30万方天然气液化工艺流程图 第二部
天然气级联式(三级)液化工艺流程
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天然气液化技术简述
2020/10/19
LNG
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第一节 天然气液化工艺
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温度水平阶 式循环的冷却曲线。
（1）原料气压力为4.0MPa。
（2）液化温度约为180K。
（3）原料气脱水后分为两股，约 80%进入制冷支路。
（4）膨胀到约1.3MPa。
（5）20%作为待液化气体经进一步 纯化后进入冷箱。
1—脱水器 2—脱CO2塔 3—水冷却箱 4—返回气压缩机
5、6、7—换热器 8—过冷器 9—储槽 10—膨胀机 11—压缩机
组分
氮
甲烷
乙烯
丙烷
丁烷
戊烷
体积，%
0～3
20～32
34～44
12～20
8～15
3～8
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第一节 天然气液化工艺
与级联式液化流程相比混合制冷剂液化流程 优点是：
⑴机组设备少，只需一台循环压缩机，流程简单，投资省，投资费用比 经典级联式液化流程约低15%-20%； ⑵管理方便； ⑶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。
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第一节 天然气液化工艺
三、膨胀机制冷液化流程
⑴天然气膨胀液化流程——采用天然气膨胀制冷的循环，又称开式膨胀 机循环； ⑵氮膨胀液化流程——采用N2（或N2—CH4混合物）膨胀制冷工艺流程， 又称闭式膨胀机循环。
简述天然气级联(三级)液化工艺流程
简述天然气级联(三级)液化工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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天然气液化流程26页PPT
确定混合制冷剂构成的一般原则:
• l)混合制冷剂是由一些具有不同沸点的气体组分构成的， 包括:氮、甲烷、乙烷，以及更重要的烃类组分。
• C3/MRC混合冷剂循环天然气冷却装置见图2一3。 • 图2一3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。
• 混合制冷剂经两级压缩压缩至高压，首先用水冷却，带走一部分热量， 然后通过丙烷预冷循环预冷。预冷后进入气液分离器分离成气相和液 相，液相经第一换热器冷却后，节流、降温、降压，与返流的混合制 冷剂混合后，为第一个换热器提供冷量，冷却天然气和从分离器出来 的气相和液相两股混合制冷剂。气相制冷剂经第一换热器冷却后，进 入气液分离器分离成气相和液相，液相经第二个换热器冷却后节流、 降温、降压，与返流的混合制冷剂混合后为第二个换热器提供冷量， 冷却天然气和从分离器出来的气相和液相两股混合制冷剂。从第二换 热器出来的气相制冷剂，经第三换热器冷却后，节流、降温后进入第 三换热器，冷却天然气和气相混合制冷剂。
• 在混合制冷剂循环中，混合制冷剂的组分配比的选择是进 行整个循环研究工作的基础。在混合制冷剂循环中采用的 混合制冷剂应是由许多种不同沸点的气体组分构成。利用 部分冷凝和逐级闪蒸的原理，高压的混合制冷剂液体经过 降压和多级分离，提供了不同温度位级的制冷剂。换热后 的各股制冷剂物质流汇合后，进入制冷压缩机，进行制冷 循环。
天然气液化流程及装置
文章编号:100929425(2003)0120001206基金项目:国家自然科学基金资助项目(59576001)收稿日期:2002211219作者简介:顾安忠(1939— ),男,上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温工程研究所教授,博士生导师。
1962年毕业于上海交通大学船舶动力系,并就职于上海交通大学。
1982年至1985年在美国伊利诺理工学院(HT )和美国燃气工艺研究院(IG T )作访问学者。
主要研究方向有低温气体液化、分离、贮运技术,液化天然气技术,低温强化传热技术和工业气体的应用技术。
在国内外发表论文140余篇,编著、译著8本。
石玉美(1970— ),女,1998年毕业于上海交通大学制冷与低温工程研究所,获工学博士学位,现为上海交通大学制冷与低温工程研究所教师,副教授。
主要研究方向为天然气,发表论文30余篇。
天然气液化流程及装置顾安忠,石玉美,汪荣顺,朱 刚(上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温工程研究所,上海市华山路1954号 200030) 摘要:介绍了基本负荷型天然气液化装置中采用的流程及其研究进展,并对常用的几种流程进行了比较;接着介绍了调峰型天然气液化流程及目前世界上部分调峰型天然气液化装置。
简介了我国几座天然气液化装置中所采用的流程。
最后对我国的天然气液化技术的发展提出了建议。
关键词:天然气液化;基本负荷型;调峰型;流程;装置中图分类号:TE646 文献标识码:AN atural gas liquefaction processes and systemsG u An 2zhong ,Shi Y u 2mei ,Wang Rong 2shun ,Zhu G ang(Refrigeration and Cryogenic Engineering Institute o f Mechanical and Power Engineering Faculty ,Shanghai Jiaotong Univer sity ,1954Hua Shan Road ,Shanghai 200030)Abstract :The paper describes the processes em ployed by the natural gas liquefaction systems of basic load type and related research progress.A com paris on am ong several comm on processes is made.Natural gas liquefaction processes of peak shaving type and part of natural gas liquefaction systems of peak shaving type operating in the w orld are further spelled out in the paper.In addition ,the processes currently em ployed in the several natural gas liquefaction systems located in our country are described in brief ,Finally the paper offers a suggestion on the development of natural gas liquefaction technology.K eyw ords :Natural gas liquefaction ;Basic load type ;Peak shaving type ;Process ;System 液化天然气(LNG )在远洋运输、边远气田气体的利用、城市用天然气的调峰方面有管输天然气不可比拟的优点。
国内小型天然气液化装置及流程
国内小型天然气液化装置及流程张刘樯(西南石油大学)周迎(中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司)师凌冰(中国石油西南油气田分公司川中油气矿广安作业区) 摘要:介绍国内天然气液化的研究现状,总结国内现有的小型天然气液化装置,每一套液化装置的工艺流程,并从深冷技术方面侧重对每套装置的特点进行了分析。
按制冷方式不同,国内小型天然气液化装置的液化流程分为三类:级联式液化流程;混合制冷剂液化流程,包括开式、闭式和丙烷预冷;带膨胀机液化流程,包括天然气膨胀、氮气膨胀等。
选择L N G 液化流程类型,必须根据具体的设计要求和外围条件进行综合考虑,即对不同液化流程的投资成本、比功耗、运行要求以及灵活性进行全面对比,因地制宜,才能最终决定采用何种液化流程。
关键词:天然气液化;小型装置;制冷;流程1 引言随着我国天然气工业的发展,国内对天然气液化装置及流程的研究也越来越多。
由于我国天然气资源分布的特点以及我国能源的使用情况,目前我国对L N G 液化装置的研究主要以小型L N G 液化装置为目标。
2 装置及流程简介(1)四川天然气液化装置[1]。
由中国科学院北京科阳气体液化技术联合公司与四川省绵阳市科阳低温设备公司合作研制的300L/h 天然气液化装置,是用LNG 作为工业和民用气调峰和以气代油的示范工程。
该装置于1992年建成,流程如图1所示。
高压气体经图1 四川天然气液化装置流程换热器E01预冷,并分离掉重烃。
然后,一部分气体进入膨胀机膨胀降温,进入E02换热器,冷却需液化的天然气。
未进入膨胀机的天然气经过换热器E02冷却,节流降温后进入L N G 储罐储存。
对自蒸发的L N G 进行冷量回收后进入管网。
该装置以天然气为制冷工质,以气体轴承透平膨胀机为主要制冷部件,利用输配气管线进出口(从进口到调压站出口)两端的压差能来实现制冷。
其主要特点有:①充分利用天然气本身的压力能,在运行过程中除极少的仪表用电外,几乎不消耗电能;②不用压缩机及辅助系统,节省了设备投资;③采用体积小、重量轻、效率高、能长期可靠运行的气体轴承透平膨胀机。
天然气液化装置的工艺流程
天然气液化装置的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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天然气液化工艺部分技术方案(MRC)..
天然气液化工艺部分技术方案(MRC)一、天然气液化属流程工业，具有深冷、高压,易燃、易爆等特征，在生产中具有极高的危险性,既有比较高的温度(2８0℃)和压力(50Bar）,也有低温(—１7０℃），这些单元之间紧密相连,中间缓冲地带比较小，对参数的变化要求严格,这对LＮG液化装置连续生产自动化提出了很高的要求.ＬNG装置的制冷剂配比与产量和收率直接相关,因此ＬNG生产过程中控制品质占有非常突出的位置．整个生产过程需要很多自动化硬件和配套的软件来实现。
以保证生产装置的安全、稳定、高效运行，不仅是提高效益的关键，而且对生产人员、生产设备，以及整个厂区安全都十分重要。
二、工艺过程简述LＮＧ工艺流程图参见P＆ＩD图1、原料气压缩单元来自界区外的天然气经过过滤器除去部分碳氢化合物、水和其它的液体及颗粒。
３５MPa(G)的原料气进入脱CO2单元．３、脱水脱酸气单元原料气进入2台切换的干燥器，在这里原料气所含有的所有水分和ＣO2被脱除,干燥器出口原料气中水的露点在操作压力下低于—100℃。
经过分子筛干燥单元，在这里原料气再经过两个过滤器中的一个进行脱粉尘过滤.4、液化单元进入冷箱的天然气在中被冷却至－3５℃，在这个温度点冷箱分离罐中,脱除大部分重烃;天然气继续冷却至—70℃，在这个温度点,天然气在冷箱分离器中，脱除全部重烃，出口的天然气中C５+重烃含量降至70ppｍ以下；甲烷气继续冷却至—1５5℃,节流后进入冷箱分离罐中分离,液体部分即为液化天然气被送至液化天然气储罐中储存,气相部分返回冷箱复温后用作分子筛干燥单元的再生气。
５、储运单元来自液化单元的液化天然气进入液化天然气储罐中储存，产量为４20m ３，储罐容量为45０0 m3,储存能力为１0天。
6、制冷剂压缩单元按一定比例配比的制冷剂,经过制冷压缩机增压至１。
3MＰａ(G)后经中间冷却器冷却后,进入中间分离罐中分离,气体部分进入制冷剂压缩机二级增压至4。
9MPa（G）并与来自分离罐的液体混合后进入后冷却器冷却,进入分离罐中分离,气体部分流至冷箱顶部,液体部分经制冷剂泵送至冷箱顶部与气体部分混合后进入冷箱换热器冷却,冷却后的低温制冷剂由换热器底部流出,经节流阀节流降压降温后返回换热器,作为返流制冷剂为原料气和正流制冷剂降温液化提供冷量，低压制冷剂复温后出冷箱换热器。
lng液化站工艺流程
lng液化站工艺流程
液化天然气（LNG）工艺流程包括以下步骤：
1. 天然气采集：从天然气井或田中采集天然气。
2. 气体处理：天然气中的杂质（如水蒸气、硫化物、二氧化碳和杂质油）被去除，以保证其纯度和质量。
3. 压缩：将天然气压缩到高压状态，以便在后续步骤中进行液化。
4. 冷却：经过高压压缩的天然气被冷却，以致使其温度低于其临界温度（约为-162°C）。
5. 冷凝：通过冷却过程，天然气中的主要成分——甲烷得以液化。
6. 分离：将液化天然气与未液化的气体分离。
7. 储存：液化天然气被储存在特殊的双壁储罐中，以维持其低温状态。
8. 输送：液化天然气通过特殊的铁路、航运或管道输送系统运往目的地。
9. 卸载：将液化天然气从储罐中卸载至存储设备或转运设施。
10. 再气化：将液化天然气通过加热使其恢复为气态，以供应
能源需要。
以上是通常的LNG液化站工艺流程，每个液化站的具体工艺流程可能因设备和技术的不同而有所差异。
天然气级联式(三级)液化工艺流程
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30万方天然气液化项目工艺系统设计说明书(2012年2月)
第三章--天然气液化技术
在上海建造的CII液化流程是我国第一座调峰型天然 气液化装置中所采用的流程。
CII液化流程吸收了国外技术的最新发展成果，代表天然 气液化技术的发展趋势。
液化天然气技术
液化天然气技术
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4、其它膨胀液化流程
带膨胀机的液化流程中，由于换热器的传热温差太大，
从而使流程的Βιβλιοθήκη 损很大，为了降低流程的 损，可采
取以下措施：
1)采用预冷方法，对制冷剂进行预冷
2)提高进入膨胀机气流的压力，并降低其温度。
3)将带膨胀机液化流程与其它液化流程（例如混合制冷 剂液化流程）结合起来使用。
环能耗低，技术成熟，最早建成的基本负
荷型LNG工厂采用了这种液化工艺。如图
所示，该液化流程分三级压缩制冷，逐级
提供冷量液化天然气，制冷剂分别为丙烷、
乙烯和甲烷，每个制冷循环中均含有三个
换热器。级联式液化流程中较低温度级的
循环，将热量转移给相邻的较高温度级的
循环。
液化天然气技术
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• 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。
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丙烷预冷混合制冷剂液化流程主要由三个循环组成：两个闭
式制冷循环，即丙烷压缩制冷循环(用于预冷天然气和混合制冷
剂)和混合制冷剂循环(用于冷凝、过冷天然气)；一个开式循环，
即天然气液化循环。
C3/MRC工艺综合了级联式循环工艺和MRC工艺的特长，具
液化天然气气化工艺流程
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液化天然气第三章天然气液化工艺-给
上面所示的天然气直接膨胀液化流程属于开式循环，即高 压的原料气经冷却、膨胀制冷与回收冷量后，低压天然气 直接(或经增压达到所需的压力)作为商品气去配气管网。若 将回收冷量后的低压天然气用压缩机增压后与原料气相同 的压力后，返回至原料气中开始下一个循环，则这类循环 属于闭式循环。
2）氮气膨胀液化流程
该液化流程由原料气液 化回路和两级N2膨胀液 化循环组成
与混合制冷剂液化流程相比，氮气膨胀液化流程（N2 Cycle）较为简化、紧凑，造价略低。起动快，热态起动 1-2h即可获得满负荷产品，运行灵活，适应性强，易
于操作和控制，安全性好，放空不会引起火灾或爆炸危 险。制冷剂采用单组分气体。但其能耗要比混合制冷剂 液化流程高40％左右。
气液 分离器
F2,P2,T2,z2,H2,S2 F3,P3,T3,z3,H3,S3
调用气液闪蒸函数，计算出口状态两股流的气相和液相流量和 各自的摩尔分数。
调用焓、熵的计算程序，得到经气液分离后的气相和液相的焓、
熵值。
物流混合器模块
液化天然气流程中，混合器作用是混合换热器中节流阀 节流降温后的流体与后续流程返回的制冷剂，它有两方 面的作用：①使制冷剂循环利用；②返回的制冷剂温度 仍较低，可为高温级换热器提供冷量，从而使低温级低 压制冷剂的冷量得到充分的利用。
CII液化流程 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 Incorporated Cascade)，简称为CII液化流程。
代表NG液化技术的发展趋势，具有低成本、可靠性好、易 于操作等优点。
在上海建造的CII液化流程是 我国第一座调峰型天然气液化
液化流程
三部分：混合制冷剂循环；丙烷预冷循环；天然气液化回路。 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
天然气液化技术改PPT课件
2019/8/24
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第一节 天然气液化工艺
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温度水平阶 式循环的冷却曲线。
图4.8 天然气膨胀机液化流程图
液化率低，适用于天 然气高压
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第一节 天然气液化工艺
天然气膨胀液化流程
优点： ⑴流程简单、调节灵活、工作可靠、易启动、易操作、维护方便； ⑵用天然气本身为工质时，省去专门生产、运输、储存冷冻剂的费用。 缺点： ⑴送入装置的气流需全部深度干燥； ⑵回流压力低，传热面积大，设备金属投入量大； ⑶受低压用户多少的限制； ⑷液化率低，如再循环，则在增加循环压缩机后，功耗大大增加。
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第一节 天然气液化工艺
混合制冷剂组成对液化流程参数的影响
（1）CH4 （2）N2
液化率 比功耗
（2）C2H4
比功耗
存在极值点
（2）C3H8
比功耗
混合制冷剂压力对液化流程参数的影响
天然气液化率与功耗都随着高压混合制冷剂压力的升高而降低。
天然气液化率与功耗都随着低压混合制冷剂压力的升高而降低。
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2—预处理装置 1、4、5—换热器 3—C+2以上重烃分离器 6—氮气提塔 7—氮透平膨胀机 8—N2-CH4分离塔 9—循环压缩机
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