液化天然气知识

液化自然气学问一、前言深入人心。自然气作为清洁能源，重要化工原料，得到了更为广泛的利用，世界各国把推35%，成为仅次于石油的其次大能源[1]。由于设计到的技术问题很多，从2023年起，国际燃气联盟〔IGU〕成立了LNG问题的打算委员会〔PGCD〕,并将与其它国际组织〔如世界LNG会议，美国燃气工艺争论院(IGT)和国际冷冻组织(IIR)等〕合作进展工作。追踪并全面争论世界上进展LNG的阅历[2]。同时，我国能源消费总量占世界能源消费总量的11.1%，属世界其次位，在能源消费大国中，我国能源消费总量中煤炭比重最高，是全球平均水平的2.9倍，而自然气比重最低〔仅占2.8%，只是全球平均水平的7.2%地区石油自然气等能源的可持续进展。二、国内外概况及进展趋势1941年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的LNG装置，液化力量为8500m3/d。从60年月开头，LNG工业得到了迅猛进展，规模越来越大，根本负荷型液化力量在2.5×104m3/d。据资料[3]LNG装置已达160LNG出口总量已超过46.18×106t/a。-161℃，临界温度为-84℃，临界压力为4.1MPa。LNG是液化自然气的简称，它是自然气经过净化〔脱水、脱烃、脱酸性气体〕后[4]，承受节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的[5]。国外争论现状CⅡ-2工艺[6]，该工艺既具有纯组分循环的优点，如简洁、无相分别和易于掌握，又1。法国Axens公司与法国石油争论所(IFP)合作，共同开发的一种先进的自然气液化工艺——Liquefin首次工业化，该工艺为LNG市场奠定了根底。其生产力量较通用的方法高15%-20%25%Liquefin600×104t/y以上。承受Liquefin工艺生产LNG的费用每吨可降低25%[7]。该工艺的主要优点是使用了翅片式换热器和热力学优化后的工艺，可建设超大容量的液扮装置。Axens行性争论。IFP和Axens开发的Liquefin工艺的安全、环保、有用及创特点最近已被[8]。GTL技术已申请专GTL30.5×104m3/d的自然GTL已许可给合成燃料(Synfuels)公司。该公司在A＆M大学校园四周建立了一套GTL多，不需要合成气，除了发电之外，也不需要使用氧气。其经济性、规模和生产方面都不同于一般的费托GTL2023年上半年建成[9]。国内争论现状早在60年月，国家科委就制订了LNG进展规划，60年月中期完成了工业性试验，四川石油治理局威远化工厂拥有国内最早的自然气深冷分别及液化的工业生产装置He外，还生产LNG。1991年该厂为航天部供给30tLNG作为火箭试验燃料。与国外较多[10]，以下就国内现有的自然气液扮装置工艺作简洁介绍。四川液化自然气装置由中国科学院北京科阳气体液化技术联合公司与四川简阳市科阳低温设备公司合作研制的300l/h自然气液扮装置，是用LNG作为工业和民用气调峰和以气代油的示范工程。该装置于1992LNGLNG。然气调峰或生产LNG，工艺流程合理，承受气体透平膨胀机，技术较先进。该装置根本不消耗水、电，属节能工程，但液化率很低，约10%左右，这是与它的设计原则全都的。吉林油田液化自然气装置由吉林油田、自然气总公司和中科院低温中心联合开发研制的500l/h撬装式工业试验装置于1996年12月整体试车成功，该装置承受以氮气为冷剂的膨胀机循环工艺，10[11]。CO2胀机循环要高。没有充分利用自然气自身压力，将自然气在中压下〔5.0MPa左右〕液化〔较高压力下液化既可提高氮气的制冷温度，又可削减制冷负荷，因此该装置功耗大。陕北气田液化自然气1999年1月建成投运的2×104m3/d“陕北气田LNGLNG工业的先导工程，也是我国第一座小型LNG工业扮装置。该装置承受自然气膨胀制冷循源。该装置设备全部国产化。装置的成功投运为我国在遥远油气田上利用自然气生产LNG供给了阅历[12]。中原油田液化自然气装置LNG26.65×104m3/d、液化10104m3/d1200m337.5%[13]。目前，在充分吸取国外先进工艺技术的根底上，结合国内、国外有关设备的状况，主要针对自身气源特点，又争论出LNG工艺技术方案[14]。该工艺流程承受常用的分子筛吸附法脱水，液化工艺++节流。30104m3/d51.4%0.13Kwh/Nm3。其优点在于各制冷系统相对独立，牢靠性、敏捷性好。但是工艺相对较简单循环，设备投资高。由于该厂充分利用了油田气井自然气的压力能，所以液化本钱低。天津大学的小型液化自然气〔LNG〕装置小型LNG装置与大型装置相比，不仅具有原料优势、市场优势而且投资低、可搬迁、敏捷性大[15]LNGCO2LNG装置。压缩机的驱动机可用燃气轮机或电动马达。电价低的地区可优先考虑电动马达〔本钱低、修理简洁。在燃料气价格低的地区，燃气透平将是更好的选择方案。经济评估结果说明，200万~400万美元。据对一套15×106ft3/dLNG10万m3，而用于车用燃料的LNG工程仅需700m3储罐，导致最终调峰用的LNG本钱为2.03~2.11/1000ft3LNG0.98~0.99/1000ft3。西南石油学院液化工艺3.0104m3〔CH495.28%CO2:2.9%〕脱CO2、脱水、丙烷预冷、气波制冷机制冷和循环压缩等系统组成。以SRK状态方程作为根底模型，开发了自然气液化工艺软件。自然气压缩机的动力承受自然气发动机，小无集输管线可利用，将未能液化的自然气循环压缩，以提高整套装置的自然气液化率。装置承受一乙醇胺法〔MK-4〕脱除CO2。由于处理量小，脱二氧化碳的吸取塔和再生塔应承受高效填料塔[16]。由于混合制冷剂，国内没有成熟的技术和设计、运行治理阅历气直接膨胀制冷作为自然气液化循环工艺[17]。气波制冷属于等熵膨胀过程，气波制冷机利用气体的压力，提高了制冷效率。哈尔滨燃气工程设计争论院与哈尔滨工业大学 LNG的气化和输出等[18]。经过处理的自然气通过一个多级单混冷凝过程被液化，制冷压缩机是由自然气发动机驱动。LNG储罐为一个双金属壁的绝热罐，内罐和外罐分别是由镍钢和[19]。[20]离合器是挠性的，它们的牢靠性比较高，还可以调整间隙。三、液化自然气〔LNG〕的应用前景国际上的应用前景 LNG是自然气资源应用的一种重要形式， 2023年世界LNG贸易增长率为10.1%，到达1369亿m3〔1997年956亿m3，占国际自然气总贸易量的26%占全球自然气消费总量的5.7%[21]。LNG主要产地分布在印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚、阿尔及利亚、文莱等地，消费国主要是日本、法国西班牙、美国、韩国和我国台湾省等[22]。LNG自六十年月开头应用以来年产量平均以20%的速度持续增加进入90LNG每年以6~8%的速度递增，这个速度仍高于同期其它能源的增长速度。印尼是全球最大的LNG出口国，占世界出口总量的26%，而日本则是世界最大的LNG进口国，占世界进口总量的53%，达720多亿m3。中东和非洲的LNG出口份额也在不断增长，而LNG主要进口地区则在亚洲。国内LNG的应用现状与世界LNG的应用相比，我国确实是刚刚起步。第一家应用于工业生产并商业化的LNG是中原油田的LNG汽车等燃料和居民燃气[23]。与此同时，上海石油自然气总公司在东海气田的自然气通过海底管线输送到上海供工业和民用后，也建设了LNG调峰站，把东海自然气经加工深冷成LNG储存起来，必要时再汽化为自然气输入城市管网，作为临时气源，确保城市安全平稳供气。国家打算在2023年－2023年实施几项大的自然气开发工程，即西气东输、进口俄罗斯自然气工程。而比较大的工程是我国广东在2023年确定的进口300万吨/年LNG工程，该LNG接收站建成后，将能把LNG汽化后通过管道输至广州、深圳、佛山、番禺、东莞、惠州等城市，用于发电及作为工业和民用清洁燃料，成为我国第一个真正意义上的LNG应用工程。福建、青岛等也都在规划或建设LNG接收站，从国外进口LNG，用于发电、石油化工、工业、民用燃料。同时，在东北地区以及四川陕西、山西、江苏、云南、贵州等地相继觉察的自然气储量可供开发利用气利用提高至较高水平。疆LNG的应用现状在我国“西气东输”管道正在建设的同时，疆比较大规模的LNG工厂也已建设投产。疆LNG工程是一个系统工程，从上游的LNG工厂建设到下游市场建设，从低温罐式s疆广汇LNG工厂目前是国内规模最大的LNG生产厂，LNG的长距离铁路运输，〔目前世界LNG铁路运输最长的日本仅达400多km〕LNG铁路运输已获得铁路部门的承诺，在一个星期内LNG集装箱可以运到全国任意路网掩盖的城市。疆广汇的LNG可依据用户的需要，发往全国各城市。疆具有丰富的自然气资源，准噶尔、塔里木、吐哈三大盆地自然气储量达10.3万亿m334%，已累计探明的储量达8807亿m3。其中吐哈油田868亿m3，准噶尔油田位1770亿m3。而“西气东输”只把塔里木盆地作为供气气源，这样吐哈、准噶尔两盆地的自然气为进展LNG供给了牢靠的资源保证[24]。我国年产自然气201多亿Nm3,自然气资源量超过38万亿m3，探明储量只有4.3%，而世界平均为37%，这说明我国自然气工业较落后，同时说明