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浅谈天然气液化手艺及其使用

2018-1-4 9:54:20 本站原创 【字体: 奥门金沙娱场8149com


液化天然气简称LNG,由于其高贮存服从和可灵敏运输的性子,并且与储气库和柜比力具有更简单建立、投资小以及受内部身分影响较小和奏效疾速等等优势,以是出格合适扩容并调峰都会中的输配气体系。LNG还可用作车用燃料,由于此中辛烷值比现有汽车燃料高,抗爆性好,而且可以完整熄灭、排气净化少,可以有用提高发动机期限和低落运转本钱等。拿紧缩天然气与LNG停止比力,LNG也具有必然优势,好比高贮存服从,耽误续驶里程,储瓶压力较低,重量轻且数目小,提高安全系数,在建站时不受供气管网的相干限定等等。 
  2.天然气液化手艺概述 
  天然气的液化体系能够分为五个部门,即预处理、液化、存储、输送和利用。在当前LNG的工艺线路中,三种支流工艺包罗收缩制冷工艺、混淆制冷工艺以及阶式制冷工艺。 
  2.1阶式制冷工艺 
  在已往,最为常用的制冷工艺即是阶式制冷工艺。该工艺方法是经由过程三个制冷轮回阶段组成并实现天然气液化的。三个阶段有三个体系,即丙烷制冷系统、乙烯制冷系统以及甲烷制冷系统,其根据制冷温度梯度(即零下30℃和零下90℃以及零下150℃)逐级给天然气供给足以使其液化的冷量。其详细过程可形貌为,天然气在颠末净化以后,进入三阶制冷循环系统当中,在三个冷却器中起首停止冷却,厥后停止冷凝,然后是将天然气停止液化处置,最初停止过冷处理,经由过程撙节降压以后制造出高温常压液态的天然气并停止贮存。 
  阶式制冷工艺的特性在于能够将制冷系统从天然气液化体系中自力出来,其中的制冷剂是单一的单位,两个体系之间的关联性不大,因而操纵简朴不变,没必要担忧体系之间的互相影响,比力合适高压气源,由于其能够操纵气源压力能。但是,该工艺制冷系统也有缺点,第一点是制冷机组许多,制冷流程太长,要求高纯度的制冷剂,第二点即是该制冷系统不适合氮含量过大的天然气,因而,天然气液化安装市场上已然丢弃了这类液化工艺。 
  2.2混淆制冷工艺 
  在六十年代末,在工作经验积聚之下渐渐演化并设想出混淆制冷工艺,这类制冷工艺次要是经由过程改动制冷剂并替换之前的阶式制冷工艺中多个纯组分。其制冷剂凡是接纳烃类混合物,包罗N2、C1、C2、C3、C4和C5,而其详细利用身分是根据质料气的压力和构成而定。根据质料天然气可否与混淆制冷剂相混淆可把混淆制冷工艺分为两类:开式混淆制冷工艺以及闭式混淆制冷工艺。 
  在闭式混淆制冷工艺中,制冷剂循环系统是自成一体的相对自力的体系。其历程是由混淆制冷剂起首被制冷压缩机停止紧缩以后,经由过程水(氛围)冷却后,在差别温度级下按级冷凝并别离,然后在撙节以后进入冷箱(也即换热器)中的差别温度段,给颠末三脱处置的质料天然气供给响应冷量,使其成为液态天然气。 
  在开式混淆制冷工艺中,混淆制冷剂是与已净化处置的原气分离并按次第流过气液分离器和各温度级的换热器。在停止冷凝的同时,也逐渐把需求的制冷剂组分从混合气体中颠末冷凝别离出来并根据制冷剂沸点的上下逐级蒸发别离出来,从而天生一股高温物流,与质料天然气进入逆流换热的制冷轮回。可是该体系的手艺研发还未完成,操作过程冗杂,并且还有系统启动工夫比力长等缺点。 
  相对阶式制冷工艺而言,混淆制冷工艺的特性有工艺简朴、机器设备少,并且本钱金额低等等。可是,该工艺还有一些缺点,好比高能耗,工艺体系开辟艰难,并且对混淆制冷剂组分配比的要求极其严厉。 
  2.3收缩制冷工艺 
  在该工艺中次要是使用原气的压力能量停止对外做功,从而给液化供给响应冷量。天然气的收缩以及收缩服从是决议体系液化率的关键因素,故而,该制冷工艺合适在利用压力低可是运送压力高,需求停止中央降压的气源场合。 
  3.我国天然气液化手艺使用近况 
  3.1上海浦东L N G工场 (东海天然气变乱调峰站)工艺 
  我国第一座用以变乱调峰的天然气液化安装处置天然气液化范围可达10×104m3/ d。而该安装的建立目标次要是为包管向长江下流地域用户供给在东海天然气开采或运输因其他各类缘故原由招致停产时的气源。 
  该安装包罗了三个液化单位,包罗混淆制冷剂别离塔,制冷机紧缩机组和团体式冷箱。该装备还具有以下三个优势:第一,该安装接纳高效的板翘式冷箱,具有小占地面积和高换热效率等特性;第二,该安装只包罗大批的装备,全部工艺流程简单明了;第三,动装备的数目少,有用低落投资金额以及维护费用。 
  3.2新疆广汇L N G工场工艺 
  在新疆吐哈油田四周也有LNG项目,其气源来自吐哈油田,并且利用的是混淆制冷工艺,该安装团体范围可达150×104m3/ d 。该安装由四大体系构成,即净化、液化、存储和运输体系。这个项目的次要目的市场在于我国长江中下游的发达地区。 
  该安装的工艺历程能够形貌为:在输气管网华夏气的压力只要15bar,在停止凝液别离、过滤以及计量以后,需再经由过程增压体系对质料天然气停止增压,直至50bar;厥后的天然气能够进入脱CO2和H2S等杂质气体的净化系统,在该体系中的吸收剂次要是MEA;而在厥后,质料天然气必需颠末分子筛干燥器停止脱H2O以后,才气进入天然气的液化单位;在液化单元中,天然气被冷凝至零下162摄氏度,再经由过程截流降压的办法规复至常压形态,从而得到高温液化天然气,最初将该种天然气运送至LNG储罐内停止贮存。 
  这个LNG工场与上海的LNG工场在处置和液化以及部门工艺方面大类类似,唯一的区分就是制冷剂紧缩机组差别。 
  4. 天然气液化手艺使用远景 
  在我国,天然气资本的散布不同于能源消耗水平散布情况,以至是恰恰相反。天然气的资本多集合在西部,而天然气的使用却是越往东南标的目的。故而急需处理天然气运输成绩。跟着我国经济和基础设施的开展完备,百姓普遍使用天然气已然开端风行。但是,云云长距离的天然气运送管线,其中的建立投资规模宏大以及因部门地域地质地貌形成的施工手艺艰难,外加建成后昂扬的维护费用,各种成绩都是能影响长江中下游地区用户的天然气安全灵敏供应的不确定身分。其次,由于运送管道安插事关各大燃气供应商的切身利益,以是必需思索近期和远期天然气运送管道输气才能的利用率,从而在停止输气管网布置计划设计时,需求根据普通都会的发展规律,对大中小城市近期和远期天然气用气范围停止猜测,可是更由于这些猜测事关社会政治经济情况等很多不确定身分而变得难以肯定,以是大多数燃气供给商会挑选舍远求近。这使得输气管道网在今后的工夫中,只会跟着天然气需求增长而迟缓革新开展。其三,由于百姓用宇量会有季节性的差别,输气管路也会不时呈现毛病,这城市形成供气的不平衡。故而,急需建立大量LNG调峰工场以起到调峰感化。据理解,由于LNG工场比拟空中高压储气罐和地下储气库具有浩瀚优势,比方投资资金少,节省地盘,建立工期短等等。并且,天然气在液化以后的运输更加经济可靠,在长距离运输的状况下具有小风险、强适应能力等特性,另外更有专业的LNG槽车和汽船能够运输遥远地区的液态天然气。伴随着经济的开展,天然气一定因其高熄灭率和安全环保以及经济可靠的性子而广受城市居民的喜爱。 

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