LNG生产主要设备
LNG生产主要设备
第五章 LNG生产主要设备
2018/10/20
LNG
1
第一节 制冷压缩机组
液化工艺中主要工艺设备有制冷压缩机组、换热器、膨胀机等。在 LNG工厂的投资费用中，工艺设备占40％以上，其中制冷压力机组占50 ％，换热器占30％。
制冷压缩机组
制冷压缩机组，包括压缩机和驱动装置（原动机）。制冷压缩机 组一般不备用。
式中 N—指标功率，kW；
in—内压缩比。
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LNG
19
第一节 制冷压缩机组
3）绝热功率和绝热效率
N ad
绝热效率
k 0.0167p sVs ( k 1
k 1 k
1)
（5-18）
ad
N ad Ns
（5-19）
低压缩比、大中排气量时，ad=0.7～0.75；
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LNG
4
第一节 制冷压缩机组
在天然气加工中通常需要三到四个叶轮的离心式压缩机用于制冷
操作。
为使用多个级间闪蒸节能器的机会并允许多个冷却温度水平以进 一步降低功耗的机会。
离心式压缩机装置的主要缺点：出口节流会引起气流波动。为了 避免波动问题，在低负荷操作期间将排出的制冷剂蒸气循环回压缩
（5-16）
式中
m2—喷油冷却的多变指数，m2<k；
— 排气系数，对于对称圆弧型线 =0.75-0.9 ，单边不对称型线 =0.8-0.95 。
②内压缩比和外缩比不相等的指示功率
对于喷油螺杆压缩机
V N 0.0167 s
m2 1 1 k m1 m1 1 m2 ( in m2 1) ( in m1 1) in m2 ( Pd Pin ) Ps k 1 m1 1 m2 1 （ 5-17 ）
LNG设备一览表
设备位号
一
C-1101AB
E-1101AB
1 E-1102AB
V-1102AB C-1201 E-1201 2 E-1202 V-1201 V-1202 C-1301AB 3 E-1301AB E-1302AB 二 1 E-2201 2 E-2202 3 E-2203 4 E-2204 5 E-2205 6 E-2301 7 E-2302 8 E-2303 9 F-2101 10 F-2201 11 F-2202 12 F-2203 13 F-2204 14 F-2205 15 F-2301 16 V-2201 17 V-2202 18 V-2203 19 V-2204 20 V-2205 21 V-2206 22 V-2301 23 V-2401
2 AH-5201
3 AH-5301
4 E-5101
废水罐 废水处理器 吸收塔 再生塔 除油塔 脱硫塔 脱硫脱汞塔 纯化塔 废水处理塔 贫液泵 回收泵 液下泵 消泡剂泵 调压计量撬 液化工序 主换热器 1#冷剂分离器 2#冷剂分离器 3#冷剂分离器 重烃分离器 冷剂平衡罐 冷剂贮罐 乙烯贮罐 丙烷贮罐 异戊烷贮罐 丙烷干燥器 异戊烷干燥器 丙烷卸车泵 异戊烷卸车泵 乙烯汽化器 LNG储运工序 LNG贮罐 LNG装车泵 LNG装车臂 回收加热工序 BOG空气加热器 重烃空气加热器 排尽空气加热器 BOG换热器
5 E-5301
解冻气加热器
6 V-5101
BOG缓冲罐
7 V-5201
重烃贮罐
六
公用工程工序
1 V-6101
燃料气缓冲罐
2 导热油系统 3 冷冻盐水系统
4 脱盐水系统
PSA制氮系统
仪表风系统
螺杆空压机（风冷）
LNG加气站主要设备及操作技术
LNG加气站主要设备及操作技术1.LNG储罐：LNG加气站的主要设备之一是LNG储罐，用于存放液化天然气。
LNG储罐一般是双壁罐，内层是存储LNG的容器，外层起到绝热和保护作用。
LNG储罐通常由断层或膨胀节设计，以适应液化天然气的体积变化。
2.LNG泵：LNG加气站还配备有LNG泵，用于将LNG从储罐中抽出，并提供所需的压力进行加注。
LNG泵一般由多台泵组成，以保证LNG加注过程中的连续供应。
3.LNG加气机：LNG加气机主要用于将液态LNG转化为气态天然气（CNG），以满足车辆的需求。
LNG加气机通常采用压缩机和膨胀机的组合，将LNG压缩到一定压力，然后通过膨胀阀进行膨胀，并与大气相接触，使其逐渐升温并转化为CNG。
4.储气瓶：CNG车辆需要储存气态天然气的设备，称为储气瓶。
储气瓶通常是高压容器，用来储存CNG并保持一定的压力。
储气瓶的材料一般是钢制，具有较高的强度和耐压性能。
5.控制系统：LNG加气站的操作需要一个完善的控制系统，用于监测和控制液化天然气的供应、加注和加气过程。
控制系统通常包括仪表、阀门、传感器等设备，以及相应的计算机软件和控制算法。
6.安全设施：LNG加气站为了确保操作的安全，还需要配备一系列安全设施，如泄漏检测系统、火灾报警系统、紧急停车装置等。
此外，加气站的周边还需要进行防火、防爆、防雷等工程措施。
1.LNG供应与储存：LNG加气站的LNG供应可以通过直接购买LNG或LNG运输车辆供应。
对于储存，需要按照相关规定进行安全存储，并定期进行检查和维护。
2.加注操作：加注操作包括连接CNG车辆和加气枪、选择加注模式（快充或慢充）、开启加气机和泵等。
操作人员需要熟悉加注设备的使用方法，以及安全操作规程，如防静电措施、防止泄漏等。
3.监测与检测：LNG加气站需要监测液化天然气的压力、温度、流量等参数，并检测气体泄漏、火灾等安全事故的可能性。
操作人员应熟悉监测设备的使用方法和警报信号的判断。
lng加气站的主要设备
LNG加气站的主要设备1. LNG储罐LNG加气站的主要设备之一是LNG储罐。
LNG（液化天然气）是将天然气冷却到零下162摄氏度，使其转化为液体的形式。
LNG储罐通常由钢制或混凝土制成，具有良好的保温性能和耐腐蚀性能。
它用于储存液化天然气，并确保LNG在储存期间保持在低温和高压状态。
2. 加气泵站加气泵站是LNG加气站另一个重要的设备。
该设备用于将LNG从储罐中按需取出，并提供给用户进行加气。
加气泵站通常由LNG泵、冷却器和控制系统组成。
LNG泵将LNG从储罐中抽取出来，经过冷却器进行冷却，然后通过管道输送到加气机，供用户进行加气。
3. 加气机加气机是LNG加气站中的核心设备，用于将LNG转化为可供汽车使用的天然气形式。
加气机通过将液化天然气加热至气态，并将其压缩到一定的压力，以便用于汽车的加气。
加气机通常由加热器、压缩机和控制系统组成。
加热器将LNG加热至气态，然后通过压缩机将其压缩到所需的压力，最后通过管道输送至加气枪，供汽车进行加气。
4. 液化天然气泄漏报警系统液化天然气泄漏报警系统是保障LNG加气站安全运行的重要设备。
该系统可监测LNG加气站的液化天然气泄漏情况，并在泄漏发生时发出警报。
该系统通常由泄漏传感器、报警器和监控系统组成。
泄漏传感器用于检测液化天然气的泄漏，一旦检测到泄漏，报警器会发出警报，同时监控系统会实时监测泄漏情况，并采取相应的应急措施。
5. LNG气化设备LNG气化设备是将液化天然气转化为气态天然气的关键设备。
该设备通常由换热器和阀门组成。
换热器利用热交换原理，通过将液化天然气与较高温度的热介质进行热交换，将液化天然气加热至气态。
阀门用于控制气化过程中的压力和流量，以确保气化过程的稳定性和安全性。
6. 气体储气容器气体储气容器是LNG加气站用于储存气态天然气的设备。
它可以提供额外的气体储存容量，以满足高峰期需求或备用设备的需要。
气体储气容器通常由高压钢制或复合材料制成，具有耐压和耐腐蚀的特点。
lng加气站的主要设备
lng加气站的主要设备Lng加气站的主要设备引言：lng加气站是指以液化天然气（LNG）为燃料，通过加气设备将LNG气体转化为汽车燃料的加气站。
作为一种清洁、环保的能源替代品，LNG在交通领域的应用越来越广泛。
Lng加气站的主要设备起着关键性的作用，本文将围绕这一主题展开讨论。
一、LNG储罐LNG储罐是lng加气站中最重要的设备之一。
它主要用于存储液化天然气。
LNG储罐一般采用双层罐体结构，内层是贮存液化天然气的容器，外层则起到绝热保温的作用。
LNG储罐具有高强度、耐腐蚀、低温绝热等特点，并采用了一系列安全装置，确保储罐的安全运行。
二、LNG泵站LNG泵站是LNG加气站中的关键设备之一，其主要功能是将LNG 液化气体从储罐中抽取，并将其送往加气机。
LNG泵站通常由多台液化泵组成，能够提供足够的液化天然气供应。
LNG泵站具有稳定性强、工作效率高、噪音低等特点，能够满足LNG加气站的日常运行需求。
三、加气机加气机是将LNG液化气体转化为汽车燃料的关键设备。
LNG加气机一般由多个泵组成，通过一系列的压缩、液化、冷却等工艺过程，将LNG液化气体压缩并喷射入汽车油箱中。
加气机具有高效、快速加气的特点，能够满足大量车辆的加气需求。
四、安全装置Lng加气站的安全装置是保障加气站正常运行和安全的重要设备。
主要包括火灾报警系统、泄漏检测系统、自动喷淋灭火系统、气体泄漏报警器等。
这些安全装置能够及时发现并处理加气站中可能出现的安全隐患，确保加气站的安全运行。
五、计量系统计量系统是lng加气站中的重要设备之一，主要用于对加气站中的LNG液化气体进行计量。
它通过精确测量液化天然气的流量和压力，确保加气机对车辆进行准确的加气。
计量系统具有高精度、高可靠性的特点，并采用了先进的计量技术，确保加气站的加气过程符合相关标准和规范。
六、管道系统管道系统是lng加气站中连接储罐、泵站、加气机等设备的重要部分。
它主要负责LNG液化气体的输送，确保各个设备之间的顺畅连接。
LNG气化站、加气站主要设备与工艺技术
定期对管道进行清洗，去除内部的杂质和积垢，保持管道内部的清洁。
阀门的维护
定期检查阀门的密封性、开关是否灵活，对损坏的阀门进行更换或修复。
04
LNG气化站、加气站安全技术与管
理
安全操作规程
操作人员需经过专业培训，熟悉LNG气化站、加 气站工艺流程和设备操作。
操作人员需严格遵守安全操作规程，确保设备正 常运行，避免发生事故。
计量装置一般采用涡轮流量计 或超声波流量计，能够准确测 量天然气的流量。
加臭装置一般采用加臭剂和注 入装置，能够将加臭剂按比例 加入天然气中，以提高天然气 的可燃性和安全性。
管道与阀门
管道与阀门用于连接和控制系 统中的各个设备和仪表，以保 证系统的正常运行和安全。
管道一般采用不锈钢或碳钢等 材料，阀门一般采用球阀、截 止阀或安全阀等。
操作人员需定期对设备进行检查和维护，及时发 现和解决安全隐患。
应急处理措施ຫໍສະໝຸດ 针对可能发生的泄漏、火灾、爆炸等 事故，制定相应的应急预案和处理措 施。
配备相应的消防器材和安全防护用品， 确保在紧急情况下能够及时有效地应 对。
定期进行应急演练，提高操作人员的 应急处理能力。
安全管理制度与培训
01
建立完善的安全管理制度，明 确各级人员的安全职责和工作 要求。
压缩机通常采用离心 式或螺杆式压缩机， 将LNG压缩到更高的 压力，以满足车辆的 加气需求。
泵与压缩机需要具备 高效率、低能耗、安 全可靠等特点，以确 保加气站的正常运行。
泵与压缩机还需要配 备有各种传感器和安 全装置，以监测压力、 温度等参数，并确保 在使用过程中出现任 何异常情况时能够及 时处理。
02
对新员工进行安全培训，提高 员工的安全意识和安全操作技 能。
LNG加气站设备及其使用
LNG加气站设备及其使用引言液化天然气（LNG）是一种清洁能源，被广泛应用于汽车和工业领域。
为了加快LNG的推广和使用，LNG加气站成为关键的基础设施。
本文将介绍LNG加气站的设备以及使用方法。
设备LNG加气站主要包括以下几个主要设备：1.LNG储罐：LNG储罐是储存液化天然气的主要设备。
其主要由内罐、外罐和保温层组成，以保证LNG的低温状态。
2.泵组：泵组用来将LNG从储罐中抽出并供给给加气设备。
泵组通常包括泵、驱动电机和控制系统。
3.加热器：LNG加热器用来将LNG加热到大气温度，以便更好地使用。
4.加气机：加气机是将LNG压缩成高压气体的设备。
加气机通常采用离心式或柱塞式结构。
5.储气罐：储气罐用来存储压缩后的天然气。
储气罐通常由高压钢制成，能够存储高压气体。
6.控制系统：控制系统用来监控和控制整个LNG加气站的运行状态，包括泵组、加热器、加气机和储气罐等设备的控制。
使用LNG加气站的使用过程主要包括以下几个步骤：1.接受卸气：LNG加气站接受LNG卡车将液化天然气卸入储罐中。
在卸气过程中，需要确保安全，避免泄漏和火灾等危险。
2.储存和保温：LNG卸气完毕后，需要将LNG储存在储罐中，并保持恒定的低温状态。
储罐内部的保温层起到隔热作用，防止LNG过快蒸发。
3.加热：当需要使用LNG时，需要将LNG从储罐中抽取，并通过加热器加热到大气温度。
加热过程需要稳定和精准的控制，以保证LNG的质量和性能。
4.加气：加热后的LNG通过加气机进行压缩，将液化气体转化为高压气体。
加气机的选择要根据需求和使用环境进行合理的设计。
5.储存和供应：压缩后的天然气通过储气罐进行存储，以备后续供应和使用。
储气罐需要具备足够的容量和可靠的密封性能。
6.控制和监测：整个LNG加气站的运行需要通过控制系统进行监测和控制。
控制系统可以实现自动运行和远程控制，确保LNG 加气站的安全和高效运行。
结论LNG加气站是推广和使用液化天然气的重要基础设施。
LNG关键设备进口国产对比
LNG关键设备进口国产对比LNG加气站可做进口、国产件对比的设备主要有潜液泵、根部阀、加液枪、流量计、压差液位计，其中潜液泵、加液枪、压差液体计国产设备还算成熟，在国内LNG加气站设备选购中有部分在用，根部阀、流量计国产设备较国外主流产品还有较大差距，在国内LNG加气站中应用很少，不建议用国产设备，现将上述5种设备的对比情况描述如下，供领导们参考：一、潜液泵国产潜液泵ACD潜液泵法国低温之星意大利Vanzetti型号LYPD50-150*2 TC-34浸润泵subtran Artika 160–2S价格20万~25万30万~40万30万~40万30万~40万340m3/h（液态）430L/min（液态）最大流量350 L/min（液态）340L/min（液态）详见文字1 详见文字2 详见文字3优缺点噪音大，运行震动较大，普及率很低。
1、ACD潜液泵：（1）PD3000的部件具有高性能、寿命长、维修次数少，易操作等特点。
（2）所有轴承均开放，垂直存放以方便替换；（3）可更换十字头耐磨环/圈，消除了过多及频繁更换十字头活塞的烦恼。
耐磨环/圈可快速简便更换。
（4）自动调节、充电弹簧、密封垫、密封轴均储存于一个简易机箱内，以便于受冻更换。
2、法国低温之星（1）动平衡测试和机加工的诱导轮，使得NPSH 很低，只有0.6-0.9m（2）失蜡铸造的高效闭合式叶轮,使得叶轮表面很光滑，液体流过叶轮是的阻力很小。
（3）采用较大的叶轮使得泵在运行是转速更低，从而增加泵的寿命。
（4）泵在第二次启动时无需预冷，它是套介质来润滑轴承的。
3、意大利Vanzetti（1）可频繁启动，对泵寿命无影响；（2）结构紧凑，便于安装维护；（3）可通过变频调速，流量调节范围大；（4）无密封及浸润型设计使维护要求降至最低；（5）直立型的设计使泵运转更稳定，运转寿命更长。
二、根部阀根部阀目前主要以日本进口根部阀为主，主密封材料是日本共荣阀门工业株式会社指定的：PCTFE（聚三氟氯乙烯）材料，聚三氟氯乙烯在低温条件下塑性变形非常小、耐超低温、弹性回复强，不容易变形。
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第一节 制冷压缩机组
•往复式压缩机主要参数计算：
•（1）排气量和供气量 •排气量与供气量的关系按下式计算。
•（4）排气温度
•
•式中 Ts、Td—进、排气的绝对温度，K；
•
ε—压缩比；
•
K—绝热指数。
（5-8）
第一节 制冷压缩机组
•（5）功率
•压缩机指示功率，多按绝热循环计算： •理想气体：Z级压缩机
•实际气体：
•
•式中 Ni—指示功率，kW；
•
Psi—第i级名义吸气压力，kPa；
•
Vti—第i级的气缸行程容积，m3/min；
第一节 制冷压缩机组
•（2）实际压缩机的排气量：
•排气系数：
•
•式中λ—排气系数，表示实际排气量与理论排气量之比。
• v—容积系数； • p—压力系数； • t—温度系数； • g—气密系数。 •（3）排气压力及级数
•
•式中 t—压缩机的总压缩比；
•
B—级数。
（5-6） 转速高。离心压缩机中转子只作旋转运动，转动惯量小，且与静止部件不接 触。这不仅减少了摩擦，还可大大提高转速。
•③结构紧凑。机组重量及占地面积都比同一气量的活塞压缩机小得多。
•④运转可靠。由于转动部件与静止部件不直接接触摩擦，因而运转平稳、排气 均匀、易损件少。且不需备用机组，维修量小。
•⑤单级压力比不高。
•
λvi—第i级的容积系数；
•
—第i级的考虑压力损失的实际排气和吸气压力，kPa；
•
ki—第i级理想气体的绝热过程指数；
•
kTi—第i级实际气体的温度绝热指数；
•
zsi、zdi—第i级名义压力下的气体压缩性系数。
第一节 制冷压缩机组
•轴功率为：
•
（5-11）
•式中 ηm—压缩机机械效率，一般中、大型压缩机ηm=0.90～0.95；循 环压缩机ηm=0.80～0.85。
（5-3）
第一节 制冷压缩机组
•离心式压缩机的实际消耗功为： •
（5-4 ）
•g—机械效率，一般取以下数值：
•
N>2000kW，g=97～98%
•
N=1000-2000 kW，g=96～97%
•
N<1000kW，g=94～96%
•c—传动效率，直接传动时c=1.0，用齿轮增速箱传动时，c=0.93
LNG生产主要设备
第一节 制冷压缩机组
• 液化工艺中主要工艺设备有制冷压缩机组、换热器、膨胀机等。在 LNG工厂的投资费用中，工艺设备占40％以上，其中制冷压力机组占50 ％，换热器占30％。
•制冷压缩机组
• 制冷压缩机组，包括压缩机和驱动装置（原动机）。制冷压缩机 组一般不备用。
•
第一节 制冷压缩机组
～0.98。
第一节 制冷压缩机组
•二、往复式压缩机
•往复式压缩机的特点： •优点： •①适用压力范围广。依靠工作容积 •变化的原理工作，因而不论其流量大小，都 •能达到很高的工作压力。 •②热力效率较高，功率消耗较其它型式压缩机低。 •③对介质及排气量的适应性强。可用于较大的排 •气量范围，且排气量受排气压力变化的影响较小。 •缺点： •①因往复惯性力大，使转速不能太高，故机器较笨重，大排量者尤甚。结构复杂 、易损件多，使维修工作量大； •②由于排气不连续，造成气流压力脉动，易产生气柱振动。 •
•⑥效率稍低。由于离心压缩机中气流速度较大，造成能量损失较大，故效率较 活塞压缩机稍低。
•⑦由于离心压缩机转速高、功率大、无备机，因此一旦发生事故，后果是严重 的，需有一系列紧急安全保障设施。
第一节 制冷压缩机组
• 在天然气加工中通常需要三到四个叶轮的离心式压缩机用于制 冷操作。 • 为使用多个级间闪蒸节能器的机会并允许多个冷却温度水平以进 一步降低功耗的机会。
•一、离心式压缩机
• 整套离心式压缩机组是由电气、机械、润滑、冷却、控制等部分 组成的一个系统，主要由转子、定子、和辅助设备等部件组成。
第一节 制冷压缩机组
•一、离心式压缩机 •离心压缩机的特点
•①流量大。由于往复往复式压缩机是间歇地进、排气，而气量又受气缸容积及 活塞往复运动速度所限制。离心压缩机中气体是连续流动，流通截面较大，同时 叶轮转速很高，故流量很大。
•
•式中 Vs——排气量，m3/min； • ——进气状态下的相对湿度； • psa——进气温度下的饱和蒸气压力，kPa； • p0——标准大气压力，kPa； • T0——标准状态温度，K； • Ps——进气压力，kPa； • Ts——进气温度，K。Ts=40C; • V——供气量，m3/min。
（5-5）
• 离心式压缩机装置的主要缺点：出口节流会引起气流波动。为 了避免波动问题，在低负荷操作期间将排出的制冷剂蒸气循环回压 缩机吸入口。
第一节 制冷压缩机组
•离心式压缩机主要参数计算：
•（1）排气温度 •离心式压缩机的排气温度按多变压缩计算：
•
•式中 Td—离心式压缩机的排气温度，K；
•
Ts—离心式压缩机的进气温度，K；
•
ε—压缩比；
•
m—多变指数。
•（2）多变效率
•
•式中 ηp—离心式压缩机的多变效率；
•
m—多变指数；
•
k—气体绝热指数。
（5-1） （5-2）
第一节 制冷压缩机组
•（3）离心式压缩机的功率 •离心式压缩机的理论功率：
•
•式中 p—多变效率； • Ps—进气压力，kPa； • Vs—进气流量，m3/min； • Pd—排气压力，kPa； • ηp—绝热效率。
•驱动机的功率应为：
•
（5-12）
•式中 ηc—传动效率，皮带传动ηc=0.96～0.99；
•齿轮传动ηc=0.97～0.99；半弹性联轴节：ηc=0.97～0.99； •刚性联轴节：ηc=1。
第一节 制冷压缩机组
•三、螺杆式压缩机
•（1）螺杆式压缩机主要特点：
• ①它的单位排气量的体积、质量、占地面积以及排 •气脉动均远比往复式压缩机为小。 • ②螺杆式压缩机在宽广的工况范围内，仍能保持较高的效率，没有动力型 压缩机在小排气量时出现的喘振现象。 • ③它可用于所有制冷剂。 • ④螺杆式压缩机可在很宽的吸入和排出压力范围条件下操作而系统毋需改 造。实际上压缩比无限制。 • ⑤发动机、气体透平和膨胀机也可用作驱动器。