❶ lng液化,混合冷劑返回壓縮機的溫度低說明什麼,怎麼控制
壓縮機結露說明冷劑過多或者蒸發器效能降低了!在回氣管還有剩餘的冷劑,在壓縮機內部進行蒸發,導致壓縮機溫度偏低引起結露。氣液分離器損壞也有可能導致問題。正叢悔常情況迅鄭前下,壓縮機的散熱是通過剩餘的制畝清冷劑進行冷卻的,壓縮機上半部(1/3)有少許結露也是正常的,如果壓縮機運行後滿身是冷凝水那就是有問題了
❷ LNG儲配站BOG氣體回收採用BOG壓縮機,請問這個BOG壓縮機與CNG壓縮機有什麼不同
基本原理相同,只是功率要小得多
❸ 調試月總結
調試月總兄渣結兩篇
篇一:調試總結
一、調試方案及調試過程
2月15日,就當前運行狀態,做出如下調試方案:
方案一:
准則:在保證MRC壓縮機正常工況的前提下,緩慢調整MRC壓縮循環系統及低溫液化系統的參數,使其趨於設計值。期間,應杜絕一切超溫、超壓、超負荷現象的發生。
設計參數如下:
1、緩慢降低S1105 MRC出口分離器的溫度至設計值;同時應密切觀察MRC壓縮系統的參數變化。
2、 通過冷箱液相節流閥FV0811A/B及液體回收泵的出口閥V1152A/B的調節,將S1105 MRC出口分離器的液位維持在700mm---800mm;並同時密切觀察冷箱液相節流前後溫度TI-0812A/B、TI-0813A/B的變化。 3、在壓縮機入口流量與喘振流量有一定安全距離的情況下,緩慢關冷箱氣
相節流閥FV0821A/B,以提高壓縮機的出口壓力,使其緩慢趨於設計值。 4、在防喘振點離防喘振線不遠的時候,而壓縮機的進出口壓力依然很低,可根據混合冷劑的組分分析,緩慢配比所缺冷劑;因現各冷劑組分離設計值很近,所以在短暫配比之後,應停止配比,觀察一段時間混合冷劑的組分變化。然後在進行相應的配比。
5、隨著冷劑系統冷量的增加,天然氣的處理量緩慢的進行匹配。 2月16日開始實施方案一,首先將壓縮機出口分離器的溫度調至40℃~42℃,使氣液兩相冷劑余塵櫻進冷箱前的溫度接近設計值。然後關小冷箱的液相節流閥,此時MRC壓縮機入口溫度上升,冷箱上板式熱端溫差減小,入口分離器成液量減少,出口分離器液位上升,冷箱內冷劑液相通道阻力減少。再緩慢開大冷箱的液相節流閥,冷箱上板式的溫度開始下降,但使壓縮機出口分離器的液位不低於600mm,與此同時,也緩慢關小冷箱的氣相節流閥,壓縮機的出口壓力上升,進口壓力下降,此時根據混合冷劑的在線分析結果,向系統內配比所缺冷劑,使壓縮機的進出口壓力緩慢上升。
此調試過程中,在天然氣處理量不變的情況下,壓縮機的能耗相比之前有所下降,天然氣處理量能維持在12500m3/h~13000m3/h。但壓縮機出口分離器的液位波動較大,冷箱上板式的溫度也只能短時間靠近設計值,以致運行中工況不穩定。
通過3月豎叢6日觀察,MRC液相B通道冷劑流量過大,其阻力也遠超設計值,冷劑壓縮機循環量偏大,出口壓力未達到設計值,這時的壓縮機已經達到額定功率,做出以下調試方案:
方案二:
1、降低MRC液相B流量,使MRC壓縮機進口流量降低,同時B板式液相阻力降低,MRC出口分離器液位升高,避免液相流道氣液混流。
2、MRC流量降低,電流、功率下降,可向冷劑系統添加輕冷劑,提高進口與出口壓力,從而增加製冷量。
3、通過調整組份、液相流量,縮小板式熱端溫差,減小冷量損失,從而提高產量。3月7日開始做出調整,關小MRC液相節流閥,降低流量,提高MRC壓縮機出口分離器液位,使MRC壓縮機進口溫度升高,液相通道阻力下降。
MRC液相流量減小後,壓縮機的功率和出口壓力都有所下降,向冷劑系統補充冷劑。冷劑壓縮機出口壓力升至45bar時停止補充冷劑,但MRC液相通道阻力還是偏大,懷疑板式可能堵塞,上板式溫度不能降到設計值。
3月12日經過開會研究,做出如下調試方案:
方案三:
通過冷箱板式的溫度觀察,負荷基本都集中在下板式,上板式的溫度始終降不下來,這就關繫到MRC的一個冷量平衡,需通過對板式的冷量調節使上板式的溫度降下來。
1、關小MRC氣相節流閥,使下板式的氣相流量減小,從而實現冷量的分配。 2、在關小MRC氣相閥的同時,壓縮機的進口壓力會相應減小,出口壓力升高;由於MRC液相節流後的壓力在1.9bar左右,低於設計值2.28bar,所以MRC進口壓力會在關小氣相節流閥後降得更低,這時先不管進口壓力,在把氣相流量減小到11000~12000m3/h時,觀察壓縮機的出口壓力和MRC的組份,如出口壓力低於設計值44.8bar,可對MRC系統配比適當的冷劑,保證壓縮機的冷量供給。
3、在關小MRC氣相流量和配比冷劑的同時,觀察上板式MRC的熱端溫差,如熱端溫差過大,通過調節液相的流量和冷劑組份中重組份的比例(如熱端溫差過大,減小MRC液相流量或配比冷劑減小組份中重組份的含量)。
方案四:
MRC壓縮機的進口壓力過低
1、開大MRC氣相節流閥,降低MRC壓縮機出口壓力,使MRC壓縮機進口壓力達到1.8bar左右,觀察這時壓縮機出口壓力,在保證壓縮機進口壓力的情況下對MRC進行組份的調整;在配比冷劑的過程中調節出口壓力和進口的總流量。
2、MRC液相的流量根據總流量做出相應的調整,保證壓縮機的進出口壓力,在進出口壓力靠近設計值的情況下(進口1.93bar,出口44.8bar),觀察MRC液相的流量和氣相流量,同時注意MRC液相通道的阻力,如阻力還是偏大,以液相的流量和節流前後的溫度為准。
3、觀察冷劑通道的熱端溫差,如熱端溫差過大,說明液相冷劑量過大或是冷劑中的重組份過多,這時通過對冷劑液相的流量和冷劑組份的配比進行調整。3月13日開始按照方案三調試,通過氣相節流閥的關小,A板式氣相流量由14050m3/h降至12400m3/h,B板式氣相流量由14400m3/h降至12300m3/h;在關小氣相節流閥的同時,MRC的出口壓力上升至44.2bar,進口壓力降至1.3bar,MRC總流量降至40200m3/h;在關小氣相節流閥的'過程中冷箱上板式溫度有所下降,冷劑的各種組份向設計值靠近。
MRC壓縮機出口分離器的液位在達到800mm時,開大B板式MRC液相節流閥,其通道阻力上升,A板式液相流量升至11.8m3/h;冷箱上板式A通道液相節流後溫度由-48.9℃下降至-84.5℃,B通道節流後溫度由-34℃下降至-35.7℃;在氣相通道不做調整的情況下,加大冷劑液相B的流量,從而提高其製冷量,天然氣通道TI0805的溫度控制在-161℃左右,增大天然氣的處理量,從而增加產量。此時MRC壓縮機進出口壓力偏低,配比一部份冷劑(按照組份進行配比)。
由於LNG節流閥後溫度是負溫差,以節流前的溫度控制LNG產品的溫度,效果不明顯,反而去大罐的LNG溫度過高,氣化量過大;後壓縮機出口壓力過高,開大氣相節流閥,關小液相節流閥,降低MRC壓縮機出口壓力和進口流量,使壓縮比減小以降低其功率。
此調試過程中,冷箱上板式溫度無太過明顯的改善,同時天然氣處理量也無明顯提高。
4月1日開始按照方案四調試,開大氣相節流閥,壓縮機的進口壓力上升,出口壓力下降,在壓縮機的壓縮比靠近設計值後,向冷劑系統內配比冷劑,使壓縮機的進出口壓力緩慢靠近設計值。同時,通過調節進冷箱的天然氣量,將冷箱內的溫度控制在設計值以下,此時冷箱下板式建立起了一定的冷劑液位,冷箱上板式的溫度也開始向設計值靠近,天然氣的處理量也隨之提高至12500m3/h~13000m3/h。但在此調試過程中,由於冷箱溫度的不易控制,冷箱下板式的冷劑液位不穩定,以致壓縮機出口壓力及出口分離器的液位波動較大,冷箱工況也相應發生變化,天然氣的處理量也隨之波動。
二、目前存在的問題及下一步採取的相應措施:
1、天然氣進冷箱前壓力低,在21bar左右原因是凈化單元到粉塵過濾器後壓差過大(10bar~12bar)。近幾天冷箱進氣量在11000m3/h~12000m3/h,此時天然氣進冷箱壓力在19bar~22bar,通過計算在天然氣壓力提升至設計值33.1bar時,冷箱天然氣進氣量還可增加15%左右。 原因分析:脫汞劑可能粉化嚴重,粉塵過濾器的濾芯堵塞嚴重。 解決措施:更換脫汞塔填料及粉塵過濾器濾芯。
2、 MRC液相通道阻力較大,上板式溫度不易降下來, MRC氣相建立一定的
液位上板式的溫度就能降至設計值,需要控制好MRC下板式的液位,避免壓縮機出口壓力及出口分離器液位波動大。判斷液相節流閥應是氣液夾帶,所以上板式溫度能將到-100℃,且壓縮機工況波動也大。 原因分析:(1)、MRC出口分離器的液位過低,出口分離器底部液相出口產生的漩渦將氣相冷劑帶入了液相通道;(2)、冷箱液相通道中有微小的固體雜質;(3)、冷箱液相通道有設計偏小的可能,以致無法達到設計流量。
調整方向:將出口分離器液位提高。結合現場液位計和DCS顯示液位確定控制液位,防止液位過低,引起氣液夾帶。
3、 MRC壓縮機壓比大,壓縮機功率偏大,通過開大MRC氣相節流閥來提高
壓縮機進口壓力,效果不明顯,進口壓力1.45bar時,壓縮機出口壓力42.4bar,流量45100m3/h,而此時壓縮機的功率電流均超額定值。
原因分析:壓縮機內部泄漏量過大,導致壓縮比過大。
篇二:調試培訓總結
作為一個剛進入火電的應屆畢業生,我很高興也很榮幸參加這次調試培訓。對於剛參加工作的我來講,這次調試培訓是一個很好的學習交流機會,感謝公司領導的安排,同時我也非常珍惜這次學習機會,從這次調試培訓中我學到了不少工作上的專業知識,積累了一定的工作經驗。
在這段培訓期間,我們先後進行了對電廠輔機方面的理論培訓學習,調試跟班學習,以及火力發電站結構及系統的理論培訓與跟班實習,培訓內容由易到難,由理論到實際,覆蓋面廣,各個專業均有涉及。
初到電廠,首先是進行對安全知識的學習。通過安全學習以及培訓老師對一些真實違章事故的講述使得我再一次認識到安全對於生產和生命的重要性;尤其是在後來的調試跟班學習中,更是深刻認識到安全規范是無數電力建設人員的經驗總結、甚至是血的教訓,是避免違規操作的基本依據,也是成為一名合格的電力工作人員的必要條件。通過學習電廠的安全規范,我順利的通過了電廠組織的安全考試並拿到了電廠的出入證,調試培訓開始進入正軌。
進入電廠開始調試培訓期間,我首先對電廠設備的整體結構進行了解,其次是對火電站鍋爐設備電氣一次主接線圖、廠用電主要負荷、煤、氣、水、風系統、開關站、直流系統等進行了學習。雖然剛開始的理論學習有些地方不是很明白,但是在調試跟班學習過程中,通過沙A電廠技術組幾位工程師的現場講解,以及火電脫硝項目部工程師的指點,對原來學習中迷惑得到了釋疑,也從前一階段理論上的理解上升到現場實際的了解。在後來近半個月的調試跟班學習過程中,加強現場實際操作學習,對於引風機機、空預器、稀釋風機、吹灰器等結構,各部位的組成,作用等有了進一步認識,同時加強理論學習,對火力發電廠的各專業運行規程進行了系統學習,虛心向運行班組師傅們請教,積極學習動手操作及工作票、操作票制度,在這一階段中,對電廠調試運行工作有了更深刻的認識。 在調試培訓跟班學習中,最先接觸到的就是引風機的調試,我們先後對引風機的電機、冷卻風機、油泵進行了系統的檢查,各工種分工配合相互學習,機務方面檢查的設備的安裝是否符合安裝規范和設計要求;熱控電儀方面進行儀表的校驗以及檢查線路的連接是否正確,控制系統是否全部合乎要求。經檢驗完畢,引風機順利試轉,且轉數、電流、溫度、震動等參數符合設計要求,滿足所有工
作條件,可以按照計劃運行。同時空氣預熱器的電機試轉也是按照這樣的方法有條不紊的進行調試,經檢查設備安裝正常,線路控制系統正常,可以滿足試轉要求.經檢驗完畢,空預器電機順利試轉,且轉數、電流、溫度、震動等參數符合設計要求,滿足所有工作條件,可以按照計劃運行。之後我們按照計劃要求對稀釋風機試轉進行調試,在對稀釋風機試轉之前,我們先後對稀釋風機送風系統進行了檢查,在對所有的設備安裝,控制閥門,電路系統進行檢查後,發現並無問題,但當稀釋風機開始試轉時,從閥門開口並無空氣流動,進而在運行中無法完成對氨氣的稀釋,所以停止了稀釋風機的試轉進行檢查,通過對電氣控制系統,以及各個控制閥門的逐個排查,最終我們發現這種狀況是由於其中一個閥門無法開啟,經過檢修,排除問題之後,我們再次進行了稀釋風機的試轉,並且試轉正常,滿足所有工作條件,可以按照計劃運行。按照計劃要求我們又對反應器的蒸汽吹灰器進行了調試,首先參加培訓的人員配合電廠技術工程師,對吹灰器的電氣控制系統進行了逐一的對線檢查,電氣控制系統符合控制要求,但是安裝的吹灰蒸汽管大部分沒有直接與下面導向滑輪相接觸,但是不影響設備工作。按照耙式吹灰器的正常運行路徑,控制中心對吹灰器吹掃路徑開始調試,在培訓人員的配合之下,電廠工作人員開始對吹灰機進行控制運行,在運行期間,我們發現上層吹灰器運行狀態和路徑運行正常,但是中層下層行程開關觸發裝置無法觸發且無法觸發蒸汽限位開關,在設計單位,供貨廠家,施工單位,電廠業主一致協商,最終根據現場情況商量出最佳解決方案,就是調整行程開關位置和增加限位開關的觸發桿長度。經過現場的整改調試,問題得到解決,蒸汽吹灰器能夠正常運行。最後調試的就是
完成對電廠輔機方面的相關調試,涉及范圍很廣,各個專業都有所涉及,雖然對很多內容都只有一個籠統的概念,但是對於某些專業更深一步的理解上確實有難度,比如對微機系統的很多原理不明白,二次保護方面還有些地方的理解不是很深刻等,這些內容都需要以後時間的磨練、知識的積累,循序漸進的進行學習。在沙A的最後一段調試跟班實習中,由於在每個班組的時間短,對各個班組的工作核心未能做到像前一段運行時那樣深刻的認識,也得到了一個很好的了解火力發電設備的機會,看到了圖紙上很多沒有立體感的實物,或許對以後我們認識自己電廠機組安裝有所幫助。
經過這些天的培訓,我在摸索中逐漸掌握了正確的學習方法:發電站系統特點就是發展比較快、理論性和工程性都比較強,涉及專業多,因此對於培訓課程,需要聽重點、記難點、重思路和方法;同時還要加強熟悉設備的現場實際位置、接線、運行方式等。總之,在這些天的培訓過程中,自己逐漸從對水電站運行與維護的懵懵懂懂到對水電站各個組成部分有所了解、掌握了一些實際操作能力。但是自己沒有實際操作的經驗,對很多知識也不是很了解,還需要在今後的培訓中努力學習,開闊視野,對幾種經常涉及的主要專業加強學習。在下一階段的學習中,要加強對我們潘口電站的各種技術圖紙與設備型號的理論學習,多看書,多和同事們交流,互相學習,充分利用資源,繼續充電,希望在正式上崗以後能以新的認識高度來從事以後的工作。
培訓結束,要感謝火電沙A脫硝項目部的全體人員和電廠的工作人員,在培訓這段時間沙A項目部不僅在生活上給予我們這些培訓人員無微不至的關懷,在工作上也給我們不少的幫助和指點,使我們在生活和工作上都能順利的進行。同時火電沙A項目部的內部文化也值得我們學習,大事上一絲不苟,小事上精益求精,管理分工明確,工作落實到位,是我們學習的榜樣和楷模!
以上是我本次調試培訓的總結心得,不足之處,敬請請領導評閱指正!
❹ 製冷劑在壓縮機中被壓縮為什麼不會變成液體
一般使氣鄭旁體變成液體的方法就是壓縮和冷卻,但是製冷劑由於本身特性的原因,製冷劑在壓縮機中被壓縮時櫻叢凱溫度比較高,所以成高溫高壓的氣體脊喚,經過冷凝器冷卻後才變成液體。
❺ MRC混合冷劑壓縮機工作原理
混合製冷(MRC)
這種循環採用N2、芹行C1~C5混合物做首跡作冷劑,利用混合物部分冷凝(或部分氣化)的特點與原料氣換熱,使其冷卻和液化。通過混合製冷劑不同配比,在換熱過程中混合冷劑的製冷溫度與原料氣的冷卻曲線接近一致。
一般情況下,採用丙烯作為預冷劑,在用混合冷劑來制備LNG,可以大大的降低能純並耗
❻ 液化天然氣需要什麼設備
設備有壓縮機,烴泵,儲氣罐。以及一些附助設備。如管道稱重量用的衡器等。
液化天然氣(Liquefied Natural Gas,簡稱LNG),主要成分是甲烷,被公認是地球上最干凈的能源。無色、無味、無毒且無腐蝕性,其體積約為同量氣態天然氣體積的1/625,液化天然氣的重量僅為同體積水的45%左右。其製造過程是先將氣田生產的天然氣凈化處理,經一連串超低溫液化後,利用液化天然氣船運送。液化天然氣燃燒後對空氣污染非常小,而且放出的熱量大,所以液化天然氣是一種比較先進的能源。
液化天然氣是天然氣經壓縮、冷卻至其沸點(-161.5攝氏度)溫度後變成液體,通常液化天然氣儲存在-161.5攝氏度、0.1MPa左右的低溫儲存罐內。其主要成分為甲烷,用專用船或油罐車運輸,使用時重新氣化。20世紀70年代以來,世界液化天然氣產量和貿易量迅速增加,2005年LNG國際貿易量達1888.1億立方米,最大出口國是印度尼西亞,出口314.6億立方米;最大進口國是日本763.2億立方米。
❼ lng預冷壓縮機組工作原理是什麼
預冷壓縮機組是利用冷卻壓縮機和冷凝器組成的一種製冷設備,它能夠在低壓和低溫的條件下壓縮氣體。工作原理:
1. 當冷卻壓縮機開始運行時,低壓的冷氣進入壓縮機,冷卻壓縮機將低壓的冷氣壓縮成高壓的熱氣,並將其輸出到冷凝器;
2. 冷凝器將進入的熱氣冷卻,使其凝結成液態的冷凝液;
3. 冷凝帶沖者液被排出後,高壓的冷凝蠢薯液進入膨脹閥,膨脹閥將冷凝液壓力降低,並膨脹成低壓的冷氣;
4. 低壓的冷空判罩氣回到冷卻壓縮機,完成整個循環。
❽ lng混合冷劑先後順序
低溫段先後用含禪不同壓納搏力級別的混合冷劑把原料氣順序液化。
1、復疊製冷。
2、混合製冷。
3、帶預洞老祥冷的混合製冷。
4、單元混合製冷。
❾ LNG冷箱最近冷不下來 壓縮機負荷也最高了,求大神解答
關閉壓縮機迴流閥;加大壓縮機入昌鬧口導耐者罩流嫌梁閥;關小冷箱J-T閥; 加大冷卻水冷卻效果,加大流量和降低冷卻溫度。
❿ 天然氣液化裝置中,三級製冷過程跟二級製冷過程的區別在哪裡請詳細描述!
一、液化天然氣(LiquifiedNaturalGas,簡稱LNG)
主要成分是甲烷,被公認是地球上最干凈的能源。無色、無味、無毒且無腐蝕性,其體積約為同量氣態天然氣體積的1/600,液化天然氣的重量僅為同體積水的45%左右。其製造過程是先將氣田生產的天然氣凈化處理,經一連串超低溫液化後,利用液化天然氣船運送。燃燒後對空氣污染非常小,而且放出熱量大,所以液化天然氣好。
它是天然氣經壓縮、冷卻,在-160度下液化而成。其主要成分為甲烷,用專用船或油罐車運輸,使用時重新氣化。20世紀70年代以來,世界液化天然氣產量和貿易量迅速增加,2005年LNG國際貿易量達1888.1億立方米,最大出口國是印度尼西亞,出口314.6億立方米;最大進口國是日本763.2億立方米。
二、國內外概況及發展趨勢
1941 年在美國克利夫蘭建成了世界第一套工業規模的 LNG 裝置,液化能力為 8500 m3 /d 。從 60 年代開始, LNG 工業得到了迅猛發展,規模越來越大,基本負荷型液化能力在 2. 5 × 104 m3 /d 。據資料[3]介紹,目前各國投產的 LNG 裝置已達 160 多套, LNG 出口總量已超過 46.1 8 × 106 t/a 。
天然氣的主要成分是甲烷,甲烷的常壓沸點是 -16 1 ℃ ,臨界溫度為 -84 ℃ ,臨界壓力為 4.1MPa 。 LNG 是液化天然氣的簡稱,它是天然氣經過凈化(脫水、脫烴、脫酸性氣體)後[4],採用節流、膨脹和外加冷源製冷的工藝使甲烷變成液體而形成的[5]。
2.1 國外研究現狀
國外的液化裝置規模大、工藝復雜、設備多、投資高,基本都採用階式製冷和混合冷劑製冷工藝,目前兩種類型的裝置都在運行,新投產設計的主要是混合冷劑製冷工藝,研究的主要目的在於降低液化能耗。製冷工藝從階式製冷改進到混合冷劑製冷循環,目前有報道又有 C Ⅱ -2 新工藝[6],該工藝既具有純組分循環的優點,如簡單、無相分離和易於控制,又有混合冷劑製冷循環的優點,如天然氣和製冷劑製冷溫位配合較好、功效高、設備少等優點。
法國 Axens 公司與法國石油研究所 (IFP) 合作,共同開發的一種先進的天然氣液化新工藝—— Liquefin 首次工業化,該工藝為 LNG 市場奠定了基礎。其生產能力較通用的方法高 15%-20% ,生產成本低 25% 。使用 Liquefin 法之後,每單元液化裝置產量可達 600 × 104 t/y 以上。採用 Liquefin 工藝生產 LNG 的費用每噸可降低 25% [7] 。該工藝的主要優點是使用了翅片式換熱器和熱力學優化後的工藝,可建設超大容量的液化裝置。 Axens 已經給美國、歐洲、亞洲等幾個主要地區提出使用該工藝的建議,並正在進行前期設計和可行性研究。 IFP 和 Axens 開發的 Liquefin 工藝的安全、環保、實用及創新特點最近已被世界認可,該工藝獲得了化學工程師學會授予的「工程優秀獎」 [8] 。
美國德克薩斯大學工程實驗站,開發了一種新型天然氣液化的技術—— GTL 技術已申請專利。該技術比目前開發的 GTL 技術更適用於小規模裝置,可加工 30.5 × 104 m3 /d 的天然氣。該實驗站的 GTL 已許可給合成燃料 (Synfuels) 公司。該公司在 A & M 大學校園附近建立了一套 GTL 中試裝置,目前正在進行經濟性模擬分析。新工藝比現有技術簡單的多,不需要合成氣,除了發電之外,也不需要使用氧氣。其經濟性、規模和生產方面都不同於普通的費托 GTL 工藝。第一套工業裝置可能在 2004 年上半年建成[9]。
2.2 國內研究現狀
早在 60 年代,國家科委就制訂了 LNG 發展規劃, 60 年代中期完成了工業性試驗,四川石油管理局威遠化工廠擁有國內最早的天然氣深冷分離及液化的工業生產裝置,除生產 He 外,還生產 LNG 。 1991 年該廠為航天部提供 30tLNG 作為火箭試驗燃料。與國外情況不同的是,國內天然氣液化的研究都是以小型液化工藝為目標,有關這方面的文獻發表較多[10],以下就國內現有的天然氣液化裝置工藝作簡單介紹。
2.2.1 四川液化天然氣裝置
由中國科學院北京科陽氣體液化技術聯合公司與四川簡陽市科陽低溫設備公司合作研製的 300l/h 天然氣液化裝置,是用 LNG 作為工業和民用氣調峰和以氣代油的示範工程。該裝置於 1992 年建成,為 LNG 汽車研究提供 LNG 。
該裝置充分利用天然氣自身的壓力,採用氣體透平膨脹機製冷使天然氣液化,用於民用天然氣調峰或生產 LNG ,工藝流程合理,採用氣體透平膨脹機,技術較先進。該裝置基本不消耗水、電,屬節能工程,但液化率很低,約 10% 左右,這是與它的設計原則一致的。
2.2.2 吉林油田液化天然氣裝置
由吉林油田、中國石油天然氣總公司和中科院低溫中心聯合開發研製的 500l/h 撬裝式工業試驗裝置於 1996 年 12 月整體試車成功,該裝置採用以氮氣為冷劑的膨脹機循環工藝,整個裝置由 10 個撬塊組成,全部設備國產化 [11]。
該裝置採用氣體軸承透平膨脹機;國產分子篩深度脫除天然氣中的水和 CO2 ,工藝流程簡單,採用撬裝結構,符合小型裝置的特點。採用純氮作為製冷工質,功耗比採用冷劑的膨脹機循環要高。沒有充分利用天然氣自身壓力,將天然氣在中壓下( 5.0MPa 左右)液化(較高壓力下液化既可提高氮氣的製冷溫度,又可減少製冷負荷),因此該裝置功耗大。
2.2.3 陝北氣田液化天然氣
1999 年 1 月建成投運的 2 × 104 m3 /d 「陝北氣田 LNG 示範工程」是發展我國 LNG 工業的先導工程,也是我國第一座小型 LNG 工業化裝置。該裝置採用天然氣膨脹製冷循環,低溫甲醇洗和分子篩乾燥聯合進行原料氣凈化,氣波製冷機和透平膨脹機聯合進行低溫製冷,燃氣機作為循環壓縮機的動力源,利用燃氣發動機的尾氣作為加熱分子篩再生氣的熱源。該裝置設備全部國產化。裝置的成功投運為我國在邊遠油氣田上利用天然氣生產 LNG 提供了經驗[12]。
2.2.4 中原油田液化天然氣裝置
中原油田曾經建設了我國最大的 LNG 裝置,原料氣規模為 26.6 5 × 104 m3 /d 、液化能力為 1 0 × 104 m3 /d 、儲存能力為 1200 m3 、液化率為 37.5%[13]。目前,在充分吸取國外先進工藝技術的基礎上,結合國內、國外有關設備的情況,主要針對自身氣源特點,又研究出 LNG 工藝技術方案 [14] 。該工藝流程採用常用的分子篩吸附法脫水,液化工藝選用丙烷預冷 + 乙烯預冷 + 節流。
裝置在原料氣量 30× 104 m3 /d 時,收率高達 51.4% ,能耗為 0.13 Kwh/Nm3 。其優點在於各製冷系統相對獨立,可靠性、靈活性好。但是工藝相對較復雜,須兩種製冷介質和循環,設備投資高。由於該廠充分利用了油田氣井天然氣的壓力能,所以液化成本低。
2.2.5 天津大學的小型液化天然氣( LNG )裝置
小型 LNG 裝置與大型裝置相比,不僅具有原料優勢、市場優勢而且投資低、可搬遷、靈活性大[15]。 LNG 裝置主要是用胺基溶劑系統對天然氣進行預處理,脫除 CO2 等雜質;分子篩脫水;液化幾個步驟。裝置採用單級混合製冷系統;閉合環路製冷循環用壓縮機壓縮製冷劑。單級混合製冷劑工藝操作簡便、效率高,適用於小型 LNG 裝置。
壓縮機的驅動機可用燃氣輪機或電動馬達。電價低的地區可優先考慮電動馬達(成本低、維修簡單)。在燃料氣價格低的地區,燃氣透平將是更好的選擇方案。經濟評估結果表明,採用燃氣輪機驅動機的液化裝置,投資費要比選用電動馬達高出 200 萬~ 400 萬美元。據對一套 15 × 106ft 3 /d 液化裝置進行的成本估算,調峰用的 LNG 項目儲罐容積為 10 萬 m3 ,而用於車用燃料的 LNG 項目僅需 700m3 儲罐,導致最終調峰用的 LNG 成本為 2.03 ~ 2.11 美元 /1000ft3 ,而車用 LNG 成本僅 0.98 ~ 0.99 美元 /1000 ft3 。
2.2.6 西南石油學院液化新工藝
該工藝日處理 3.0 × 104 m3 天然氣,主要由原料氣 ( CH4 : 95.28% , CO2 :2.9% ) 脫 CO2 、脫水、丙烷預冷、氣波製冷機製冷和循環壓縮等系統組成。 以 SRK 狀態方程作為基礎模型,開發了天然氣液化工藝軟體。 天然氣壓縮機的動力採用天然氣發動機,小負荷電設備用天然氣發電機組供電,解決了邊遠地區無電或電力緊張的難題。由於邊遠地區無集輸管線可利用,將未能液化的天然氣循環壓縮,以提高整套裝置的天然氣液化率。
裝置採用一乙醇胺法( MK-4 )脫除 CO2 。由於處理量小,脫二氧化碳的吸收塔和再生塔應採用高效填料塔 [16] 。由於混合製冷劑,國內沒有成熟的技術和設計、運行管理經驗,儀表控制系統較復雜。同時考慮到原料氣中甲烷含量高,有壓力能可以利用。故採用天然氣直接膨脹製冷作為天然氣液化循環工藝[17]。氣波製冷屬於等熵膨脹過程,氣波製冷機是在熱分離機的基礎上,運用氣體波運動的理論研製的。在結構上吸收了熱分離機的一些優點,同時增加了微波吸收腔這一關鍵裝置,在原理上與熱分離機存在明顯不同,更加有效地利用氣體的壓力,提高了製冷效率。
2.2.7 哈爾濱燃氣工程設計研究院與哈爾濱工業大學
LNG 系統主要包括天然氣預處理、天然氣的低溫液化、天然氣的低溫儲存及天然氣的氣化和輸出等[18]。經過處理的天然氣通過一個多級單混冷凝過程被液化,製冷壓縮機是由天然氣發動機驅動。 LNG 儲罐為一個雙金屬壁的絕熱罐,內罐和外罐分別是由鎳鋼和碳鋼製成 [19] 。
循環氣體壓縮機一般採用天然氣驅動,可節省運行費用而使投資快速收回。壓縮機一般採用非潤滑式特殊設計,以避免天然氣被潤滑油污染[20]。採用裝有電子速度控制系統的透平,而且新型透平的最後幾級葉片用鑽合金製造,改善了機械運轉。安裝於透平壓縮機上的新型離合器是撓性的,它們的可靠性比較高,還可以調整間隙。