小型天然气液化中低温换热装置设计及性能探讨.pdf

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1、工业、生产2015年第4期小型天然气液化中低温换热装置设计及性能探讨周庆哲陕西省燃气设计院　陕西　西安　710043摘要：低温换热装置是天然气液化的关键部件，影响着整个小型天然气液化装置的性能。本文针对其设计及性能展开讨论分析。关键词：天然气液化；低温换热；装置设计Designandperformanceoflowtemperatureheatexchangerinsmall-scaleliquefiednaturalgasunitZhouQingzheShanxiGasDesignInstitute,Xi

2、’an710043,ChinaAbstract：Lowtemperatureheatexchangerasthekeyequipmentinanaturalgasliquefier，influencestheperformanceofthewholeunit.Thedesignandperformanceofitarepresentedinthispaper.Keywords：liquefiednaturalgas；lowtemperatureheatexchanger；designofunit引言冷剂制冷

3、、甲烷膨胀、氮膨胀、氮甲烷膨胀等工艺。小型天近些年随着石油资源的日益匮乏，我国能源供应面临危然气液化装置有着体积小、运输方便等特点。小型天然气液机，各国为了缓解资源短缺压力，纷纷积极大规模开发利用化装置无疑以其优势促进了我国天然气事业的发展。我国第天然气。天然气以优异的性能和特点，成为了目前世界上的一套小型天然气液化装置是一九九六年十二月中石油与中科主要能源。天然气使用易受到季节影响，不宜保存，所以多院低温中心联合开发，采用是个撬块组成，利用气体轴承膨选择将天然气液化储存。传统天然热液化装置造价高，维护胀机

4、制冷技术。一九九九年一月我国开发了第二种小型天然费用大，安全方面更令人担忧。相比之下小型天然气液化装气液化装置，但使用中仍然存在许多问题，压力损失过大，置体积小、寿命长、成本低，小型天然气液化装置的应用发效果并不理想，最终没有推广。2001年，我国中原油田投资挥了巨大作用，要保障小型天然气液化装置的性能，必须做开发了由法国索菲燃气公司设计的新型小型天然气液化装[1]置，取得了成功，此装置不仅效果高，性能也得到了大幅度好低温换热装置设计。提升，能耗和运行费用都有所降低，并被广泛应用。1天然气天然气指的是自然界

5、中天然存在的气体，这些气体包括3小型天然气液化中低温换热装置设计及性能油田气体、煤层气体、泥火山气体、气田气体。这些气体为目前小型天然气液化装置，所使用的低温换热装置多为[2-3]烃类和非烃类气体的混合物，是优质的燃料。天然气主要用板翅式低温换热装置和管壳式低温换热装置。在选择时多途是燃料、制造化学药品、碳黑，更是现代工业不可缺少的根据不同的使用需求和小型天然气液化装置的实际情况，下原材料。天然气的特点是：比空气轻、无色、无味、无毒，面针对两种方式的低温换热装置进行设计，并对比两个低温主要成分是烷烃，其中含

6、甲烷最多，含有少量乙烷、丙烷和换热装置的性能。丁烷及硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳与微量3.1管壳式低温换热装置设计稀有气体。天然气作为燃料相比其他燃料安全许多，由于比管壳式低温换热装置目前在石油、化工、能源等领域应空气轻，如发生泄漏时，立即就会向上扩散，不易发生积聚用的比较广泛，是标准的传统管低温换热装置。优点是：制形成爆炸，可以说是理想的安全能源。使用天然气减少了煤造简单、选材范围广、易清洗、生产成本低、实用性强、处炭和石油的用量，改善了环境污染问题。天然气属于清洁能理量大、性能稳定、适应高压

7、等特点。缺点是：结构紧凑性源，与传统能源相比减少，二氧化硫排放量近百分之百，差、单位符合金属消耗量大、传热效果差。是目前为止应用最减少二氧化碳排放量百分之六十以上，大大减少了酸雨的形多的低温换热装置。管壳式低温换热装置设计参数见表1。成，缓解了温室效应。表1管壳式低温换热装置设计参数2小型天然气液化装置参数管程壳程天然气在气体状态下，不易保存、不易运输，需要通过工质天然气干空气天然气液化装置，制造高压与低温环境，让天热气由气化流速1.011.69液。小型天然气液化装置由液化系统、控制系统、天然气预表面传热系

8、数3055.1117.5处理系统、储存系统等几大部分组成。小型天然气液化装置阻力0.0.10960.02532热流量41702.62可以理解为液化天然气接收终端或基本负荷型液化装置。目传热温差13.07前主流的天然气液化技术分为橇装式LNG和固定式LNG，主传热系数110.21要工艺有混合冷剂制冷、丙烷预冷混合冷剂制冷、多级混合裕度10.2%282015年第4期工业、生产33.2板翅式低温换热装置设计m，约是管壳