小型天然氣液化中低溫?fù)Q熱裝置設(shè)計及性能探討.pdf

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1、工業(yè)、生產(chǎn)2015年第4期小型天然氣液化中低溫?fù)Q熱裝置設(shè)計及性能探討周慶哲陜西省燃?xì)庠O(shè)計院　陜西　西安　710043摘要：低溫?fù)Q熱裝置是天然氣液化的關(guān)鍵部件，影響著整個小型天然氣液化裝置的性能。本文針對其設(shè)計及性能展開討論分析。關(guān)鍵詞：天然氣液化；低溫?fù)Q熱；裝置設(shè)計Designandperformanceoflowtemperatureheatexchangerinsmall-scaleliquefiednaturalgasunitZhouQingzheShanxiGasDesignInstitute,Xi

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

3、、甲烷膨脹、氮膨脹、氮甲烷膨脹等工藝。小型天近些年隨著石油資源的日益匱乏，我國能源供應(yīng)面臨危然氣液化裝置有著體積小、運輸方便等特點。小型天然氣液機，各國為了緩解資源短缺壓力，紛紛積極大規(guī)模開發(fā)利用化裝置無疑以其優(yōu)勢促進(jìn)了我國天然氣事業(yè)的發(fā)展。我國第天然氣。天然氣以優(yōu)異的性能和特點，成為了目前世界上的一套小型天然氣液化裝置是一九九六年十二月中石油與中科主要能源。天然氣使用易受到季節(jié)影響，不宜保存，所以多院低溫中心聯(lián)合開發(fā)，采用是個撬塊組成，利用氣體軸承膨選擇將天然氣液化儲存。傳統(tǒng)天然熱液化裝置造價高，維護(hù)脹機

4、制冷技術(shù)。一九九九年一月我國開發(fā)了第二種小型天然費用大，安全方面更令人擔(dān)憂。相比之下小型天然氣液化裝氣液化裝置，但使用中仍然存在許多問題，壓力損失過大，置體積小、壽命長、成本低，小型天然氣液化裝置的應(yīng)用發(fā)效果并不理想，最終沒有推廣。2001年，我國中原油田投資揮了巨大作用，要保障小型天然氣液化裝置的性能，必須做開發(fā)了由法國索菲燃?xì)夤驹O(shè)計的新型小型天然氣液化裝[1]置，取得了成功，此裝置不僅效果高，性能也得到了大幅度好低溫?fù)Q熱裝置設(shè)計。提升，能耗和運行費用都有所降低，并被廣泛應(yīng)用。1天然氣天然氣指的是自然界

5、中天然存在的氣體，這些氣體包括3小型天然氣液化中低溫?fù)Q熱裝置設(shè)計及性能油田氣體、煤層氣體、泥火山氣體、氣田氣體。這些氣體為目前小型天然氣液化裝置，所使用的低溫?fù)Q熱裝置多為[2-3]烴類和非烴類氣體的混合物，是優(yōu)質(zhì)的燃料。天然氣主要用板翅式低溫?fù)Q熱裝置和管殼式低溫?fù)Q熱裝置。在選擇時多途是燃料、制造化學(xué)藥品、碳黑，更是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的根據(jù)不同的使用需求和小型天然氣液化裝置的實際情況，下原材料。天然氣的特點是：比空氣輕、無色、無味、無毒，面針對兩種方式的低溫?fù)Q熱裝置進(jìn)行設(shè)計，并對比兩個低溫主要成分是烷烴，其中含

6、甲烷最多，含有少量乙烷、丙烷和換熱裝置的性能。丁烷及硫化氫、二氧化碳、氮和水氣和少量一氧化碳與微量3.1管殼式低溫?fù)Q熱裝置設(shè)計稀有氣體。天然氣作為燃料相比其他燃料安全許多，由于比管殼式低溫?fù)Q熱裝置目前在石油、化工、能源等領(lǐng)域應(yīng)空氣輕，如發(fā)生泄漏時，立即就會向上擴散，不易發(fā)生積聚用的比較廣泛，是標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)管低溫?fù)Q熱裝置。優(yōu)點是：制形成爆炸，可以說是理想的安全能源。使用天然氣減少了煤造簡單、選材范圍廣、易清洗、生產(chǎn)成本低、實用性強、處炭和石油的用量，改善了環(huán)境污染問題。天然氣屬于清潔能理量大、性能穩(wěn)定、適應(yīng)高壓

7、等特點。缺點是：結(jié)構(gòu)緊湊性源，與傳統(tǒng)能源相比減少，二氧化硫排放量近百分之百，差、單位符合金屬消耗量大、傳熱效果差。是目前為止應(yīng)用最減少二氧化碳排放量百分之六十以上，大大減少了酸雨的形多的低溫?fù)Q熱裝置。管殼式低溫?fù)Q熱裝置設(shè)計參數(shù)見表1。成，緩解了溫室效應(yīng)。表1管殼式低溫?fù)Q熱裝置設(shè)計參數(shù)2小型天然氣液化裝置參數(shù)管程殼程天然氣在氣體狀態(tài)下，不易保存、不易運輸，需要通過工質(zhì)天然氣干空氣天然氣液化裝置，制造高壓與低溫環(huán)境，讓天熱氣由氣化流速1.011.69液。小型天然氣液化裝置由液化系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、天然氣預(yù)表面?zhèn)鳠嵯?/p>

8、數(shù)3055.1117.5處理系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)等幾大部分組成。小型天然氣液化裝置阻力0.0.10960.02532熱流量41702.62可以理解為液化天然氣接收終端或基本負(fù)荷型液化裝置。目傳熱溫差13.07前主流的天然氣液化技術(shù)分為橇裝式LNG和固定式LNG，主傳熱系數(shù)110.21要工藝有混合冷劑制冷、丙烷預(yù)冷混合冷劑制冷、多級混合裕度10.2%282015年第4期工業(yè)、生產(chǎn)33.2板翅式低溫?fù)Q熱裝置設(shè)計m，約是管殼