天然气液化工艺技术比较分析

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1、万方数据第29卷第1期天然气工业天然气液化工艺技术比较分析王保庆中国石油化工股份鸯限公司天然气分公谣王僳庆。天然气液亿王艺技术比较分析．天然气工业，2009，29(1)：111-113，摘要近期LNG工业快速增长再次刺激了LNG工艺的技术发展，使得一些传统的LNG生产工艺得到了关注，尤其是混凝土结构的、驳船型、弹武LNG装置等小规模LNG项目的应用。根据工作实践井查阅大避国内外舞精，较系统逢及LNG产鬟，功耗拳生产线效搴等方恧对5静基零负莹鳖LNG王芑遴考亍了毙较分耨，鬣舞嚣浣／混合制冷工艺、复

2、迭式制冷工艺、双混合制冷工艺、单混合制冷工艺和带预冷的氮气膨胀工艺。其中，单混合制冷工艺流程、氮气膨胀制冷循环流程工艺筒单，设备数量少，装置占地面积小；丙烷／混合制冷工艺流程、双复迭式制冷工艺漉程、双重混台制冷工艺流程工艺较复杂，设备数藿多，装鬣占地面积较大。在热带地诞建造大型LNG装置采用丙烷／混合制冷工艺摄好；氨气膨胀制冷循环流程因其工艺筒单，设备数量少，制冷剂易获得和补充，较适合矮于边逛遗区孝海土小型天然气处理工厂。关键词天然气液化工艺对比分析DOI：10．3787／J。issn．1000

3、0976．2009．01．032基本负荷型LNG大多采用丙烷／混合制冷(ca／MR)工艺(C3是工艺代号)，该工艺怒壶空气产暴及化学公司APCI(AirProductsandChemicalsInc．)于20世纪70年代发明的LlJ，全世界大约95％的LNG工艺魁在该工艺的基础上演变丽束的，该工艺通常采用蒸汽轮机或燃气轮机驱动压缩机，冷却方式可采焦承冷帮空冷等。邋年来，

4、9蠹着诋溢热交换器制造技术的发展，丙烷／混合制冷工艺得到更加广泛的运震，装置的生产怒模达到了每年40h×104t。近期LNG上

5、业快速增长再次刺激了LNG工艺的技术发展，也使一些传统的LNG生产工艺褥到了关注，尤其怒混凝土结构的、驳船型、浮式I，NG装置等小规模I，NG项目的应用¨创。例如：Phillips在大酉洋l，NG矮磊(theAtlanticl。NGproject)中，采用复迭式工艺，使该工艺再次受到关注。Pritchard在PRlC0工艺豹基萋窭上对单混台裁冷工艺黪魂耗效率进行了很大改进，使该工艺能用于陆上或海上LNG生产装置。1比较基础壶予投术内容=ji

6、三法公开获得，浙改在实践中对不I司工艺的逐项比较怒很困

7、难的。因此，笔者仅使尾耱强懿条{孛(冷帮分凄、原糕气、掭凌、费用)对优化的丙烷／混合制冷工艺与其他较好的4类工艺进行了毙较，它们是：丙烧／混合制冷工艺(C3／MR)、复迭式翎冷工艺(CCS)、改进的双混合式制冷工艺(DMR)、改进的单混合式制冷工艺(SMR)和带预冷鹋氮膨胀镧冷工艺(工艺代号为N2)。为方便跑较，假定I。NG装鼹采用相同的预处理单元。研究的限定条{牛为：原黼气温度为25℃、篷力为60MPa；禚_：l毪}气组分体积含量为甲烷85．1％、乙烷6．5％、丙烷3％、丁烷1．2％、戊烷及重

8、绒分0．5％、氮气1。5％、二氯化碳2．2％；环境平均温度27℃；蔺收的LPG组分遂新注入LNG；所有的工艺都采用空气冷却系统；LNG的贮存及装载设施，通用设施不在研究懿蒗困内。2工艺流程简述笔者选用最新型的丙烷／混合制冷工艺作为比较研究的参考。丙烷／混合制冷工艺以蕊烷作为预冷介霞，混合涮冷帮(氮气、掣烷、乙烷、闲烷)襻为液化介艨，选用一台燃气透平驱动压缩机，对丙烷进行压缩并经空冷后冷凝。气襁稻液相镧冷裁依次冷帮作者简介：王保庆，1973年生，工程师，硕士；1997年毕业予原西南石油学院化学上程

9、(石油及天然气加工工程)专业，2007年敬褥上海交通大学镪力工程工程学位；从事LNG接收终端工程和天然气输气管道工程建设管理。逢垃：(100011)：It索市西城区安德路甲67号302室中石化天然气分公司]j程技术部。电话：13910903612。E—mail；baoqingwang@rip．sina．corn·圭ll·万方数据天然气工业2009年1月及膨鼗，达粥预定熬簸佳割冷麴线。天然气在热交换器中被液化，丙烷循环为混合制冷剂及天然气提供预冷冷艇。复迭王艺流程是一个复合懿冷系统。该工艺采用高沸

10、点制冷剂，为下～级的制冷剂提供冷餐，使用纯净的单组分。丙烷和乙烯制冷循环通常采用封闭式的裁冷循环，甲烷聚照开式的孝毳坯，莠l釜式热交换器和板式热交换器冷却天然气。使用这种换热器，可以使其传热温差非常大，当甲烷压缩机的压缩比限定后，柱高于释境潺度条件下，LNG翻闪蒸气进入1．NG罐，尾气经篷缩税增歪瑶返回滚纯单元原料气入口，构成甲烷循环的一部分n]。双重混合制冷工艺(DMR)采用甲烷、乙烯、丙烷萃毽丁烷混合耘俸为臻冷奔震，潮冷髑嚣缭后经过空气冷却系统冷却、膨胀以提供冷量。单燕混合制冷工艺(SMR)