LNG液化有用资料.doc

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1、液化有用资料1、与阶式制冷循环相比，MRC的优点是工艺流程大为简化，投资减少15~20%，管理容易；缺点是能耗高20%，混合冷剂组分的合理配比比较困难；2、冷剂中各组分的摩尔分数一般为：N2：0~0.03CH4：0.2~0.32C2H6：0.34~0.44C3H8：0.12~0.2C4H10：0.08~0.15C5H12：0.03~0.083、采用混合冷剂预冷的MRC工艺，又称为双混合冷剂制冷循环工艺（DoubleMixedRefrigerant，DMR）。预冷混合冷剂为乙烷和丙烷混合物，其热力学效率比C3-MRC高20%，投资和操作费用也相对较低；4

2、、液化1m3天然气理论最小能耗约0.182kWh，实际能耗约为0.32~0.37kWh；5、在基本负荷型LNG工厂的投资费用中，天然气液化工艺设备占40%以上，其中冷剂制冷压缩机及低温换热器又分别占50%及30%；6、用于天然气液化装置的制冷压缩机除应考虑压缩介质是易燃易爆气体外，还应考虑低温对压缩机构件材料的影响。因为很多材料在低温下会失去韧性，发生冷脆损坏。此外，如果压缩机进气温度低，润滑不是油也会冻结而无法正常工作，此时应选用无油润滑压缩机；1、调峰型LNG工厂一般每年开工约200~250d；2、德国TWS公司调峰型LNG工厂采用氮-甲烷膨胀制冷

3、（N2:64%，CH4:36%）；3、氮膨胀制冷液化工艺，能耗较高，约0.5kWh/m3；4、整体结合式级联型液化工艺（CII，IntegralIncorporatedCascade）；5、SMR投资费用比经典阶式液化流程低15~20%；6、C3-MRC，结合了阶式制冷液化流程和混合冷剂制冷流程的优点，流程既高效又简单。所以自20世纪70年代以来，这类液化流程在基本负荷型天然气液化装置中得到了广泛的应用。目前世界上80%以上的基本负荷型天然气液化装置中，采用了丙烷预冷混合冷剂液化流程；7、预冷采用乙烷和丙烷的混合冷剂时（DMR），工艺效率比丙烷预冷高2

4、0%，投资费用也相对降低；8、C3-MRC中，混合冷剂有氮、甲烷、乙烷、丙烷组成，其配比范围是：CH425~40%C2H635~45%C3H815~25%N20~6%9、70年代，APCI发展了丙烷预冷混合冷剂液化流程，于1973年获得专利了，并在大型LNG工厂中得到了广发应用。是级联式循环和混合冷剂循环的结合，用丙烷将天然气从40℃预冷至-30℃；混合冷剂循环再把天然气从-30℃过冷到-160℃；10、在LNG工厂总投资中，天然气液化部分所占比例大约为40%；1、1934年美国的波特北尼克提出了MRC的概念，之后法国Tecnip公司的佩雷特，详细描述

5、了MRC用于天然气液化的工艺流程；2、从理论上讲，混合冷剂的组成比例应按照天然气组成、压力及工艺流程而异，因此对冷剂的配比和原料气的气质要求更为严格，一旦确定是不容易改变的。即使能做到这一点，要使整个液化过程（从常温到-162℃）所需的冷量与冷剂所提供的冷量完全匹配是比较困难的，一般做能一部分做到贴近冷却曲线。因此MRC流程的效率要比阶式循环低；3、既然调节混合冷剂的组成比例使整个液化过程按冷却曲线提供所需的冷量是困难的，那么合乎逻辑的推论是采用折中的办法，分段来实现供给所需的冷量，以期液化过程的熵增降至最小；4、制冷剂配比：配比要求为换热器冷端主要组

6、分温差为2K，即为高压LNG与中压制冷剂在换热过程中保持2K左右温差，最小温差大于1.5K，这样配比下来制冷剂压缩机能耗最小即为最佳配比；5、冷剂各组分特点：1）氮气特点是可以获取低温，但是功耗大，当原料气压力高时；不需要太多，当原料气压力低时（接近制冷剂压力），组分增多可使制冷剂温度较低，这样易实现冷却原料气；2）甲烷与氮气性质类似，不过较氮气液化点高些；3）乙烷至异戊烷的压缩功耗小，但是饱和点较高，易液化；各组分在超临界状态下换热较为均匀，换热性能较好；这几种组分作为混合物在一起，在不同换热段利用其良好的换热性能与甲烷换热，实现温差均匀（一般热端3

7、K，冷端2.5K，最大温差大于1.5K，同时温差曲线尽可能平坦，对数温差5K左右，这样在制冷压缩机排压一定的情况下，所需制冷剂最少，能耗最小）。对换热性能较差段采用增大该段制冷剂组分比例的原则，较强段减少制冷剂组分比例的原则，实现能耗最低的目标；在调整过程中，N2调最冷端，决定冷端温差，甲烷调中间段，乙烷调上段温差；丙烷、丁烷、异戊烷作用是降低能耗，辅助调节温差。含量太多或者太少均使得混合物物性偏移不能正常换热；1、制冷剂30bar时，同时原料气含N2量不小于2.5%，甲烷乙烷含量无要求，一般基本配比是：N29~20%CH425~34%C2H420~3

8、3%C3H85~28%C4H109~15C5H128~122、制冷剂40bar时，同时原料气含