【技術】天然氣液化工藝技術比較分析

1、【技術技術】天然氣液化工藝技術比較分析天然氣液化工藝技術比較分析20140331能源情報文王保慶中石化天然氣分公司基本負荷型LNG大多采用丙烷混合制冷(C3MR)工藝(C3是工藝代號)該工藝是由空氣產品及化學公司APCI(AirProductsChemicalsInc.)于20世紀70年代發(fā)明的全世界大約95%的LNG工藝是在該工藝的基礎上演變而來的該工藝通常采用蒸汽輪機或燃氣輪機驅動壓縮機冷卻方式可采用水冷和空冷等。近年來隨著低溫熱交

2、換器制造技術的發(fā)展丙烷混合制冷工藝得到更加廣泛的運用裝置的生產規(guī)模達到了每年400萬t。近期LNG工業(yè)快速增長再次刺激了LNG工藝的技術發(fā)展也使一些傳統(tǒng)的LNG生產工藝得到了關注尤其是混凝土結構的、駁船型、浮式LNG裝置等小規(guī)模LNG項目的應用。例如:Phillips在大西洋LNG項目(theAtlanticLNGproject)中采用復迭式工藝使該工藝再次受到關注。Pritd在PRICO工藝的基礎上對單混合制冷工藝的功耗效率進行了很大

3、改進使該工藝能用于陸上或海上LNG生產裝置。1比較基礎比較基礎3主要工藝設施主要工藝設施3.1運轉設備驅動制冷壓縮機的燃氣輪機常用的有GE25C(雙軸、可變速)和GE27EA(單軸、不可變速)兩種機型都是由GE(GeneralElectric)公司制造的。這些燃氣透平機組在LNG領域的應用較為成功并且自身能耗相對較低。作為預冷及復迭式制冷中的多級壓縮機通常采用離心式壓縮機它們的流量最大高效率的軸流式壓縮機可用于第一級的混合制冷劑和氮氣的

4、壓縮。壓縮機的選用是以設計工程公司經驗及用戶對機器的使用反饋信息決定的電動機常用作啟動輔助及尾氣壓縮動力。3.2熱交換器低溫熱交換器形式為繞管式(SpoolWound)、板翅式或者釜式(Ce2in2kettle)。選擇哪一種可根據經驗、介質的冷卻特性及用戶而決定(包括尺寸及費用)。通常條件下低溫換熱器設備如表2。4工藝比較工藝比較4.1LNG產量工藝流程的計算其目的是計算在給定條件下如可用燃氣輪機、空冷器空冷溫度、最大熱交換面積下的最大

5、LNG產量。從表3可以看出除了氮氣膨脹工藝之外各流程LNG產量都較高。氮氣膨脹工藝中的LNG產量低的原因是由于氮氣膨脹提供的潛在冷量較少主要以顯熱而非潛熱的形式提供冷量。4.2功耗對費用及效率進行的粗略比較基準是工藝系統(tǒng)的單位比功耗即產量以td為單位時LNG壓縮機的軸功率計算包括所有制冷壓縮機及尾氣壓縮機功耗不包括液體、氣體的膨脹功。其結果如表4。從表4可以看出C3MR及DMR流程的比功耗相對較低N2膨脹制冷循環(huán)比功耗相對較高。當環(huán)境溫