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《天然氣液化技術(shù)及其應(yīng)用免費(fèi)下載燃?xì)庖?guī)范行業(yè)權(quán)威資料普及機(jī)構(gòu)發(fā)布》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、天然氣液化技術(shù)及其應(yīng)用天然氣液化技術(shù)及其應(yīng)用(1)液化天然氣(LNG)運(yùn)輸靈活、儲(chǔ)存效率高，用作城市輸配氣系統(tǒng)擴(kuò)容、調(diào)峰等方面，與地下儲(chǔ)氣庫(kù)、儲(chǔ)氣柜等其他方式相比更具優(yōu)勢(shì)，并且具有建設(shè)投資小、建設(shè)周期短、見效快、受外部影響因素小等優(yōu)點(diǎn)。作為優(yōu)質(zhì)的車用燃料，與汽車燃油相比，LNG具有辛烷值高、抗爆性好、燃燒完全、排氣污染少、發(fā)動(dòng)機(jī)壽命長(zhǎng)、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn);與壓縮天然氣(CNG)相比，LNG則具有儲(chǔ)存效率高，續(xù)駛里程長(zhǎng)，儲(chǔ)瓶壓力低、重量輕、數(shù)量小，建站不受供氣管網(wǎng)的限制等優(yōu)點(diǎn)。1天然氣液化技術(shù)概述天然氣液化系統(tǒng)主要包括天然氣的預(yù)處理、液化、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用這5個(gè)子系統(tǒng)。一般生產(chǎn)工藝過程是，將含
2、甲烷90%以上的天然氣，經(jīng)過“三脫”(即脫水、脫炷、脫酸性氣體等)凈化處理后，采取先進(jìn)的膨脹制冷工藝或外部冷源，使甲烷變?yōu)?162°C的低溫液體。冃前天然氣液化裝置工藝路線主要有3種類型:階式制冷工藝、混合制冷工藝和膨脹制冷工藝。1.1階式制冷工藝階式制冷工藝是一種常規(guī)制冷工藝。對(duì)于天然氣液化過程，一般是由丙烷、乙烯和甲烷為制冷劑的3個(gè)制冷循環(huán)階組成，逐級(jí)提供天然氣液化所需的冷量，制冷溫度梯度分別為?30°C、-90°C及-150°C左右。凈化后的原料天然氣在3個(gè)制冷循環(huán)的冷卻器中逐級(jí)冷卻、冷凝、液化并過冷，經(jīng)節(jié)流降壓后獲得低溫常壓液態(tài)天然氣產(chǎn)品，送至儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。階式制冷工藝制冷系統(tǒng)與天然氣
3、液化系統(tǒng)相互獨(dú)立，制冷劑為單一組分，各系統(tǒng)相互影響少,*作穩(wěn)定，較適合于高壓氣源(利用氣源壓力能)。但由于該工藝制冷機(jī)組多，流程長(zhǎng)，對(duì)制冷劑純度要求嚴(yán)格，且不適用于含氮量較多的天然氣。因此這種液化工藝在天然氣液化裝置上已較少應(yīng)用。1.2混合制冷工藝混合制冷工藝是六十年代末期由階式制冷工藝演變而來的，多采用燒類混合物作為制冷劑，代替階式制冷工藝中的多個(gè)純組分。其制冷劑組成根據(jù)原料氣的組成和壓力而定，利用多組分混合物中重組分先冷凝、輕組分后冷凝的特性，將其依次冷凝、分離、節(jié)流、蒸發(fā)得到不同溫度級(jí)的冷量。又據(jù)混合制冷劑是否與原料天然氣相混合，分為閉式和開式兩種混合制冷工藝。(1)閉式循環(huán):制冷劑
4、循環(huán)系統(tǒng)自成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)。混合制冷劑被制冷壓縮機(jī)壓縮后，經(jīng)水(空氣)冷卻后在不同溫度下逐級(jí)冷凝分離，節(jié)流后進(jìn)入冷箱(換熱器)的不同溫度段，給原料天然氣提供冷量。原料天然氣經(jīng)“三脫”處理后，進(jìn)入冷箱(換熱器)逐級(jí)冷卻冷凝、節(jié)流、降壓后獲得液態(tài)天然氣產(chǎn)品。(2)開式循環(huán):原料天然氣經(jīng)“三脫”處理后與混合制冷劑混合，依次流經(jīng)各級(jí)換熱器及氣液分離器，在逐漸冷凝的同時(shí)，也把所需的制冷劑組分逐一冷凝分離出來，按制冷劑沸點(diǎn)的高低將分離出的制冷劑組分逐級(jí)蒸發(fā)，并匯集構(gòu)成一股低溫物流，與原料天然氣逆流換熱的制冷循環(huán)。開式循環(huán)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)I'可較長(zhǎng)，且*作較困難，技術(shù)尚不完善。與階式制冷工藝相比，混合制冷工藝具
5、有流程短、機(jī)組少、投資低等優(yōu)點(diǎn);其缺點(diǎn)是能耗比階式髙，對(duì)混合制冷劑各組分的配比要求嚴(yán)格，設(shè)計(jì)計(jì)算較困難。1.3膨脹制冷工藝膨脹制冷工藝的特點(diǎn)是利用原料天然氣的壓力能對(duì)外做功以提供天然氣液化所需的冷量。系統(tǒng)液化率主要取決于膨脹比和膨脹效率，該工藝特別適用于天然氣輸送壓力較高、而實(shí)際使用壓力較低，屮間需要降壓的氣源場(chǎng)合。優(yōu)點(diǎn)是能耗低、流程短、投資省、*作靈活;缺點(diǎn)是液化率低。天然氣液化技術(shù)及其應(yīng)用(2)2我國(guó)天然氣液化技術(shù)現(xiàn)狀2.1中原LNG工廠液化工藝中原油田L(fēng)NGT廠采用階式制冷工藝。針對(duì)中原油田天然氣氣源壓力高的特點(diǎn)，研究人員提出了“丙烷+乙烯+節(jié)流”的工藝技術(shù)方案，并通過與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富
6、的法國(guó)索菲公司合作,進(jìn)一步完善和細(xì)化了該工藝技術(shù)方案，使得該項(xiàng)目的投資少、收率高、生產(chǎn)成本低。具體的工藝過程為:120bar/27°C(lbar=105Pa)的高壓原料天然氣進(jìn)裝置后，經(jīng)高壓分離罐分液，然后進(jìn)入以MEA為吸收劑的脫CO2系統(tǒng)，并采用分子篩脫水;凈化后的高壓原料氣由丙烷預(yù)冷至?30°C左右，節(jié)流至53bar/-60°C左右;屮壓天然氣分離脫除重坯后，進(jìn)入脫苯系統(tǒng)脫除微量苯，再經(jīng)乙烯蒸發(fā)器冷凝，節(jié)流至10bai7?123°C,分離得中壓尾氣和小壓LNG;屮壓LNG再經(jīng)節(jié)流到3bar/-145°C左右，得到的低壓LNG,低壓尾氣同中壓尾氣一起經(jīng)回收冷量后，分別進(jìn)入低壓和中壓管網(wǎng)，
7、低壓LNG作為產(chǎn)品儲(chǔ)存于儲(chǔ)罐內(nèi)。該工程主耍包括高壓天然氣凈化、高壓天然氣液化、天然氣微量苯低溫高壓脫除、低溫液態(tài)天然氣帶壓儲(chǔ)存等系統(tǒng)。該裝置技術(shù)特點(diǎn)如下：(1)采用階式制冷工藝裝置能耗低。充分利用了原料天然氣12MPa的高壓力，在合理的溫位進(jìn)行節(jié)流，減少了裝置能耗。該裝置將高壓天然氣節(jié)流降溫過程中產(chǎn)生的部分閃蒸氣合理地、在不同溫位與多種介質(zhì)換熱，充分利用了這些閃蒸氣的低溫冷量，大大降低了裝置能耗。(2)低溫液態(tài)天然氣帶壓
