天然气液化工艺
lng 工艺流程
lng 工艺流程LNG（液化天然气）工艺流程是将天然气转化为液态状态的过程。
液化天然气作为一种清洁、高效的能源，已广泛应用于工业、航运和能源供应等领域。
下面将详细介绍LNG的工艺流程。
LNG的工艺流程通常包括天然气处理、液化、储存和运输等环节。
首先，天然气处理是指将原始天然气中的杂质和杂质物质去除，并使之适合液化的过程。
这一环节对天然气进行除水、除硫、除酸等处理，以获得高纯度的天然气。
一般来说，除硫处理是天然气处理的关键步骤之一，其中最常见的方法是采用酸性氨法。
此外，还需要将天然气中的水分去除，以免在后续液化过程中引起腐蚀和结冰等问题。
在天然气处理完成后，液化过程开始。
液化天然气的核心原理是通过降低天然气的温度将其转化为液态。
常见的液化方法有自然液化法和制冷循环液化法。
自然液化法是通过降低天然气的温度使其达到饱和汽化压力，进而从气态转变为液态。
而制冷循环液化法则是通过制冷剂来降低天然气的温度，使其液化。
制冷剂通常采用液氮或制冷机组来实现。
液化过程完成后，液化天然气被储存起来。
LNG的储存通常使用特殊的储罐，这些储罐由保温层和内胆组成，以保持液化天然气的低温状态。
储罐的设计主要考虑到LNG的膨胀系数和膨胀速度，以及安全性和可持续性等因素。
最后，液化天然气被运输到目的地。
LNG的运输主要有两种方式：海上运输和陆上运输。
在海上运输中，LNG被装载到LNG船上，通过管道或船舶进行运输。
在陆上运输中，LNG通常被装载到特殊的储罐车或储罐，通过公路或铁路进行运输。
总之，LNG的工艺流程包括天然气处理、液化、储存和运输等环节。
通过这一系列的工艺过程，天然气能够转化为液态状态，提供清洁高效的能源供应。
随着LNG的应用越来越广泛，相信其工艺流程也将不断优化和创新。
lng生产工艺
lng生产工艺LNG（液化天然气）是一种清洁、高效、低碳的能源，广泛应用于工业生产、城市燃气、发电等领域。
LNG的生产工艺主要包括天然气采集、净化、液化和储运。
天然气的采集是LNG生产的第一步。
天然气是一种在地下岩石中存在的气态化石燃料，与石油类似，其在地球深部的沉积有助于生长和释放。
生产者通过钻井将岩石层中的天然气释放出来，通常是通过水平井和压裂技术来实现。
采集的天然气会经过管道输送到地面的处理设施。
天然气净化是LNG生产的第二步。
天然气中含有很多杂质，如硫化氢、二氧化碳和水。
净化的目的是去除这些杂质，以保证LNG的质量和安全性。
通常采用物理、化学和生物方法进行净化。
物理方法包括冷凝和脱水，将天然气中的水汽凝结成液体，以及通过低温冷却来去除二氧化碳等杂质。
化学方法包括吸附和吸收，利用化学物质来吸附和吸收杂质。
生物方法是利用微生物来降解天然气中的有机杂质。
液化是LNG生产的核心环节。
天然气在常温下是气态的，而液化是将其冷却至极低温（通常在零下162摄氏度）下使其转化为液态。
液化天然气的体积只有气态天然气的1/600，因此可以更容易地储存和运输。
液化的过程包括冷却和压缩。
首先，天然气被压缩，以增加其密度。
然后，通过向天然气注入低温液体（通常是液氮或液氧）来使其冷却，使其温度降至液化点以下。
冷却后的液态天然气将被储存在特殊的容器中。
储运是LNG生产的最后一步。
液化天然气通常通过海上运输到世界各地。
LNG船是专门设计用于储存和运输LNG的船舶。
LNG船采用双壳结构和高度绝缘材料，以防止液态天然气泄漏。
在船上，液态天然气将被储存在巨大的罐体中，以保持其低温和稳定。
一旦到达目的地，LNG将被卸载到储罐中，供应商可以进一步将其用于工业生产、城市燃气或发电等用途。
总的来说，LNG的生产工艺包括天然气采集、净化、液化和储运。
每个环节都是精细而复杂的，需要使用先进的技术和设备。
LNG作为一种清洁能源，对于减少碳排放和改善环境质量具有重要意义。
天然气液化原理
天然气液化原理天然气是一种重要的能源资源，而天然气液化技术则是将天然气从气态状态转化为液态状态的重要工艺。
天然气液化原理是指通过一定的工艺方法，将天然气中的甲烷、乙烷等成分冷却至低温下，使其转化为液态天然气，以便于储存、运输和利用。
本文将介绍天然气液化的原理及其相关知识。
首先，天然气液化的原理是基于气体的压缩和冷却过程。
在液化工艺中，首先需要将天然气通过压缩机进行压缩，使其达到一定的压力。
随后，经过冷凝器的冷却作用，将天然气冷却至其临界温度以下，从而使其逐渐转化为液态。
这一过程需要通过制冷剂或者其他冷却介质来实现，以确保天然气能够达到液态状态。
其次，天然气液化的原理还涉及到温度和压力的控制。
在液化工艺中，温度和压力是两个重要的参数。
通过控制液化设备中的温度和压力，可以有效地实现天然气的液化。
一般来说，随着温度的降低和压力的增加，天然气的液化程度会逐渐提高。
因此，在液化工艺中，需要对温度和压力进行精确的控制，以确保天然气能够完全液化。
另外，天然气液化的原理还涉及到能量的平衡和热力学过程。
在天然气液化的过程中，需要消耗大量的能量来实现天然气的冷却和液化。
同时，液化过程也会产生大量的热量。
因此，在液化工艺中，需要通过换热器、蒸发器等设备来实现能量的平衡，以确保液化过程能够顺利进行。
最后，天然气液化的原理还涉及到液化设备的选择和设计。
液化设备的选择和设计是影响液化效果的重要因素。
不同的液化设备具有不同的性能和工艺特点，需要根据天然气的成分、压力、温度等参数来选择合适的液化设备。
同时，液化设备的设计也需要考虑到能量消耗、安全性、稳定性等因素，以确保液化过程能够稳定、高效地进行。
总之，天然气液化是一项复杂的工艺过程，涉及到压缩、冷却、控制、能量平衡等多个方面的技术。
通过对天然气的物理特性和热力学过程的深入研究，可以更好地理解天然气液化的原理，并进一步优化液化工艺，提高液化效率，降低液化成本，推动天然气液化技术的发展和应用。
焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程
焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程1.煤气净化焦炉煤气中含有大量的杂质和硫化氢，需要通过煤气净化来去除这些杂质。
煤气净化过程包括硫化氢去除、酸性物质去除、颗粒物去除和水分去除。
首先，将焦炉煤气送入硫化氢去除装置，利用吸收剂将硫化氢吸附除去。
然后，将煤气送入酸性物质去除装置，通过吸附剂去除酸性物质。
接下来，通过过滤装置去除颗粒物，并通过干燥装置去除水分。
2.产气经过煤气净化的焦炉煤气进入产气装置，进行进一步的处理。
产气装置主要包括变压吸附（PSA）过程和膜分离过程。
首先，将净化后的焦炉煤气通过压缩机增压，然后进入PSA过程。
在PSA过程中，通过特定的吸附剂将气体中的甲烷和其他碳氢化合物吸附，然后通过减压脱附，使吸附剂再次可用。
然后，进入膜分离过程，利用特定的膜材料对气体进行分离，将甲烷和其他碳氢化合物分离开来。
3.液化分离得到的甲烷和其他碳氢化合物进入液化装置，进行液化处理。
液化装置主要包括压缩机、冷却器和膨胀阀。
首先，通过压缩机将气体增压，然后经过冷却器进行冷却，冷却温度通常在-160°C至-180°C之间。
在冷却的过程中，气体逐渐转化为液体。
最后，通过膨胀阀将液体进一步降温，达到常温下的液化状态。
4.储存液化的天然气（LNG）通过输送管道进入储罐进行存储。
储罐通常采用双层结构，内层用于储存液化天然气，外层用于保温。
储罐还配备了安全阀和压力传感器，以确保储存的LNG的安全性。
以上是焦炉煤气制液化天然气（LNG）项目的工艺流程的详细描述。
通过煤气净化去除杂质和硫化氢，通过产气过程去除甲烷和其他碳氢化合物，然后通过液化和储存，将焦炉煤气转化为液态天然气，方便储存和运输。
这项工艺过程能够更高效地利用焦炉煤气，并提供更为清洁的能源。
lng生产工艺论述
lng生产工艺论述LNG（液化天然气）是在天然气投产后经过处理，降低温度并将其压缩成液体形式。
这种形式的天然气在储存和运输过程中占据很小的空间，使得天然气能够更加便捷地从供应方流向需求方。
LNG的生产工艺是一个复杂而精细的过程，涉及到多个步骤和设备。
一、天然气处理：首先，天然气需要经过处理以去除其中的杂质，如硫化物、二氧化碳和水等。
处理的方法包括吸收、凝结和吸附等。
这一步骤的目的是提高LNG的质量，并减少在后续处理中可能产生的问题。
二、液化过程：天然气在液化过程中需要降低温度以使其转化为液体。
这通常是通过制冷来实现的。
一种常见的液化方法是通过冷凝剂降低天然气的温度，使其液化。
这里有几种不同的液化方法，包括低温制冷法和混合制冷法等。
三、压缩：液化天然气在压缩过程中通常需要一定的压力才能储存和运输。
在这一步骤中，LNG被压缩到高压状态，以提高其能够被储存和运输的能力。
压缩通常是通过液体压缩机来实现的。
四、储存和运输：一旦天然气被液化和压缩，它可以被储存和运输。
LNG通常被储存在特殊的储罐中，这些储罐具有高度的保温性能，以确保LNG的温度保持低温状态。
LNG的运输通常通过船舶、管道或特殊的储罐车等方式进行。
五、再气化：当LNG到达需求方时，它需要再次转化为天然气的形式供应给用户。
这个过程通常是通过加热LNG，将其再次转化为气体来实现的。
再气化的过程中可以使用蒸汽、热媒或其他加热方法。
总结起来，LNG的生产工艺涉及多个步骤，包括天然气处理、液化过程、压缩、储存和运输，以及再气化。
这些步骤需要精心安排和操作，以确保LNG的质量和安全性。
LNG的生产工艺也在不断改进和发展，以提高生产效率和环境友好性。
随着天然气的需求不断增加，LNG生产工艺的重要性也在不断凸显。
lng工艺流程
lng工艺流程
《lng工艺流程》
LNG，即液化天然气，是一种将天然气液化成液态的工艺，
以便更容易、更经济地进行运输和储存。
液化天然气的生产过程涉及复杂的工艺流程，下面我们将对其进行简要介绍。
首先，天然气会经过净化和去除杂质的工序，以保证其纯度和安全性。
然后，经过压缩将天然气冷却至负162摄氏度左右，此时它将转化为液态。
这个过程需要特殊的设备和工艺来完成，其中包括压缩机、换热器、贮存罐等。
在液化的同时，天然气的体积减小了约600倍，这样使得它更便于储存和运输。
进一步，液化天然气会通过管道或船只进行运输。
这需要配套的设备和系统来保证其在运输过程中的安全和稳定。
一旦到达目的地，液化天然气将会被再次升温并转化为气态，然后通过管道输送到工厂或用户现场。
在整个液化天然气的生产和运输过程中，安全性和环境保护都是最为关键的考量。
设备的运行、检修和管理都需要严格遵守相关的规范和标准。
此外，与液化天然气相关的安全应急预案和环境影响评估也同样重要。
总的来说，LNG的生产过程是一个复杂的工艺流程，它涉及
多个阶段和环节，需要周密的设计和严格的控制。
只有不断完善和提高工艺流程，才能保证LNG生产的安全、稳定和高效。
焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程
焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程步骤1：触变换焦炉煤气进入初级处理单元，通过触变换器进行初步的处理。
在触变换过程中，高温的煤气被冷却至约80°C，同时采用触变换剂将硫化氢（H2S）和一些有机硫化物转化为硫元素，并去除部分粘附有机物质。
步骤2：硫还原触变换后的煤气进入硫还原器，将剩余的硫化氢进一步还原为硫元素。
硫还原使用催化剂，通常是氧化铝载体上的钼和镍催化剂。
步骤3：脱酚硫还原后的煤气通过脱酚器，将含酚化合物（如苯、甲苯、二甲苯等）从煤气中去除。
脱酚器中通常使用有机溶剂，如N-甲基吡咯烷酮（NMP）或N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）和聚乙烯醇（PVA）复配。
步骤4：除甲硫除酚后的煤气进入除甲硫器，将含有机硫的化合物（如甲基硫化氢、异丁基硫醇等）从煤气中去除。
通常使用金属氧化物作为吸附材料，如氧化铝、氧化锌等。
步骤5：蒸汽重整除甲硫后的煤气进入蒸汽重整器，通过高温和蒸汽的作用，将一些低碳烃转化为高碳烃。
这个过程中使用催化剂，通常是镍基催化剂。
步骤6：压缩蒸汽重整后的煤气被压缩至一定的压力。
将煤气压缩主要是为了方便后续工艺的进行。
步骤7：冷却压缩后的煤气进入冷却器，通过水或其他冷却介质进行冷却。
冷却的作用是将煤气中的水蒸汽和其他液态物质冷凝成液体。
步骤8：分离液态天然气（LNG）和其他成分冷却后的煤气进入分离器，通过分离器将液态天然气（LNG）和其他成分分离开来。
LNG是主要产品，而其他成分，如硫元素、甲醇等，则作为副产品进行处理或回收利用。
步骤9：增压泵送分离得到的液态天然气（LNG）通过增压泵送至贮存容器中。
增压泵送过程是将LNG压力提高到一定程度，以便储存和运输。
步骤10：贮存和运输储存容器中的LNG通过管道或其他运输方式，如船运、卡车运输等，进行运输。
LNG作为清洁能源的替代品，被广泛应用于城市燃气供应、发电厂和工业领域。
以上是焦炉煤气制液化天然气（LNG）项目的工艺流程，通过一系列的处理和分离过程，将焦炉煤气转化为液化天然气（LNG）并进行贮存和运输。
lng液化天然气
lng液化天然气LNG液化天然气1. 引言天然气是一种清洁、高效的能源，广泛应用于工业和民用领域。
为了满足能源需求，天然气需要进行液化处理，以方便储存和运输。
LNG液化天然气是将天然气冷却至极低温下，将其压缩成液态的过程。
本文将详细介绍LNG液化天然气的工艺流程、应用领域以及环保优点。
2. LNG液化天然气的工艺流程LNG液化天然气的工艺流程包括三个主要步骤：前处理、液化和储存。
2.1 前处理前处理是将天然气中的杂质和污染物去除的过程。
天然气中常含有硫化氢、二氧化碳和水分等成分，这些成分会对液化天然气的质量和储存产生不利影响。
前处理主要包括去除硫化氢和二氧化碳、调节天然气的水分含量等措施。
2.2 液化液化是将天然气冷却至极低温下，使其转化为液态的过程。
液化过程涉及制冷、压缩和分离等步骤。
首先，天然气被冷却至负162摄氏度左右，使其温度接近气态的临界点，此时天然气会开始转变为液态。
接下来，在压缩机的作用下，液化天然气被进一步压缩，以增加其密度和储存容量。
最后，通过分离器将液化气体与其他杂质分离，以确保液化天然气的纯度。
2.3 储存储存是指将液化天然气储存于特殊容器中，以便于长期保存和运输。
LNG常以液态形式被储存在特殊的储罐中，这些储罐通常采用双层隔热结构，以确保LNG的低温不被外界热量影响。
储罐的设计和建设需要严格的标准，以确保安全性和可靠性。
3. LNG液化天然气的应用领域LNG液化天然气因其高能量密度、清洁环保以及易于储存和运输等特点，在各个领域有广泛的应用。
3.1 工业用途LNG液化天然气在工业领域中被广泛应用作为燃料。
它可以用于发电机组、蒸汽锅炉和工业炉等设备，取代传统的煤炭和石油燃料，减少污染物的排放。
此外，LNG还可以作为原料，用于合成化学品和石化产品的生产。
3.2 运输领域LNG液化天然气在运输领域也发挥着重要的作用。
通过将天然气液化，可以大大降低其体积，从而减少运输成本和提高运输效率。
天然气液化工艺及安全性分析
天然气液化工艺及安全性分析一、天然气液化工艺天然气是一种清洁、高效、环保的能源，具有储量大、分布广、供应稳定等优势，但是其本身具有挥发性大、密度小、温度低等特点，不易长距离输送。
为了解决这一问题，天然气液化工艺应运而生。
天然气液化是将天然气压缩至一定压力，使其液化成为液态天然气（LNG），以便于长距离运输和存储。
液化天然气的制备过程主要包括压缩、冷却、分离、精馏等步骤。
其中，压缩和冷却是关键的步骤，涉及到大量的能量转换，需要冷却剂的加入，常用的冷却剂包括液氮、液氢、液氨等。
常见的液化天然气工艺包括几种，其中最常见的是基于深冷压力工艺的分离液化工艺和基于制冷循环工艺的液化工艺。
二、天然气液化的安全性分析天然气液化有其特殊的安全风险，其主要关注点包括了压力、挥发性、温度和毒性。
液化天然气罐的爆炸和泄漏事件不时发生，给人们的生命财产带来了严重危害。
1. 压力液化天然气罐是密封容器，所以压力监控是非常重要的一个环节。
一旦罐内压力过高，就需要采取排压措施以避免发生危险。
为了避免罐内压力的异常，通常采用了压力传感器等设备对罐内压力进行实时监控。
2. 挥发性液化天然气具有高度挥发性，故泄漏后仅能保持液态状态的时间很短，不仅会造成巨大的气体排放，而且还会引起严重的火灾、爆炸等事件。
因此，液化天然气存储在罐内不宜过满，以留出足够的“安全储备区”。
3. 温度液化天然气需要在极低温度下运输和储存在压力容器内，过高的温度会导致罐体的强度变差、容积变小，进而增加其爆炸和泄漏的风险。
为了确保液化天然气的存储安全，必须采用合适的绝热材料、减少罐体碰撞等。
4. 毒性液化天然气主要成分是甲烷，长时间的接触会对人体造成伤害，对环境造成不良影响。
因此，在液化天然气储存场所附近应该禁止有害化学物质的生产和储存。
在现实生产中，需要制定一系列的安全生产规范和应急措施，并针对不同的工艺过程和应急情况采取不同的安全措施。
同时，还需要培养具备一定安全生产知识和技能的员工，做好安全教育和培训。
LNG工艺流程范文
LNG工艺流程范文LNG是液化天然气（Liquid Natural Gas）的缩写，是指将天然气冷却至其临界温度以下的温度（约-160°C）和大气压力下液化的过程。
液化天然气是一种更易于储存和运输的能源形式，广泛应用于城市燃烧、电力生产和工业生产等领域。
下面将介绍LNG的工艺流程。
1.天然气进气：天然气从储气罐或管道输送到LNG工厂。
在进入工厂之前，天然气需要经过预处理，包括去除杂质如硫化氢（H2S）、二氧化碳（CO2）和水蒸气，以及调整温度和压力。
2.除硫化氢（H2S）：为了防止硫化氢对设备和管道的腐蚀，需要将H2S从天然气中去除。
常用的硫化氢去除方法有碱吸附和催化氧化两种。
3.除二氧化碳（CO2）：由于二氧化碳对LNG质量和设备的影响，需要将二氧化碳从天然气中除去。
常用的去除二氧化碳的方法有物理吸附、化学吸收和膜分离等。
4.压缩：将天然气压缩至较高的压力，以便于后续处理和液化。
5.去水蒸气：通过冷却和减压，使天然气中的水蒸气凝结成液体，并进行除水处理。
6.废气处理：在LNG生产过程中产生的废气需要进行处理，以减少对环境的影响。
常用的废气处理方法包括吸收、吸附和催化燃烧等。
7.冷却压缩：将经过预处理和压缩的天然气冷却至其临界温度以下的温度（约-160°C），使其液化。
通常使用液氮或制冷机等冷却介质进行冷却。
8.分离：冷却后的液化天然气通过分离设备进行气液分离，以分离出液态LNG和气态废气。
9.储存：将分离出的液态LNG储存于LNG储罐中，用于长时间的储存和运输。
10.转运：储存的LNG可以通过液化天然气船舶或管道进行短、中、长途的运输。
11.预热：在LNG到达目的地之前，需要对其进行预热以恢复其气态状态，从而方便进入管道系统或用于消费。
12.供应：将预热后的LNG输送至终端用户，供应城市燃气、电力发电或工业用途等。
总结起来，LNG工艺流程包括天然气进气、除硫化氢、除二氧化碳、压缩、去水蒸气、废气处理、冷却压缩、分离、储存、转运、预热和供应等步骤。
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第 1 页 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。
一、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-40℃)，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-100℃)，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-160℃;经节流进一步降温后进入分离器，分离出凝液和残余气。第 2 页
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-100℃，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。
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、低压第 3 页
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。
二、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，利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+凝液，气体返回冷箱进一步降温，产生LNG。C5+凝液需经稳定处理，使之符合产品质量要求。
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，在换热器内的第 4 页
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 Refrigerant Cycle)，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%以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。 第 5 页
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-40℃)，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进储罐。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-60℃;“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-162℃而液化，充分体现了热力学特性，从而使第 6 页
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(DMR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
制冷循环方式 能 耗 kW·h/m3天然气 kJ/m3天然气
阶式 混合冷剂 带预冷混合冷剂 0 .32 0.33～0.375 0 .39 1152 1200～1350 1404
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的比较。 第 7 页
表3-4 C3/MR、阶式液化流程和DMR的比较 比较项目 C3/MR 阶式液化流程 DMR 单位LNG液化成本
设备投资成本 能耗 操作弹性
低 中 高 中
高 高 低 差 低 低 中 高
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(Integral Incorporated cascade)，简称第 8 页
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8。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^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