天然气液化工艺-燃气安全
安全使用天然气和液化气基本知识

安全使用天然气和液化气基本知识第一篇:安全使用天然气和液化气基本知识安全使用天然气和液化气基本知识一、安全使用天然气基本知识1、必须使用国家规定的燃烧器具,不得安装、使用国家明令淘汰的燃气器具。
2、使用天然气的灶具、热水器、锅炉等场所必须保持通风良好。
3、在天然气设施附近进行拆卸、安装施工,必须使用防爆工具。
4、天然气管道不应作为负重支架或者接地引线。
5、不得擅自拆卸、安装、改装天然气设施或者进行危害天然气设施安全的装饰、装修等活动。
6、不得私自改动、损坏天然气设施;不得私自拆卸、安装、改装天然气器具。
7、不应将装有燃气设备的房间当作卧室使用,防止燃气泄漏使人中毒、窒息。
8、天然气灶具安装时,应委托具有相应资质的从业人员进行安装。
灶具应水平放在非可燃性材料制作的灶台上。
气表、灶具水平距离应大于0.3米,不得随意移动,不能将灶具放置在气表下方使用。
9、天然气灶具使用时,应先点火后开气。
如一次点火不成功,— 1 —应关闭灶具开关,待气味扩散后,再进行第二次点火。
根据火焰状况调节风门,防止回火和脱火。
10、天然气热水器安装时,应委托有资质的专业单位和人员安装。
热水器禁止安装在浴室内;烟道式热水器的排烟道必须伸出室外,确保燃烧废气排出。
11、不得在热水器未熄灭的情况下外出或就寝;不得在热水器集烟罩附近放置易燃物品。
应定期检查热水器排烟通道通畅情况,防止废气排出不畅,造成人员中毒。
12、不得将暖气或其它热源放置在天然气管线及其附属设施附近,以免发生爆炸事故。
在天然气燃烧点附近不准堆放易燃、易爆物品,严禁使用第二火源(如煤炭炉、煤油炉、液化气灶等)。
13、天然气灶具要使用燃气专用胶管,胶管使用寿命一般为两年,到期或发现老化应及时更换,避免漏气。
胶管长度不能超过2米,不能穿墙使用。
14、使用天然气时,要经常观察火焰燃烧情况,以防火焰熄灭发生燃气泄漏。
使用过程中,因紧急情况停气,应关闭表前阀门,以免恢复正常供气时,发生燃气泄漏。
LNG液化天然气知识

LNG(液化天然气(liquefied natural gas))LNG是英语液化天然气(liquefied natural gas)的缩写。
主要成分是甲烷。
LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t(1MMBtu=2.52×10^8cal)。
1、简介LNG是液化天然气(Liquefied Natural Gas)的简称。
形成:先将气田生产的天然气净化处理,再经超低温(-162℃)常压液化就形成液化天然气。
LNG气液之间的临界温度是-162℃”LNG制造中最常用的标准是美国石油学会(API)的620。
中国LNG利用LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然气的英文缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要成分由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间,而且具有热值大、性能高等特点。
LNG是一种清洁、高效的能源。
由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全,而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展,因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加。
液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃,LNG已成为稀缺清洁资源,正在成为世界油气工业新的热点。
为保证能源供应多元化和改善能源消费结构,一些能源消费大国越来越重视LNG的引进,日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。
国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务,LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源商品。
中国天然气利用极为不平衡,天然气在中国能源中的比重很小。
LNG液化天然气安全操作规程汇编 作业指导书

LNG液化天然气安全操作规程汇编目录LNG储罐增压操作规程1使用前先检查增压器密封性,不泄露才能投用。
发现漏气,必须消除后才能投入使用,试压气源应用干燥的氮气或空气。
2操作规程2.1首先将系统中的增压回路气相阀打开,然后缓慢打开增压液相阀,当管外出现霜雾时,再逐步开大出气阀,直至气化量达到要求后,稳定阀门开启程度,进入相应储罐增压。
2.2若出气管发现结霜,造成出气温度过低,表明进液量太大,必须立即关小供液阀(以防过液),并应及时清除管外结霜,条件具备可增加通风设备(或采取其他相应措施)。
2.3气化器绝对禁油,操作时应戴好无油保温手套,当确定气化器被油污染后,应对换热管进行彻底清洗。
(1)60-80℃热水清洗。
(2)用加热至80-100℃的氮气吹除,确认无油并吹干为止。
(3)油污染严重时,应采用四氯化碳清洗,清洗时应加强警觉,气味剧烈时应戴上防毒面具。
药剂洗后用无油、无杂质的清水清洗直至水中无药剂成分为止,最后再用加温至80-100℃的氮气吹除水份,确认吹干为止。
2.4当储罐压力增至0.4Mpa(暂定)后,关闭储罐根部液相阀,待设备恢复常温后关闭储罐根部气相阀。
LNG储罐安全操作规程1储罐操作工艺指标1)最高工作压力:0.78MPa2)最低工作温度:-196℃1.1.2储罐进液操作程序1.1.2.1准备工作1)操作人员的要求:操作人员应经过安全教育和操作技术培训合格后持证上岗,操作人员在作业时应佩戴必要的劳保用品及工作服2)试压要求3)设备投用前都应按设计要求进行压力试验。
4)试压气体应为干燥氮气,其含氧量不大于3%,水分露点不大于-25℃,且不得有油污。
5)吹除置换要求:吹除置换是保证设备正式充装液体安全的保证措施,应先用含氧量不大于3%的氮气吹除,同时保证无油污,水分露点不大于-25℃。
然后再用LNG置换至液体纯度为至,方可允许充装液体。
6)预冷:试压合格后,需用液氮进行预冷,以确保设备的低温运行可靠性:储罐在首次使用前必须用氮气进行吹扫及预冷。
液化天然气技术

3、LNG发电
(1)常规蒸汽发电 利用天然气在锅炉中燃烧, 产生高温高压蒸汽推动蒸汽轮机,从而带动发电 机发电。这种发电热效率低只有38%左右,目前 已很少使用; (2)燃气-蒸汽联合循环发电 利用天然气在燃 气轮机中直接燃烧做功,是燃气轮机带动发电机 发电。再利用燃气轮机产生的高温尾气,通过余 热锅炉产生高温高压蒸汽推动蒸汽轮机,然后带 动发电机发电,此时为双循环,即联合循环发电。
广东珠海液化天然气项目 该项目是中国海洋石油总公司利用南 海番禺气田天然气作资源,建设的第一套 天然气液化装置试点工程,位于广东省珠 海市横琴岛,紧邻中海石油(中国)有限公 司珠海终端天然气处理厂,液化能力约2亿 立方米/年,LNG产量约14万吨/年。现在 已经投产,产品已经进入深圳城市燃气管 网
3-液位计
4-LNG储罐
5-压力控制阀 6-球阀
8-电磁阀 7-充液阀
10-加热水管
11-发动机
9-蒸发器及两级减压器
LNG汽车燃料供给系统工作原理
当发动机运行时,LNG在储罐中气液共存, 正常工作压力不低于0.2MPa,当罐内压力低于 0.2MPa时,压力控制阀开启,自增压器工作, 将一部分气态天然气充入储罐,使罐内达到工作 压力。当发动机停运时,随着热量的不断吸入, LNG不断地被气化,当储罐的压力高于0.6MPa 时,安全阀打开,迅速放出部分气态天然气,保 证储罐不受破坏。 使用时从罐内流出的LNG经过气化器吸收发 动机冷却水废气热量而气化,并使其温度升高, 然后经过两级减压,经管路输送到混合器,并与 空气混合进入发动机
液化天然气技术
一、液化天然气基本知识
1、什么是液化天然气? 天然气在常压下,当冷却至约-162℃时,则 由气态变成液态,称为液化天然气(英文 Liquefied Natural Gas, 简称LNG)。 天然气在液化过程中进一步得到净化,甲烷 纯度更高,不含二氧化碳,硫化物,无色、无味、 无毒且无腐蚀性。 液化天然气的体积约为同量气态天然气体积 的1/600,大大方便存储和运输。 液化天然气比水轻,重量仅为同体积水的 45%。
液化天然气安全技术说明书

液化天然气安全技术说明书第一部分:化学品化学品中文名称:液化天然气化学品俗名或商品名:液化天然气化学品英文名称:Liquefied Natural Gas企业名称:北海市管道燃气有限公司地址:北海市北海大道86号联通新时空大楼8楼电子邮件地址:邮编:536000技术说明书编码:生效日期:企业应急电话:传真号码:分子式:混合物第二部分:成分/组成信息第三部分:危险品概述危险性类别:第2.1类易燃气体侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息,当空气中甲烷达25%~30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调,若不及时脱离,可致窒息死亡。
皮肤接触液化本品,可致冻伤。
燃爆危险:本品易燃,具窒息性。
第四部分:急救措施皮肤接触:若有冻伤,就医疗。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅,如呼吸困难,给输氧,如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。
第五部分:消防措施危险特征:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法:切断气源。
若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。
喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。
第六部分:泄漏应急处理应急行动:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。
切断火源,建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。
尽可能切断泄漏源。
合理通风,加速扩散。
喷雾状水稀释、溶解。
构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。
如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。
也可以将漏气的容器移至空旷处,注意通风,漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
第七部分:操作处置与储存操作处置注意事项:密闭操作,全面通风。
LNG液化工艺的三种流程

LNG液化工艺的三种流程LNG是通过将常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间,而且具有热值大、性能高、有利于城市负荷的平衡调节、有利于环境保护,减少城市污染等优点。
由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全,而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展,因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。
为保证能源供应多元化和改善能源消费结构,一些能源消费大国越来越重视LNG的引进,日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。
我国对LNG产业的发展也越来越重视,LNG项目在我国天然气供应和使用中的作用尤为突出,其地位日益提升。
1 天然气液化流程液化是LNG生产的核心,目前成熟的天然气液化流程主要有:级联式液化流程、混合制冷剂液化流程、带膨胀机的液化流程。
1.1 级联式液化流程级联式(又称复迭式、阶式或串级制冷)天然气液化流程,利用冷剂常压下沸点不同,逐级降低制冷温度达到天然气液化的目的。
常用的冷剂为水、丙烷、乙烯、甲烷。
该液化流程由三级独立的制冷循环组成,制冷剂分别为丙烷、乙烯、甲烷。
每个制冷循环中均含有三个换热器。
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;通过9个换热器的冷却,天然气的温度逐步降低,直至液化如下图所示。
1.2 混合制冷剂液化流程混合制冷剂液化流程(Mixed-Refrigerant Cycle,MRC)是以C1~C5的碳氢物及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工质,进行逐级的冷凝、蒸发、膨胀,得到不同温度水平的制冷量,逐步冷却和液化天然气。
混合制冷剂液化流程分为许多不同型式的制冷循环。
1.2.1 闭式混合制冷剂液化流程下图为闭式混合制冷剂液化流程(Closed Mixed Refrigerant Cycle)。
液化气、天然气的安全使用常识(三篇)

液化气、天然气的安全使用常识一、液化气主要成份液化气一般叫液化石油气,主要成分为:乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。
外观与性状:无色气体或黄棕色油状液体,有特殊臭味。
为了提醒人们及时发现液化气是否泄漏,加工厂常向液化气中混入少量有恶臭味的硫醇或硫醚类化合物,也就是特殊臭味的来源。
二、液化气使用时注意事项液化气是城乡居民广泛使用的主要能源之一,每公斤液化气燃烧热值为11000大卡,气态液化气的比重为2.5公斤/立方米,每立方液化气燃烧热值为25200大卡,这样可看出一立方液化气燃烧热值是天然气的三倍。
目前每瓶液化气充装重量为13±0.5公斤,总计燃烧热值159500大卡,相当于20立方天然气的燃烧热值。
生活中一般使用瓶装液化气和管道液化气两种。
为避免发生安全事故发生,应科学安全地使用瓶装液化气,并要注意以下几点:1.液化气钢瓶必须经技术监督部门检验合格,未经检验的不能充装使用。
换气时应对钢瓶进行安全检查并协助服务站对钢瓶角阀进行动态试漏。
2.液化气钢瓶要远离明火和高温,严禁液化气与其他火源同室使用。
3.连接钢瓶与灶具的胶管两端必须用喉箍箍紧,燃气灶摆成水平状,钢瓶与灶具外侧的距离不得小于1米,胶管长度不得超过2米。
4.燃气灶具点火时,先全部打开钢瓶上的角阀,再点燃灶具。
使用完毕后,应关闭燃气灶具和液化气钢瓶角阀。
5.换气时,装卸调压器要仔细检查调压器前端的密封胶圈应完好,否则不可使用,安装调压器时,应拧紧调压器手轮,并应打开钢瓶角阀检查各接口是否漏气。
6.液化气钢瓶因瓶内液体减少,压力小,火焰不旺时切勿用火烤或用热水等加热液化气钢瓶。
当液化气压力不足不能正常燃烧时,要将钢瓶送到供气单位处理残液,用户不得自行将残液倒在室外或下水道,这样做很容易发生火灾事故。
7.要经常检查钢瓶、灶具等是否漏气,可将肥皂水涂在钢瓶的角阀、调压器、灶具开关和胶管等处检查,如果涂抹处冒出气泡,应立即关闭钢瓶角阀,并向供气单位报修。
LNG基本知识及安全技术

密度的差异使储罐内的LNG发生分层。
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一. LNG的基本性质
翻滚:若LNG已经分层,上层液体吸收的热量一部分消耗于液体表面蒸 发所需的潜能,其余热量使上层液体温度升高。随着蒸发的持续,上
层液体密度增大,下层液体密度减小,当上下两层液体密度接近相等
时,分界面消失,液层迅速混合并伴有大量液体蒸发,此时蒸发率远 高于正常蒸发率,出现翻滚。
低廉,方便施工等。
蒸发特性:LNG作为沸腾液体储存在绝热储罐中,外界任何传入的 热量都会引起一定量液体蒸发成气体,这就是蒸发气(BOG)。标 准状况下蒸发气密度是空气60%。当LNG压力降到沸点压力以下时, 将有一定量的液体蒸发成为气体,同时液体温度也随之降低到其 在该压力下的沸点,这就是LNG闪蒸。由于压力/温度变化引起的 LNG蒸发产生的蒸发气处理是液化天然气储存运输中经常遇到的问
题。
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一. LNG的基本性质
泄漏特性:LNG泄漏到地面,起初迅速蒸发,当热量平衡后便降到某一 固定的蒸发速度。当LNG泄漏到水中会产生强烈的对流传热,在一定的 面积内蒸发速度保持不变,随着LNG流动泄漏面积逐渐增大,直到气体 蒸发量等于漏出液体所能产生的气体量为止。泄漏的LNG以喷射形式进 入大气,同时进行膨胀和蒸发,与空气进行剧烈的混合。 储存特性: 分层:LNG是多组分混合物,因温度和组分的变化引起密度变化,液体
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二. 天然气液化技术
2)化学吸收法 化学吸收法是以碱性溶液为吸收溶剂,与天然气中的酸性气体(主要H2S、 CO2)反应生成化合物。当吸收了酸性气体的溶液温度升高,压力降低时, 该化合物又分解释放出酸性气体。 化学吸收法具有代表性的是醇胺(烷醇胺)法和碱性盐溶液法。 醇胺法
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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。
、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-40C),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-100C),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-160C ;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-100C,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。
m3- 6阶式制冷液化流榨I 一fg 缩机;2—冷却器;3_储集罐;4一分离器;5换热器图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。
r -丸然气Ji.c008060402002040-6080002040608000加406031 1 - T- 1 1 1 1 1 22 2 a n — _________ 图1000 2000 3000 4000 500() 6000 7000^/(Btu/mol) kJ/mol 20006000 10001400、母蜩O7三温度水平阶式循环的冷却曲线200 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 焙/(Bl u/mol) -8九温度水平阶式循环的冷却曲线、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,禾U 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礙液,气体返回 冷箱进一步降温,产生LNG C5礙液需经稳定处理,使之符合产品质量要求。
-2O40 OJO0020406000 11 1111- - - - -k J/mol 20006000 10001400G ^o o o o o w o o o o o o oK)!o lo io10C 8C 4 2-2亠-6一1 01 2-1 4l T -2(x -22(-24-2fi(.亠J M _頂刑「0渥吒进■刊翎律蘭化貳界1一丹削压“扔2叩和霽即沌畛5-I^Hi 6-J-THt 7诃惘仆打!IT 4-LNG幫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 RefrigerantCycle),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%^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。
S3-10预沁合绷般化茨罰Pi-能丙酬嬲:刃-中压内烷緞爺PHiff倔翱论輔;2-M8;彳-就輕軌;4—气鼾髀元;,一酬厳6H?«S; 7-冷箱混合冷剂由氮、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-40C),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 t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-60C; “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-162C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(DMF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勺比较。
表3-4 C3/MR、阶式液化流程和DMR勺比较四、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(In tegral In corporated cascade),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&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A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。