万md液化天然气工厂技术分析

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1、150万m3/d液化天然气工厂技术分析广东大鹏液化天然气有限公司陈文煜2004年我国建成投运了目前国内规模最大的基本负荷型液化天然气(LNG)工厂，曰处理天然气150万m3，LNG年产量约为43万吨。该工厂由德国Linde公司提供天然气处理和液化技术，由德国TractebelGasEnginering(TGE)公司提供LNG的储存和灌装配送技术。工厂的原料气来自附近的油气田。生产的LNG灌装在集装箱罐中，通过公路运输到各个接收站，然后，LNG被汽化并经过较短的管线输送给工业和民用客户。本文对该工厂的工

2、艺流程进行技术分析，以期对国内液化天然气工厂的设计提供一些有益的借鉴。一、工厂设计数据1、工厂产能及储运要求工厂为基本负荷型液化天然气生产工厂，每年连续运行时间8000h，液化能力54t／h，操作弹性50％～100％。LNG储罐容积为30000m3，能满足10天产量的储存。LNG配送灌装系统每天连续16h灌装100个集装箱罐，其中30％公路运输,70％铁路运输。2、原料气条件及产品规格通过管道输送来的原料气来自附近的油气田，原料气组成见表1。原料气压力范围0.7～1.1MPa，设计压力是O．7MPa，

3、温度范围-15℃～40℃，设计温度是28℃，原料气中水含量(露点)正常为-42℃，最大-10℃。LNG产品规格见表2，储罐压力0.01MPa，温度为-163℃，在设计的原料气组成下，LNG在162.3℃时液相密度约为486.3kg／m3。3、现场环境条件LNG工厂现场环境条件见表3。二、工厂技术分析基本负荷型日产150万m3LNG液化天然气工厂包括天然气预处理和天然气液化、液化天然气储存和液化天然气配送系统。从油田来的原料气压力约O．7MPa，用原料气压缩机增压后，采用一乙醇胺(MEA)吸收二氧化碳、

4、分子筛吸附水分，净化后的天然气采用混合冷剂循环致冷(MRC)工艺进行液化，液化的天然气送至LNG储表1原料气组成 组分摩尔分数(设计组成)N23.81CH481.02C2H69.99C3H84.10C4H10O．93i&n-C5O．05C6+<0.0021CO2O．10H2+S0.28+3.2mg／m3Hgnil 表2LNG产品规格组分摩尔分数N20.8(最高1.0)CH482.4C2H611.1C3H8416CO2<50X10-6H2O<1X106其它1.1 表3LNG工厂现场环境条件项目数值大气压

5、/MPa年平均值0.09972最大值0.10096最小值0.09418环境温度／℃平均最高37.1平均最低-15.1设计温度(工艺)／℃30最大降雪深度/mm180设计降雪负荷(KN/m2)250现场海拔(黄海海程)/m790相对温度年平均43%年最大61%最大风速(m/s)34地震强度中国标准七级    罐贮存。混合冷剂主要由氮、甲烷、乙烯、丙烷和戊烷组成，混合冷剂压缩机由燃气轮机驱动，燃气轮机的燃料主要来自储罐中的闪蒸气。天然气与冷剂进行热交换的冷箱采用Linde独特的缠绕管式换热器。成品贮存在由

6、TGE设计的30000m3单包容式常压双壁金属罐内。LNG由罐内液下泵提升送至各装料臂进行集装箱罐的装料。l、工艺系统(1)天然气预处理从工厂原料气组成可以看出，汞、硫化氢和芳烃的含量已满足净化要求。因此本装置只考虑脱二氧化碳和水。按现有的原料气条件，从天然气中去除二氧化碳采用了化学洗涤方法。MEA洗涤工艺系成熟工艺，不需专利许可费，价廉而可靠，本装置采用了12％(质量浓度)MEA作为洗涤溶剂。脱水采用分子筛吸附，因为这种方法具有吸附能力强、低水气分压下的高吸附特性等优点，并可同时脱除残余酸性气。从界

7、区来的低压天然气(原料气)先经原料气过滤分离器除去液滴、固体颗粒，然后经原料气压缩机I级压缩，之后经级间空冷器降温到约40"C，再经级间气液分离器将冷凝水分离出后，经压缩机II级、级间空冷器、级间分离器分别压缩、冷却、分离后，进入二氧化碳洗涤塔，将二氧化碳含量从O．1摩尔分数降低到50×10*体积分数，经分离器后进入压缩机III级压缩，在冷却和分离冷凝水后，去干燥脱水单元。由于原料气压力太低，为了有效地液化，需要提高天然气的压力，以同时满足二氧化碳洗涤单元和分子筛脱水系统对操作压力的要求。装置所在厂址

8、系干旱地区，为节省水资源，几乎所有冷却都采用空气冷却，不设置循环冷却水系统。为了去除原料气内的汞，在原料气压缩机I级下游设计了1个汞吸附器单元，其中包括1个汞吸附器和1台下游过滤器。下游过滤器用于防止分子筛粉尘进入原料气管线。原料气从MEA洗涤塔的底部进入，从下向上经过浮阀式塔板，与逆向流动的贫胺溶液接触，贫胺溶液吸收酸性气体，二氧化碳与溶剂中的弱碱反应生成弱键连接的碳酸盐。在塔顶部，净化气体通过4块附加的塔板，以水洗的方法将其携带的溶剂回收。由塔顶出来