天然氣液化技術(shù)及其應(yīng)用探析

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1、天然氣液化技術(shù)及其應(yīng)用探析天然氣液化技術(shù)及苴應(yīng)用探析摘要：液化天然氣(LNG)作為天然氣一種應(yīng)用形式，有明顯的優(yōu)越性，尤其在天然氣運(yùn)輸和存儲(chǔ)方面。本文首先分析液化天然氣特點(diǎn)及作用，然后詳細(xì)闡述了天然氣液化工藝技術(shù)耍點(diǎn)，最后說明天然氣液化技術(shù)應(yīng)用方向。關(guān)鍵詞：天然氣特點(diǎn)液化技術(shù)應(yīng)用運(yùn)輸一、液化天然氣特點(diǎn)及作用液化天然氣主要成分是甲烷，是地球上公認(rèn)的最干凈能源。油氣田開采的天然氣經(jīng)脫水、脫酸性氣體及重桂組分，去除一些有價(jià)值的成份，如氨，及一些對(duì)下游產(chǎn)業(yè)不利的成分，如水，和一些高分子碳?xì)浠衔?，之后再?jīng)冷卻降溫操作，獲得天然氣低溫液態(tài)產(chǎn)品。天然氣液化后便于進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)輸，儲(chǔ)存效率高、占地少

2、、投資省，有利于城市負(fù)荷平衡調(diào)節(jié)。液化天然氣生產(chǎn)過程中釋放出的冷量可回收利用，且低溫液化過程中能分離出各種有價(jià)值的副產(chǎn)品，對(duì)環(huán)境保護(hù)而言有非常重大效用，能有效減輕城市污染情況出現(xiàn)。二、天然氣液化工藝技術(shù)要點(diǎn)1.天然氣預(yù)處理天然氣預(yù)處理是指脫除天然氣中硫化氫、二氧化碳、水分、重桂和汞等雜質(zhì)，以免這些朵質(zhì)腐蝕設(shè)備及在低溫下凍結(jié)而堵塞設(shè)備和管道。脫水主要有冷卻、吸收、吸附3種脫水方法，天然氣從地層開?出后，常含有水蒸氣，還含COS、C02、H2S及RSH等一些酸性氣體，這種天然氣由于含酸性氣體，常被稱為酸性氣或含硫氣。酸性氣體對(duì)人身有害，對(duì)設(shè)備管道有腐蝕，由于其沸點(diǎn)較高，降溫過程中易析出固體

3、，因此一定要進(jìn)行脫除，通常采用醇胺法和分子篩吸附進(jìn)行脫酸。2.天然氣液化操作工藝通常天然氣液化工藝操作原理包含以下幾方面內(nèi)容：2.1.混合制冷劑液化操作工藝混合制冷工藝多采用坯類混合物作為制冷劑,代替階式制冷工藝中多個(gè)純組分。其制冷劑組成根據(jù)原料氣組成和壓力而定，利用多組分混合物中重組分先冷凝、輕組分后冷凝特性，將其依次冷凝、分離、節(jié)流、閃蒸得到不同溫度級(jí)冷量。另外，據(jù)混合制冷劑是否與原料天然氣相混合，分閉式和開式兩種混合制冷工藝。2.2.級(jí)聯(lián)式制冷液化操作工藝級(jí)聯(lián)式液化流程中較低溫度級(jí)循環(huán)，將熱量轉(zhuǎn)移給相鄰較高溫度級(jí)循環(huán)，主要應(yīng)用于基本負(fù)荷型天然氣液化裝置。比如丙烷和甲烷等，透過多個(gè)

4、制冷體系分別和天然氣完成換熱，使天然氣溫度能逐漸降低至液化基本要求。2.3?膨脹制冷操作工藝膨脹制冷工藝，是利用高壓制冷劑通過透平膨脹機(jī)絕熱性能，并使用克勞德循環(huán)制冷技術(shù)完成天然氣液化操作，氣體在膨脹機(jī)中膨脹降溫時(shí)，能輸出功，可用于驅(qū)動(dòng)流程中的壓縮機(jī)。據(jù)制冷劑不同，膨脹機(jī)制冷循環(huán)可分氮?dú)馀蛎浺夯鞒?、氮?dú)?甲烷混合膨脹液化流程和天然氣直接膨脹液化流程。這類流程簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)靈活、工作可靠、易啟動(dòng)、易操作、維護(hù)方便、投資省，但能耗略高。3.天然氣液化裝置液化裝置通常?用基木負(fù)荷型和調(diào)峰型兩種,基本負(fù)荷型是一種大型液化裝置，可用于當(dāng)?shù)厥褂没蛲膺\(yùn)。該裝置液化單元大都使用級(jí)聯(lián)式液化或混合制冷劑液化

5、兩種流程。目前新建與擴(kuò)建的基本負(fù)荷型天然氣液化裝置，基木上都使用丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程。調(diào)峰型液化天然氣裝置一般用于調(diào)峰負(fù)荷或補(bǔ)充供應(yīng)冬季燃料，以液化方式儲(chǔ)存在低峰負(fù)荷時(shí)過剩的天然氣，用于高峰或緊急情況。該裝置在匹配峰荷和增加供氣可靠性方面發(fā)揮著重要作用，可極大的提高管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性。調(diào)峰型天然氣液化裝置與基本負(fù)荷型天然氣液化裝置相比，屬于小流量天然氣液化裝置，由于生產(chǎn)規(guī)模相對(duì)較小，不適合于連續(xù)運(yùn)行，它的液化部分?般使用帶膨脹劑液化和混合制冷劑液化流程。4.運(yùn)輸天然氣液化后體積能縮小600多倍，將更便于經(jīng)濟(jì)安全的運(yùn)輸。從輸氣經(jīng)濟(jì)性方面考慮，陸上3000千米左右運(yùn)距內(nèi)，利用管道輸氣比較經(jīng)濟(jì)

6、,當(dāng)超過3500千米后，?用船運(yùn)方式優(yōu)勢(shì)更為明顯，能夠使大量風(fēng)險(xiǎn)性管道投資有效降低，節(jié)約運(yùn)輸成木。液化天然氣船建造技術(shù)的不斷發(fā)展提高了液化天然氣的運(yùn)輸效益，主要體現(xiàn)在日氣化率降低及蒸發(fā)氣回收利用上。目前應(yīng)用的液化天然氣船，由于大都沒有再液化裝置，動(dòng)力燃料主要利用消耗蒸發(fā)氣，而不進(jìn)行回收液化。液化天然氣由于具有高效、清潔、價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)，因此被列入開發(fā)利用的重點(diǎn)能源。液化天然氣船的建造可滿足進(jìn)n液化天然氣運(yùn)輸能力的需要。三、液化天然氣的應(yīng)用方向1.液化天然氣冷能的利用液化天然氣因?yàn)榻?jīng)過深度冷凍液化而蘊(yùn)藏著巨大的能量，當(dāng)LNG與常溫常壓環(huán)境之間存在的溫度和壓力差時(shí)候，LNG由液態(tài)變成氣態(tài)，蘊(yùn)藏

7、在其中的巨大冷能會(huì)釋放出來，回收利用這些能量就是液化天然氣冷能的利用。在常壓下，每公斤液化天然氣到常溫氣態(tài)大約可釋放出879KJ的能量。其應(yīng)用范圍也十分廣泛，比如發(fā)電、空氣液化分離、冷凍倉(cāng)庫(kù)、制造液化二氧化碳等。2.調(diào)峰液化天然氣的運(yùn)輸和儲(chǔ)存比地下儲(chǔ)氣庫(kù)具有更大的優(yōu)勢(shì)，不受地理?xiàng)l件、運(yùn)輸距離和容量的限制，經(jīng)濟(jì)便捷。它可以使能源短缺的國(guó)家得到供氣保證，可以對(duì)氣源充沛的國(guó)家進(jìn)行有效調(diào)峰，補(bǔ)充天燃?xì)馐褂酶叻迤诘牟蛔?，可以彌補(bǔ)難以建地下儲(chǔ)氣庫(kù)城市的供氣