

[一]、天然气液化国外技术现状
常温下的天然气为气体,贮存或者远距离的运输比较困难,开采出来的天然气通常需要经过“三脱”进行净化处理,然后将天然气进行液化工艺处理,由于其组分中主要为甲烷,液化后的天然气为低温液体。由于天然气液化后的体积仅为气态时的1/625,故其运输以及储存效率得到大幅度提高。至今,天然气的液化技术中比较成熟的工艺主要有膨胀机制冷、节流制冷、阶式制冷、混合冷剂制冷以及带预冷的混合冷剂制冷等。目前,液化天然气厂多采用后三种液化工艺。美国于1941年建成了一套工业级的液化天然气装置,自60年代以来,液化天然气工业迅速发展,LNG储罐其规模也越来越大,国内外在天然气液化技术方而也有着一定的开发研究。
规模大、设备多、工艺复杂、投资高是国外天然气液化工艺的特点,大都采用阶式以及混合冷剂的制冷液化工艺,这两种类型的液化装置目前仍在运行中,其中混合冷剂的制冷液化工艺是新装置投产设计考虑的主要工艺,工艺研究的主要目的是降低天然气液化的能耗。
法国的Axens公司研究开发了先进的天然气液化工艺,与通用的液化工艺相比,工艺的生产能力可提高15一20%,其生产成本也降低了25%,该工艺的工业化为天然气液化奠定了基础。工艺的优点主要是使用翅片式的换热器以及进行了热力学优化的工艺,该工艺在环保、实用以及创新等方而特点已经在世界范围内被广泛认可。
天然气液化的CII-2工艺,有着简洁、无相分离以及易于控制等的纯组分循环具有的优点,同时又有着制冷剂与天然气制冷温位的较好配合、装置少、功效高等混合冷剂的制冷循环工艺具有的优点。
美国研究开发的一种新型的GTL天然气液化的技术比目前的GTL液化技术能适用于较小规模的天然气液化装置。该新型工艺相比现有的技术要简单的多,同时不需要使用合成气,并且除发电外,氧气也不需使用。其规模、生产以及经济性等方而均与普通的GTL工艺不同。
[二]、天然气液化及储存系统
1、液化及混合冷剂循环系统
液化天然气储罐在混合冷剂循环技术的支持下,可满足天然气的液化要求,该技术应用中可在混合冷剂的作用下,满足天然气液化过程中的工艺优化要求,使得其工艺装置有着良好的实践应用效果。
通过对天然气工艺要求的考虑,可在预处理系统的支持下,对水、二氧化碳等进行针对性处理,确保它们能够达标,进而在液化区中对天然气进行进一步处理。此时,板翅式换热器、气液分离器配合作用下可形成液化区,箱体中填充珠光砂用来隔绝外界空气,保持冷量不流失。
天然气先在预冷换热器中预冷,将温度冷却至-50℃,并在重烃分离器中除去可能存在的重烃组分,然后进入液化换热器中液化,将温度冷却至-120℃,然后经过过冷换热器过冷到-159℃。液化的冷量由多组分混合冷剂的循环量提供,混合冷剂由氮气、甲烷、乙烯、丙烷和异戊烷组成。
入口分离器会对混合冷剂进行处理,进而在压缩机、水冷却器的作用下,使得进而到二级进口分离器中的气体和液体可达到分离的目的,且其产生的气体需要进一步压缩。液相由增压泵送至循环压缩机二级出口冷却器,与二级出口气相混合后,经水冷却器冷却后进入二级出口分离器。此时,在预冷器的预冷作用下,能够对泵流进行处理,满足天然气对冷量的实际需求。同时,通过对预冷换热器实际作用的发挥,可对来源于二级出口分离器的气相进行冷却处理,并通过对高压分离器的配合使用,能够达到对分离器中流出液体冷却处理的目的,从而为天然气液化阶段提供冷量,同时,液化段中气体的冷凝,需要在该工序实施后进一步进行过冷处理,确保天然气能够得到所需的冷量。
膨胀后的循环气流,在冷箱板翅式换热器的预冷段、液化段和过冷段共用返流流道中复热后出冷箱,再进入压缩机入口分离器循环压缩。
2、LNG储存系统及装车系统
LNG自液化装置进入LNG低温储罐,进液可以通过储罐上部,也可通过储罐下部注入,或采用同时进液的方式。进液的方式根据储罐内的液体密度和温度条件而定,保证进罐LNG和储罐内的LNG能够充分混合,避免储罐内液相产生分层,防止“翻滚”现象的发生,保持低温储罐运行的稳定性和性。
LNG储罐外置两台离心泵,泵出口设置回流管线,可将罐内的LNG经装车泵重新注入储罐内,起到循环、混合储罐内LNG的作用,减小LNG分层现象的发生。装车时经LNG泵输送至专用槽车,气相返流管线既可与储罐内气相空间相连,也可经汽化器后进入BOG压缩机,以平衡装车时槽车内的压力,提高装车速度和液相充满率。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司(http://www.chinaxiangtong.com)位于新兴的港口城市黄骅市,于2002年经质量监督检验检疫总局批准的特种设备生产企业。公司现具有A2压力容器设计许可证,压力容器A1、A2、D1、D2制造许可证,锅炉B级制造许可证。主要产品有液氩储罐、LNG容器、低温压力容器、液氮储罐、低温容器等。公司占地面积67320平方米。生产50多种工业产品,低温液体储罐(250m3)主要市场方向液氧储罐,LNG加注站,工业气体分装站,企业和居民气化站。油田加热炉,现阶段的市场方向西北油田、大庆油田、华北油田。各种锅炉产品及各种二氧化碳储罐产品的市场方向各大化工业。