天然气液化技术及其应用探析

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1、天然气液化技术及其应用探析天然气液化技术及苴应用探析摘要：液化天然气(LNG)作为天然气一种应用形式，有明显的优越性，尤其在天然气运输和存储方面。本文首先分析液化天然气特点及作用，然后详细阐述了天然气液化工艺技术耍点，最后说明天然气液化技术应用方向。关键词：天然气特点液化技术应用运输一、液化天然气特点及作用液化天然气主要成分是甲烷，是地球上公认的最干净能源。油气田开采的天然气经脱水、脱酸性气体及重桂组分，去除一些有价值的成份，如氨，及一些对下游产业不利的成分，如水，和一些高分子碳氢化合物，之后再经冷却降温操作，获得天然气低温液态产品。天然气液化后便于进行经济可靠运输，储存效率高、占地少

2、、投资省，有利于城市负荷平衡调节。液化天然气生产过程中释放出的冷量可回收利用，且低温液化过程中能分离出各种有价值的副产品，对环境保护而言有非常重大效用，能有效减轻城市污染情况出现。二、天然气液化工艺技术要点1.天然气预处理天然气预处理是指脱除天然气中硫化氢、二氧化碳、水分、重桂和汞等杂质，以免这些朵质腐蚀设备及在低温下冻结而堵塞设备和管道。脱水主要有冷却、吸收、吸附3种脱水方法，天然气从地层开❷出后，常含有水蒸气，还含COS、C02、H2S及RSH等一些酸性气体，这种天然气由于含酸性气体，常被称为酸性气或含硫气。酸性气体对人身有害，对设备管道有腐蚀，由于其沸点较高，降温过程中易析出固体

3、，因此一定要进行脱除，通常采用醇胺法和分子筛吸附进行脱酸。2.天然气液化操作工艺通常天然气液化工艺操作原理包含以下几方面内容：2.1.混合制冷剂液化操作工艺混合制冷工艺多采用坯类混合物作为制冷剂,代替阶式制冷工艺中多个纯组分。其制冷剂组成根据原料气组成和压力而定，利用多组分混合物中重组分先冷凝、轻组分后冷凝特性，将其依次冷凝、分离、节流、闪蒸得到不同温度级冷量。另外，据混合制冷剂是否与原料天然气相混合，分闭式和开式两种混合制冷工艺。2.2.级联式制冷液化操作工艺级联式液化流程中较低温度级循环，将热量转移给相邻较高温度级循环，主要应用于基本负荷型天然气液化装置。比如丙烷和甲烷等，透过多个

4、制冷体系分别和天然气完成换热，使天然气温度能逐渐降低至液化基本要求。2.3•膨胀制冷操作工艺膨胀制冷工艺，是利用高压制冷剂通过透平膨胀机绝热性能，并使用克劳德循环制冷技术完成天然气液化操作，气体在膨胀机中膨胀降温时，能输出功，可用于驱动流程中的压缩机。据制冷剂不同，膨胀机制冷循环可分氮气膨胀液化流程、氮气-甲烷混合膨胀液化流程和天然气直接膨胀液化流程。这类流程简单、调节灵活、工作可靠、易启动、易操作、维护方便、投资省，但能耗略高。3.天然气液化装置液化装置通常❷用基木负荷型和调峰型两种,基本负荷型是一种大型液化装置，可用于当地使用或外运。该装置液化单元大都使用级联式液化或混合制冷剂液化

5、两种流程。目前新建与扩建的基本负荷型天然气液化装置，基木上都使用丙烷预冷混合制冷剂液化流程。调峰型液化天然气装置一般用于调峰负荷或补充供应冬季燃料，以液化方式储存在低峰负荷时过剩的天然气，用于高峰或紧急情况。该装置在匹配峰荷和增加供气可靠性方面发挥着重要作用，可极大的提高管网经济性。调峰型天然气液化装置与基本负荷型天然气液化装置相比，属于小流量天然气液化装置，由于生产规模相对较小，不适合于连续运行，它的液化部分•般使用带膨胀剂液化和混合制冷剂液化流程。4.运输天然气液化后体积能缩小600多倍，将更便于经济安全的运输。从输气经济性方面考虑，陆上3000千米左右运距内，利用管道输气比较经济

6、,当超过3500千米后，❷用船运方式优势更为明显，能够使大量风险性管道投资有效降低，节约运输成木。液化天然气船建造技术的不断发展提高了液化天然气的运输效益，主要体现在日气化率降低及蒸发气回收利用上。目前应用的液化天然气船，由于大都没有再液化装置，动力燃料主要利用消耗蒸发气，而不进行回收液化。液化天然气由于具有高效、清洁、价廉的优点，因此被列入开发利用的重点能源。液化天然气船的建造可满足进n液化天然气运输能力的需要。三、液化天然气的应用方向1.液化天然气冷能的利用液化天然气因为经过深度冷冻液化而蕴藏着巨大的能量，当LNG与常温常压环境之间存在的温度和压力差时候，LNG由液态变成气态，蕴藏

7、在其中的巨大冷能会释放出来，回收利用这些能量就是液化天然气冷能的利用。在常压下，每公斤液化天然气到常温气态大约可释放出879KJ的能量。其应用范围也十分广泛，比如发电、空气液化分离、冷冻仓库、制造液化二氧化碳等。2.调峰液化天然气的运输和储存比地下储气库具有更大的优势，不受地理条件、运输距离和容量的限制，经济便捷。它可以使能源短缺的国家得到供气保证，可以对气源充沛的国家进行有效调峰，补充天燃气使用高峰期的不足，可以弥补难以建地下储气库城市的供气