文档介绍：?概述?天然气液化工艺?天然气提氦?压缩天然气第八章液化天然气与压缩天然气 1 1914 年天然气液化技术开发成功; 1942 年在美国的克利夫兰建成了世界上第一座工业规模的 LNG 生产装置; 1959 年第一艘 LNG 运输船“甲烷先锋”号跨海运输,这是世界第一次实现液化天然气跨海运输。 1975 世界天然气液化装置达 150 多套(来往于中东、西欧、日本和美国之间)。第一节天然气液化的发展概述天然气长距离输送的缺点是阻力损失大,投资高,适合平原地区;对于地形复杂,大海阻隔地区,适用于液态运输,因为 625 m 3 /1m 3液体。因此, 天然气液化技术也是天然气加工的主要内容之一。一、天然气液化技术发展简史 2 在 LNG 长距离运输方面发展十分迅速。到 1993 年,国际天然气贸易量为 亿m 3;, 其中管输天然气量力 亿m 3 , LNG 贸易量为 亿m 3(天然气), 占总贸易量的约 24 %。预计到 2020 年,世界天然气贸易量将达到 6250 亿m 3,其中大约仍有 1/3 的天然气将以 LNG 的方式成交。我国从 90 年代开始陆续建成了几套生产 LNG 的调峰型工业试验装置,为解决我国沿海一带的能源短缺问题,计划今后从外国进口一部分 LNG 。因此,今后我国的 LNG 工业将会有较大的发展。据 2003 年最新报道, 美国亚美国际投资集团与濮阳民营企业双杰油水井技术服务有限公司将共同投资6500万美元在濮阳建设全国最大的液化天然气(LNG)生产基地,将在4年内全部完成。项目全部建成后,其优质液化天然气将极大地缓解我国中西部地区工业及民用天然气严重缺乏的局面。 3 ①基本负荷型:液化能力大,贮存能力也较大。以生产大量 LNG 供应用户或出口为目的。②调峰型:将平时管输来的相对富裕的天然气液化、贮存、以供用气高峰用。液化能力小,贮存和再汽化能力大。③终站装置:用于大量接受由船从基本负荷型工厂运来的 LNG ,将其储存和再汽化后分配给用户,其特点是液化能力小(主要是将储罐蒸发出天然气再液化)。而再气化能力及储罐容量很大。二、 LNG 生产装置分类 4 第二节天然气液化工艺?原料气的预处理?天然气液化原理与工艺?天然气液化工艺中的主要设备 5 一、原料气的预处理原料预处理主要是为深度脱除以下组分: H 2O:易生成水合物,用吸附法深度脱除; CO 2:与水生成水合物或固体干冰,用胺法脱除; H 2S:对设备有腐蚀作用,用胺法脱除; COS :防止与水反应生成 H 2S、 CO 2,也是用胺法脱除之; Hg :对铝制换热器有腐蚀作用,用可再生的 HgSIV 吸附剂脱除; N 2:会增加 LNG 的蒸发损失,用闪蒸分离法脱除。 6 二、天然气液化原理及工艺 ,使压力气体通过节流阀膨胀而得以冷却并液化。这种循环的典型代表是以 Linde 循环。节流制冷循环的优点是设备简单、投资少,缺点是能耗高、效率低,一般液化比率仅为 1%~ 2%,要用于 LNG 需要量少,同时气体有压差可供利用的小型 LNG 装置中。 2. 膨胀机制冷循环即将高压天然气通过膨胀机膨胀,对外输出功,同时使气体自身冷却和液化。膨胀机制冷循环由于操作比较简单,投资适中,特别适合于液化能力较小的调峰 LNG 装置 7 。流程图见图 6-12 3. 阶式制冷循环 8 缺点:机组多、流程复杂、冷剂用量大、需要专门生产和储存各种冷剂的设备、管道和控制系统复杂、维修不便。 70年代曾广泛使用,现在新建的 LNG 装置已基本不采用。 4. 混合冷剂制冷( MRC ) 这种循环采用 N 2、C 1~C 5混合物作冷剂,利用混合物部分冷凝(或部分气化)的特点与原料气换热,使其冷却和液化。在换热过程中混合冷剂的制冷温度与原料气的冷却曲线接近一致。图 10-3是一典型的混合冷剂制冷的天然气液化工艺流程。优点:能耗低、液化率高(达90%)、技术成熟、制冷循环与天然气液化系统各自独立、操作稳定; 9 优点:只需一台混合制冷剂压缩机,流程简单,投资比阶式制冷少 15%~ 20%,管理方便。缺点:能耗比阶式制冷高约 20%,混合冷剂组份的合理配比困难。 10