LNG液化工藝的選擇

　　液化   氣的生產(chǎn)工藝過程主要分為凈化、液化及儲(chǔ)存三部分，其中液化工藝是核心，目前成熟的的   氣液化工藝流程包括復(fù)迭式循環(huán)流程、膨脹制冷流程及混合冷劑制冷流程。復(fù)迭式制冷液化工藝由幾個(gè)制冷循環(huán)復(fù)迭而成，多為丙烷、乙烯及甲烷等數(shù)個(gè)不同溫度級(jí)別的循環(huán)系統(tǒng)串聯(lián)，每個(gè)系統(tǒng)均配有壓縮機(jī)組，對(duì)各自冷劑進(jìn)行壓縮、節(jié)流、閃蒸等工藝操作，將原料   氣冷凝、液化及過冷。復(fù)迭式制冷液化工藝熱、能耗少，但機(jī)組多、控制復(fù)雜、開工率偏低、投資成本高，僅僅在少數(shù)大型基地型LNG生產(chǎn)設(shè)施上應(yīng)用。
　　膨脹機(jī)制冷液化工藝?yán)迷?nbsp;  氣自身的壓力在膨脹機(jī)中絕熱膨脹制冷，將   氣液化，但液化率一般只有7%～15%。而在此工藝技術(shù)發(fā)展而來間接膨脹機(jī)制冷液化工藝?yán)玫獨(dú)饣蚣淄榻?jīng)壓縮，進(jìn)入冷箱膨脹制冷將   氣液化可較高的液化率，但受原料氣壓力及組成的變化影響較大，僅適用于產(chǎn)能較小且要求的場(chǎng)所。
　　混合冷劑制冷流程以多組分混合物作為制冷劑，一般由5～6種組分的混合物組成，利用混合物中重組分先冷凝，輕組分后冷凝的技術(shù)特點(diǎn)，依次經(jīng)節(jié)流、蒸發(fā)制冷，將   氣液化。依據(jù)冷劑循環(huán)數(shù)量可分為單循環(huán)、雙循環(huán)及三循環(huán)混合冷劑工藝，單循環(huán)冷劑一般由氮?dú)饧盁N類組成，混合冷劑經(jīng)分段壓縮，并在段間分離出重組分，以達(dá)到減小二段壓縮功耗的目的。冷劑的低壓返流由壓縮機(jī)壓縮至中壓后冷卻并進(jìn)入閃蒸塔進(jìn)行分離，塔底重組分進(jìn)入冷箱上部用以預(yù)冷，而塔頂輕組分被進(jìn)一步壓縮、冷卻、節(jié)流以提供冷量。雙循環(huán)混合冷劑制冷工藝在單循環(huán)工藝基礎(chǔ)上增設(shè)丙烷預(yù)冷，丙烷預(yù)冷循環(huán)用于預(yù)冷混合冷劑及   氣至-30℃左右，而混合冷劑用于深冷及液化   氣，該工藝運(yùn)行，單線生產(chǎn)能力可達(dá)250萬噸/年。三循環(huán)混合冷劑工藝，產(chǎn)能可達(dá)500萬噸/年以上，采用三個(gè)串聯(lián)的制冷循環(huán)，分別用于預(yù)冷、冷凝和液化，一般應(yīng)用于大型和型   氣液化裝置。
　　混合冷劑制冷   氣液化包括原料氣的過濾、酸性氣體脫除、液化、LNG儲(chǔ)存及灌裝等工藝環(huán)節(jié)。   氣組分較純凈，酸性氣以CO2為主，CO2的摩爾濃度從0.8mol%降至50ppm以下，以防止CO2在   氣液化過程中以干冰的形式析出，堵塞設(shè)備及管道，目前LNG裝置廣泛采用乙醇胺水溶液、環(huán)丁砜或二異丙醇胺作為脫酸劑。   氣液化脫水屬于脫水，由于分子篩具有吸附選擇，低水汽分壓下的高吸附特性，通常采用4A分子篩將水含量控制在1ppm以下。同時(shí)為防止原料氣中含有的微量汞在低溫時(shí)對(duì)冷箱等設(shè)備造成腐蝕，選擇在液化單元前設(shè)置選擇裝有載硫化物大孔氧化鋁脫汞劑的脫汞罐，利用硫和汞的吸附反應(yīng)脫去汞，使汞含量低于0.01μg/m³。凈化氣體進(jìn)入冷劑換熱器進(jìn)行熱交換完成預(yù)冷、冷凝及液化，冷劑換熱器由一個(gè)包圍在冷箱殼體內(nèi)的釬焊鋁質(zhì)芯體組成，殼體內(nèi)充填珠光砂絕熱材料，原料氣由頂部進(jìn)入冷箱，向下流動(dòng)至底部的冷端，冷凝下來的LNG進(jìn)入低溫液體儲(chǔ)罐。低溫儲(chǔ)罐是LNG儲(chǔ)存的核心設(shè)備，對(duì)于低溫常壓儲(chǔ)罐，地下罐投資非常高、交付周期長(zhǎng)，而在地上罐中，雙容罐、全容罐和膜式罐和其他形式儲(chǔ)罐投資偏高，施工周期長(zhǎng)，膜式地上罐理論上投資和交付周期較全容罐和地下罐是有優(yōu)勢(shì)的，但膜式罐的制造商很少。