分离出凝液和残余气。
在如此低的温度下,凝液的主要成分为甲烷,成为液化天然气(LNG)。
阶式制冷是20世纪六七十年代用于生产液化天然气的主要工艺方法。
若仅用丙烷和乙烯(乙烷)为冷剂构成阶式制冷系统,天然气温度可低达近-100℃,也足以使大量乙烷及重于乙烷的组分凝析成为天然气凝液。
阶式制冷循环的特点是蒸发温度较高的冷剂除将冷量传给工艺气外,还使冷量传给蒸发温度较低的冷剂,使其液化并过冷。
分级制冷可减小压缩功耗和冷凝器负荷,在不同的温度等级下为天然气提供冷量,因而阶式制冷的能耗低、气体液化率高(可达90%),但所需设备多、投资多、制冷剂用量多、流程复杂。
图3-6[3]为阶式制冷液化流程。
为了提高冷剂与天然气的换热效率,将每种冷剂分成2~3个压力等级,即有2~3个冷剂蒸发温度,这样3种冷剂共有8~9个递降的蒸发温度,冷剂蒸发曲线的温度台阶数多,和天然气温降曲线较接近,即传热温差小,提高了冷剂与天然气的换热效率,也即提高了制冷系统的效率,见图3~7[6]。
和图3-8[6]。
上述的阶式制冷工艺,制冷剂和天然气各自构成独立系统,冷剂甲烷和天然气只有热量和冷量的交换,实际上是闭式甲烷制冷循环。
近代已将甲烷循环系统改成开式,即原料气与甲烷冷剂混合构成循环系统,在低温、低压分离器内生成LNG。
这种以直接换热方式取代常规换热器的间壁式换热,提高了换热效率。
二、混合冷剂制冷液化工艺混合冷剂制冷循环(Mixed Refrigerant Cycle,简称MRC)是美国空气产品和化学品公司予20世纪60年代末开发成功的一项专利技术。
混合冷剂由氮、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和戊烷组成,利用混合物各组分不同沸点,部分冷凝的特点,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。
混合冷剂液化工艺既达到类似阶式液化流程的目的,又克服了其系统复杂的缺点。
由于只有一种冷剂,简化了制冷系统。
图3-9[3]所示的混合冷剂制冷液化流程,主要由两部分构成:密闭的制冷系统和主冷箱。
冷剂蒸气经过压缩后,由水冷或空冷使冷剂内的低压组分(即冷剂内的重组分)凝析。
低压冷剂液体和高压冷剂蒸气混合后进入主冷箱,接受冷量后凝析为混合冷剂液体,经J-T阀节流并在冷箱内蒸发,为天然气和高压冷剂冷凝提供冷量。
在中度低温下,将部分冷凝的天然气引出冷箱,经分离分出C5+凝液,气体返回冷箱进一步降温,产生LNG。
C5+凝液需经稳定处理,使之符合产品质量要求。
在混合制冷剂液化流程的冷箱换热可以是多级的,提供冷量的混合工质的液体蒸发温度随组分的不同而不同,在换热器内的热交换过程是个变温过程,通过合理选择制冷剂,可使冷热流体间的换热温差保持比较低的水平。
与阶式液化流程相比,其优点是:①机组设备少、流程简单、投资省,投资费用比经典阶式液化流程约低15%~20%:②管理方便;③混合制冷剂组分可以部分或全部从天然气本身提取与补充。
缺点是:①能耗较高,比阶式液化流程高10%~20%左右;②混合制冷剂的合理配比较为困难;③流程计算须提供各组分可靠的平衡数据与物性参数,计算困难。
三、带预冷的混合冷剂制冷液化工艺丙烷预冷混合制冷剂液化流程(C3/MRC:Propane-Mixed Refrigerant Cycle),结合了阶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。
图3-10[3]。
是丙烷预冷混合制冷剂循环液化天然气流程图。
流程由三部分组成:①混合制冷剂循环;②丙烷预冷循环;③天然气液化回路。
在此液化流程中,丙烷预冷循环用于预冷混合制冷剂和天然气,而混合制冷剂循环用于深冷和液化天然气。
混合冷剂由氮、甲烷、丙烷等组成,平均相对分子质量约为25。
混合冷剂蒸气压缩后,先由空气或水冷却,再经压力等级不同的三级丙烷蒸发器预冷却(温度达-40℃),部分混合冷剂冷凝为液体。
液态和气态混合冷剂分别送入主冷箱内,液态冷剂通过J-T阀蒸发时,使天然气降温的同时,还使气态混合冷剂冷凝。
冷凝的混合冷剂(冷剂内的轻组分)在换热器顶端通过J-T阀蒸发,使天然气温度进一步降低至过冷液体。
流出冷箱的液态天然气进闪蒸罐,分出不凝气和LNG,不凝气作燃料或销售气,LNG进储罐。
由上可知,天然气在主冷箱内进行二级冷凝,由冷剂较重组分提供温度等级较高的冷量和由较轻组分提供温度等级较低的冷量。
预冷的丙烷冷剂在分级独立制冷系统内循环。
不同压力级别的丙烷在不同温度级别下蒸发气化,为原料气和混合冷剂提供冷量。
原料天然气预冷后,进入分馏塔分出气体内的重烃,进一步处理成液体产品;塔顶气进入主冷箱冷凝为LNG。
因而,预冷混合冷剂制冷过程实为阶式和混合冷剂分级制冷的结合。
由热力学分析,带丙烷预冷的混合制冷剂液化流程,“高温”段用丙烷压缩机制冷,按三个温度水平预冷原料气到-60℃;“低温”段的换热采用两种方式:高压的混合冷剂与较高温度原料气换热,低压的混合冷剂与较低温度原料气换热,最后使原料气深冷到-162℃而液化,充分体现了热力学特性,从而使热效率得到最大限度的提高。
此工艺具有流程简单,效率高,运行费用低,适应性强等优点,是目前采用最广泛的天然气液化工艺。
这种液化流程的操作弹性很大。
当生产能力降低时,通过改变制冷剂组成及降低吸入压力来保持混合制冷剂循环的效率。
当需液化的原料气发生变化时,可通过调整混合制冷剂组成及混合制冷剂压缩机吸入和排出压力,也能使天然气高效液化。
预冷的混合冷剂采用乙烷和丙烷时(DMR法),工艺效率比丙烷预冷高20%,投资和操作费用也相对较低。
以上三种制冷循环的能耗见表3-3。
表3-3 天然气液化制冷循环能耗比较表3-4列出了丙烷预冷混合制冷剂液化流程C3/MR、阶式液化流程和双混合制冷剂液化流程DMR的比较。
表3-4 C3/MR、阶式液化流程和DMR的比较四、其他方法(一) CII液化流程天然气液化技术的发展要求液化制冷循环具有高效、低成本、可靠性好、易操作等特点。
为了适应这一发展趋势,法国燃气公司的研究部门开发了新型的混合制冷剂液化流程,即整体结合式级联型液化流程(Integral Incorporatedcascade),简称为CII液化流程。
CII液化流程吸收了国外LNG技术最新发展成果,代表天然气液化技术的发展趋势。
上海建造的我国第一座调峰型天然气液化装置采用了CII液化流程。
该流程如图3-11所示,流程的主要设备包括混合制冷剂压缩机、混合制冷剂分馏设备和整体式冷箱三部分。
整个液化流程可分为天然气液化系统和混合制冷剂循环两部分。
在天然气液化系统中,预处理后的天然气进入冷箱12上部被预冷,在气液分离器13中进行气液分离,气相部分进入冷箱12下部被冷凝和过冷,最后节流至LNG储槽。
在混合制冷剂循环中,混合制冷剂是N2和C1~C5的烃类混合物。
冷箱12出口的低压混合制冷剂蒸气被气液分离器1分离后,被低压压缩机2压缩至中间压力,然后经冷却器3部分冷凝后进入分馏塔8。
混合制冷剂分馏后分成两部分,分馏塔底部的重组分液体主要含有丙烷、丁烷和戊烷,进入冷箱12,经预冷后节流降温,再返回冷箱上部蒸发制冷,用于预冷天然气和混合制冷剂;分馏塔上部的轻组分气体主要成分是氮^甲烷和乙烷,进入冷箱12上部被冷却并部分冷凝,进气液分离器6进行气液分离,液体作为分馏塔8的回流液,气体经高压压缩机4压缩后,经水冷却器5冷却后,进入冷箱上部预冷,进气液分离器7进行气液分离,得到的气液两相分别进入冷箱下部预冷后,节流降温返回冷箱的不同部位为天然气和混合制冷剂提供冷量,实现天然气的冷凝和过冷。
CII流程具有如下特点:(1) 流程精简、设备少。
CII液化流程出于降低设备投资和建设费用的考虑,简化了预冷制冷机组的设计。
在流程中增加了分馏塔,将混合制冷剂分馏为重组分(以丁烷和戊烷为主)和轻组分(以氮、甲烷、乙烷为主)两部分。
重组分冷却、节流降温后返流,作为冷源进入冷箱上部预冷天然气和混合制冷剂;轻组分气液分离后进入冷箱下部,用于冷凝、过冷天然气。
(2) 冷箱采用高效钎焊铝板翅式换热器,体积小,便于安装。
整体式冷箱结构紧凑,分为上下两部分,由经过优化设计的高效钎焊铝板翅式换热器平行排列,换热面积大,绝热效果好。
天然气在冷箱内由环境温度冷却至-160℃左右液体,减少了漏热损失,并较好地解决了两相流体分布问题。
冷箱以模块化的形式制造,便于安装,只需在施工现场对预留管路进行连接,降低了建设费用。
(3) 压缩机和驱动机的形式简单、可靠、降低了投资与维护费用。
(二) 天然气膨胀液化流程膨胀机液化流程(Expanaer-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。
天然气膨胀液化流程,是指直接利用高压天然气在膨胀机中绝热膨胀到输出管道压力而使天然气液化的流程。
这种流程的最突出优点是它的功耗小,但液化流程不能获得像氮气膨胀液化流程那样低的温度、循环气量大、液化率低。
膨胀机的工作性能受原料气压力和组成变化的影响较大,对系统的安全性要求较高。