液化天然氣第三章-天然氣液化工藝-給課件

目錄第一節(jié)

天然氣的液化流程第二節(jié)

天然氣液化流程的模擬第三節(jié)

天然氣液化裝置第四節(jié)

天然氣液化關(guān)鍵設(shè)備1PPT課件目錄第一節(jié)天然氣的液化流程1PPT課件制冷原理：等熵膨脹制冷（膨脹機(jī)）等焓膨脹制冷（節(jié)流閥）蒸汽壓縮制冷絕熱去磁制冷He3-He4稀釋制冷脈沖管制冷輻射制冷熱電制冷2PPT課件制冷原理：等熵膨脹制冷（膨脹機(jī)）2PPT課件s

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0對(duì)于等熵過程所以氣體等熵膨脹時(shí)溫度總是降低的。區(qū)別于節(jié)流過程氣體等熵膨脹時(shí)，可用表示其微分等熵效應(yīng)。

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p等焓節(jié)流：氣體的微分等熵效應(yīng)總是大于微分節(jié)流效應(yīng)。因而對(duì)于同樣的初參數(shù)和膨脹壓力范圍，等熵膨脹的溫降比節(jié)流膨脹的要大的多。其差值就等于膨脹機(jī)的功耗等熵膨脹還可以回收膨脹功，因而可提高氣體液化裝置循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。這就是目前小型天然氣液化裝置中通常采用膨脹機(jī)制冷循環(huán)而不選用壓縮氣體的節(jié)流膨脹制冷循環(huán)的原因。T

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h4PPT課件hv1v第一節(jié)

液化工藝流程以制冷方式分，可分為以下三種方式：級(jí)聯(lián)式液化流程混合制冷劑液化流程帶膨脹機(jī)的液化流程通常采用的是包括了上述各種液化流程中某些部分的不同組合的復(fù)合流程。5PPT課件第一節(jié)液化工藝流程以制冷方式分，可分為以下三種方式：天然氣液化裝置：

由天然氣預(yù)處理流程、液化流程、儲(chǔ)存系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和

消防系統(tǒng)等組成。液化流程是其最重要的組成部分。種類：①基本負(fù)荷型液化裝置②調(diào)峰型液化裝置③浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置(FPSO)6PPT課件天然氣液化裝置：①基本負(fù)荷型液化裝置6PPT課件20世紀(jì)60年代最早建設(shè)的天然氣液化裝置，采用當(dāng)時(shí)技術(shù)成熟的級(jí)聯(lián)式液化流程；到20世紀(jì)70年代又轉(zhuǎn)而采用流程大為簡化的混合制冷劑液化流程；20世紀(jì)80年代后新建與擴(kuò)建的基本負(fù)荷型天然氣液化裝置，則幾乎無例外地采用丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程。目前，主要是膨脹制冷與混合制冷的混合使用。7PPT課件20世紀(jì)60年代最早建設(shè)的天然氣液化裝置，采用當(dāng)時(shí)技術(shù)7P1、級(jí)聯(lián)式液化流程

級(jí)聯(lián)式液化流程也被稱為階式(cascade)液化流程、復(fù)疊式液化流程或串聯(lián)蒸發(fā)冷凝液化流程，主要應(yīng)用于基本負(fù)荷型天然氣液化裝置。該液化流程由三級(jí)獨(dú)立制冷循環(huán)組成，制冷劑分別為丙烷、乙烯和甲烷。8PPT課件1、級(jí)聯(lián)式液化流程 級(jí)聯(lián)式液化流程也被稱8PPT課件1、級(jí)聯(lián)式液化流程9PPT課件1、級(jí)聯(lián)式液化流程9PPT課件10PPT課件10PPT課件1、級(jí)聯(lián)式液化流程級(jí)聯(lián)式液化流程的優(yōu)點(diǎn)是：能耗低；制冷劑為純物質(zhì)，無配比問題；技術(shù)成熟，操作穩(wěn)定。缺點(diǎn)是：機(jī)組多，流程復(fù)雜，初始投資大；附屬設(shè)備多，要有專門生產(chǎn)和儲(chǔ)存多種制冷劑的設(shè)備；管道與控制系統(tǒng)復(fù)雜。維護(hù)不便。11PPT課件1、級(jí)聯(lián)式液化流程級(jí)聯(lián)式液化流程的優(yōu)點(diǎn)是：能耗低；缺點(diǎn)2、混合制冷劑液化流程混合制冷劑液化流程(MRC：Mixed

Refrigerant

Cycle)是以C1至C5的碳?xì)浠衔锛癗2等五種以上的多組分混合制冷劑為工質(zhì)，進(jìn)行逐級(jí)的冷凝、蒸發(fā)、節(jié)流膨脹得到不同溫度水平的制冷量，以達(dá)到逐步冷卻和液化天然氣的目的。MRC既達(dá)到類似級(jí)聯(lián)式液化流程的目的，又克服了其系統(tǒng)復(fù)雜的缺點(diǎn)。自20世紀(jì)70年代以來，對(duì)于基本負(fù)荷型天然氣液化裝置，廣泛采用了各種不同類型的混合制冷劑液化流程。12PPT課件2、混合制冷劑液化流程混合制冷劑液化流程(MRC：Mixe2、混合制冷劑液化流程與級(jí)聯(lián)式液化流程相比，其優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)組設(shè)備少、流程簡單、投資省，投資費(fèi)用比經(jīng)典級(jí)聯(lián)式液化流程約低15％～20％；管理方便；混合制冷劑組分可以部分或全部從天然氣本身提取與補(bǔ)充。缺點(diǎn)是：能耗較高，比級(jí)聯(lián)式液化流程高10％-20％左右；混合制冷劑的合理配比較困難；流程計(jì)算須提供各組分可靠的平衡數(shù)據(jù)與物性參數(shù)，計(jì)算困難。13PPT課件2、混合制冷劑液化流程與級(jí)聯(lián)式液化流程相比，其優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)混合制冷劑液化流程分為：閉式混合制冷劑液化流程開式混合制冷劑液化流程丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程CII液化流程14PPT課件混合制冷劑液化流程分為：閉式混合制冷劑液化流程14PPT閉式混合制冷劑液化流程閉式混合制冷劑液化流程（Closed

MixedRefrigerant

Cycle）的制冷劑循環(huán)和天然氣液化過程分開，自成一個(gè)獨(dú)立的制冷循環(huán)。15PPT課件閉式混合制冷劑液化流程閉式混合制冷劑液化流15PPT課件

在混合制冷劑液化流程的換熱器中，提供冷量的混合工質(zhì)的液體蒸發(fā)溫度隨組分的不同而不同，在換熱器內(nèi)的熱交換過程是個(gè)變溫過程．通過合理選擇制冷劑，可使冷熱流體間的換熱溫差保持比較低的水平。16PPT課件 在混合制冷劑液化流程的換熱器中，提供冷量的混合工質(zhì)16P開式混合制冷劑液化流程開式混合制冷劑液化流程（Opened

MixedRefrigerant

Cycle）中天然氣既是制冷劑，又是需要液化的對(duì)象。17PPT課件開式混合制冷劑液化流程開式混合制冷劑液化流程17PPT課丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程（C3/MRC：PropaneMixed

Refrigerant

Cycle），結(jié)合了級(jí)聯(lián)式液化流程和混合制冷劑液化流程的優(yōu)點(diǎn)，流程既高效又簡單。所以自20世紀(jì)70年代以來，這類液化流程在基本負(fù)荷型天然氣液化裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，目前世界上80％以上的基本負(fù)荷型天然氣液化裝置中，采用了丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程。18PPT課件丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程（C液化流程三部分：混合制冷劑循環(huán)；丙烷預(yù)冷循環(huán)；天然氣液化回路。丙烷預(yù)冷循環(huán)用于預(yù)冷混合制冷劑和天然氣，而混合制冷劑循環(huán)用于深冷和液化天然氣。19PPT課件液化流程三部分：混合制冷劑循環(huán)；丙烷預(yù)冷循環(huán)；天然氣液化丙烷預(yù)冷循環(huán)20PPT課件丙烷預(yù)冷循環(huán)20PPT課件混合制冷劑循環(huán)：21PPT課件混合制冷劑循環(huán)：21PPT課件APCI丙烷預(yù)冷天然氣液化流程：在丙烷預(yù)冷循環(huán)中、從丙烷換熱器來的高、中、低壓的丙烷，用一個(gè)壓縮機(jī)壓縮，壓縮后先用水進(jìn)行預(yù)冷，然后經(jīng)節(jié)流降溫、降壓后，為天然氣和混合制冷劑提供冷量。22PPT課件APCI丙烷預(yù)冷天然氣液化流程：在丙烷預(yù)冷循環(huán)中、從丙2CII液化流程法國燃?xì)夤镜难芯坎块T開發(fā)了新型的混合制冷劑液化流程，即整體結(jié)合式級(jí)聯(lián)型液化流程(IntegralIncorporated

Cascade)，簡稱為CII液化流程。代表NG液化技術(shù)的發(fā)展趨勢，具有低成本、可靠性好、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。23PPT課件CII液化流程法國燃?xì)夤镜难芯坎块T開發(fā)了新型的混合制冷

在上海建造的CII液化流程是我國第一座調(diào)峰型天然氣液化裝置中所采用的流程。CII液化流程的主要設(shè)備包括混合制冷劑壓縮機(jī)、混合制冷劑分餾設(shè)備和整體式冷箱三個(gè)部分。整個(gè)液化流程可分為天然氣液化系統(tǒng)和混合制冷劑循環(huán)兩部分。24PPT課件 在上海建造的CII液化流程是24PPT課件CII流程具有如下特點(diǎn)：流程精簡、設(shè)備少。CII液化流程出于降低設(shè)備投資和建設(shè)費(fèi)用的考慮，簡化了預(yù)冷制冷機(jī)組的設(shè)計(jì)。在流程中增加了分餾塔，將混合制冷劑分餾為重組分(以丁烷和戊烷為主)和輕組分(以氮、甲烷、乙烷為主)兩部分、重組分冷卻、節(jié)流降溫后返流，作為冷源進(jìn)入冷箱上部預(yù)冷天然氣和混合制冷劑；輕組分氣液分離后進(jìn)入冷箱下部，用于冷凝、過冷天然氣。冷箱采用高效釬焊鋁板翅式換熱器，體積小，便于安裝。整體式冷箱結(jié)構(gòu)緊湊，分為上下兩部分天然氣在冷箱內(nèi)由環(huán)境溫度卻至-160℃左右液體。25PPT課件CII流程具有如下特點(diǎn)：流程精簡、設(shè)備少。CII液化流程3、帶膨脹機(jī)的液化流程帶膨脹機(jī)液化流程(Expander

Cycle)

是指利用高壓制冷劑通過透平膨脹機(jī)絕熱膨脹的克勞德循環(huán)制冷實(shí)現(xiàn)天然氣液化的流程，氣體在膨脹機(jī)中膨脹降溫的同時(shí)，能輸出功，可用于驅(qū)動(dòng)流程中的壓縮機(jī)。當(dāng)管路輸來的進(jìn)入裝置的原料氣與離開液化裝置的商品氣有“

自由”

壓差時(shí)，液化過程就可能不要“

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加入能量，而是靠“

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壓差通過膨脹機(jī)制冷，使進(jìn)入裝置的天然氣液化。流程的關(guān)鍵設(shè)備是透平膨脹機(jī)。26PPT課件3、帶膨脹機(jī)的液化流程帶膨脹機(jī)液化流程(Expander根據(jù)制冷劑的不同，可分為氮?dú)馀蛎浺夯鞒毯吞烊粴馀蛎浺夯鞒?。這類流程的優(yōu)點(diǎn)：流程簡單、調(diào)節(jié)靈活、工作可靠、易起動(dòng)、易操作、維護(hù)方便；用天然氣本身為工質(zhì)時(shí)，省去專門生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存制冷劑的費(fèi)用；缺點(diǎn)：送入裝置的氣流須全部深度干燥；回流壓力低．換熱面積大，設(shè)備金屬投入量大；受低壓用戶多少的限制；液化率低，如再循環(huán)，則再增加循環(huán)壓縮機(jī)后，功耗大大增加。由于帶膨脹機(jī)的液化流程操作比較簡單，投資適中，特別適用于液化能力較小的調(diào)峰型天然氣液化裝置。27PPT課件根據(jù)制冷劑的不同，可分為氮?dú)馀蛎浺夯鞒毯吞烊粴馀蛎浺夯?）天然氣膨脹液化流程

對(duì)于這類流程，為了能得到較大的液化量，在流程中增加了一臺(tái)壓縮機(jī)，這種流程稱為帶循環(huán)壓縮機(jī)的天然氣膨脹液化流程，其缺點(diǎn)是流程功耗大。28PPT課件1）天然氣膨脹液化流程 對(duì)于這類流程，為28PPT課件29PPT課件29PPT課件上面所示的天然氣直接膨脹液化流程屬于開式循環(huán)，即高壓的原料氣經(jīng)冷卻、膨脹制冷與回收冷量后，低壓天然氣直接(或經(jīng)增壓達(dá)到所需的壓力)作為商品氣去配氣管網(wǎng)。若將回收冷量后的低壓天然氣用壓縮機(jī)增壓后與原料氣相同的壓力后，返回至原料氣中開始下一個(gè)循環(huán)，則這類循環(huán)屬于閉式循環(huán)。30PPT課件上面所示的天然氣直接膨脹液化流程屬于開式循環(huán)，即高30PP2）氮?dú)馀蛎浺夯鞒淘撘夯鞒逃稍蠚庖夯芈泛蛢杉?jí)N2膨脹液化循環(huán)組成31PPT課件2）氮?dú)馀蛎浺夯鞒淘撘夯鞒逃稍蠚庖?1PPT課件與混合制冷劑液化流程相比，氮?dú)馀蛎浺夯鞒蹋∟2Cycle）較為簡化、緊湊，造價(jià)略低。起動(dòng)快，熱態(tài)起動(dòng)1-2h即可獲得滿負(fù)荷產(chǎn)品，運(yùn)行靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，易于操作和控制，安全性好，放空不會(huì)引起火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)。制冷劑采用單組分氣體。但其能耗要比混合制冷劑液化流程高40％左右。32PPT課件與混合制冷劑液化流程相比，氮?dú)馀蛎浺夯鞒蹋∟232PPT3）氮-甲烷膨脹液化流程為了降低膨脹機(jī)的功耗，采用N2-CH4混合氣體代替純N2，發(fā)展了N2-CH4膨脹液化流程，與混合制冷劑液化流程相比較，氮-甲烷膨脹液化流程有起動(dòng)時(shí)間短、流程簡單、控制容易、混合制冷劑測定及計(jì)算方便等優(yōu)點(diǎn)。由于縮小了冷端換熱溫差，它比純氮膨脹液化流程節(jié)省10％～20％的動(dòng)力消耗。33PPT課件3）氮-甲烷膨脹液化流程為了降低膨脹機(jī)的功耗，采用N2-C液化流程：由天然氣液化系統(tǒng)與N2-CH4制冷系統(tǒng)兩個(gè)各自獨(dú)立的部分組成，34PPT課件液化流程：由天然34PPT課件其它膨脹液化流程帶膨脹機(jī)的液化流程出入換熱器的傳熱溫差太大，從而使流程的用損很大，為了降低流程的用損，可采取以下措施：采用預(yù)冷方法、對(duì)制冷劑進(jìn)行預(yù)冷。

提高進(jìn)入透平膨脹機(jī)氣流的壓力，并降低其溫度：將帶膨脹機(jī)液化流程與其它液化流程(例如混合制冷劑液化流程)結(jié)合起來使用。35PPT課件其它膨脹液化流程帶膨脹機(jī)的液化流程出入換熱器的傳熱溫差太帶丙烷預(yù)冷的天然氣膨脹液化流程36PPT課件帶丙烷預(yù)冷的天然氣膨36PPT課件國外液化工藝的最新發(fā)展CII

-2

工藝原理流程圖37PPT課件國外液化工藝的最新發(fā)展CII-2工藝原理流程圖37PPT第二節(jié)

天然氣液化流程的模擬即對(duì)液化流程進(jìn)行穩(wěn)態(tài)的熱力和物料衡算，確定液化流程各節(jié)點(diǎn)的熱力參數(shù)以及液化流程的重要性能指標(biāo)，既是對(duì)液化流程進(jìn)行系統(tǒng)分析的重要手段，也是天然氣液化流程參數(shù)優(yōu)化分析的基礎(chǔ)。模擬計(jì)算出的性能指標(biāo)可以直觀地反映出流程性能的好壞，其中功耗是一個(gè)重要的指標(biāo)參數(shù)。38PPT課件第二節(jié)天然氣液化流程的模擬即對(duì)液化流程進(jìn)行穩(wěn)態(tài)的熱力和物工具：HYSYS軟件是加拿大HYPROTECH公司開發(fā)的油氣加工處理模擬軟件，該軟件可以解決大多數(shù)復(fù)雜問題，且使用方便。因其具有較高的精度和較強(qiáng)的功能而在國際范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。PRO

II：是SIMSIC

公司開發(fā)的流程模擬軟件。39PPT課件工具：HYSYS軟件是加拿大HYPROTECH公司開發(fā)的各個(gè)設(shè)備模塊設(shè)計(jì)由設(shè)備入口的物流參數(shù)以及設(shè)備參數(shù)，通過物流衡算方程、熱量衡算方程和設(shè)備約束方程，最終得到設(shè)備出口處的物流參數(shù)，這些物流參數(shù)包括流體的流量F、溫度T、壓力P、摩爾分率、焓值H和熵值S等基本熱力參數(shù)。氣液分離器模塊物流混合器模塊節(jié)流閥模塊壓縮機(jī)模塊膨脹機(jī)模塊多股流換熱器模塊40PPT課件各個(gè)設(shè)備模塊設(shè)計(jì)由設(shè)備入口的物流參數(shù)以及設(shè)備參數(shù)，通過物氣液分離器模塊氣液分離器是液化流程中的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備。流程中氣液分離器分離出的液相冷卻后，進(jìn)入節(jié)流閥產(chǎn)生溫降，為換熱器提供冷量；分離出的氣相，為后續(xù)流程提供制冷劑。調(diào)用氣液閃蒸函數(shù)，計(jì)算出口狀態(tài)兩股流的氣相和液相流量和各自的摩爾分?jǐn)?shù)。調(diào)用焓、熵的計(jì)算程序，得到經(jīng)氣液分離后的氣相和液相的焓、熵值。氣液分離器F2,P2,T2,z2,H2,S2F3,P3,T3,z3,H3,S3F1,P1,T1,z1,H1,S141PPT課件氣液分離器模塊氣液分離器是液化流程中的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備。流程物流混合器模塊液化天然氣流程中，混合器作用是混合換熱器中節(jié)流閥節(jié)流降溫后的流體與后續(xù)流程返回的制冷劑，它有兩方面的作用：①使制冷劑循環(huán)利用；②返回的制冷劑溫度仍較低，可為高溫級(jí)換熱器提供冷量，從而使低溫級(jí)低壓制冷劑的冷量得到充分的利用。物流混合器F1,P1,T1,z1,H1,S1F2,P2,T2,z2,H2,S2F3,P3,T3,z3,H3,S342PPT課件物流混合器模塊液化天然氣流程中，混合器作用是混合換熱器中物流混合器模塊1）據(jù)能量和物料平衡得到混合氣出口狀態(tài)的焓值和流量；2）求得出口物流的摩爾分?jǐn)?shù)；3）調(diào)用（P，H）閃蒸程序，求解混合器出口溫度；4）調(diào)用相平衡計(jì)算程序，得到出口狀態(tài)的相應(yīng)參數(shù)；5）計(jì)算出口狀態(tài)下的熵值。43PPT課件物流混合器模塊1）據(jù)能量和物料平衡得到混合氣出口狀態(tài)的焓值節(jié)流閥模塊該模塊計(jì)算物流經(jīng)節(jié)流閥后的熱力參數(shù)。由于節(jié)流過程物流流速大、時(shí)間短，可認(rèn)為是一等焓過程。根據(jù)等焓條件，利用閃蒸程序確定物流節(jié)流后的溫度、氣液相流量和焓、熵值。節(jié)流

閥F1,P1,T1,z1,H1,S1F2,P2,T2,z2,H2,S21）物料平衡；2）調(diào)用閃蒸程序，求解節(jié)流閥出口溫度；3）調(diào)用相平衡計(jì)算程序得到出口狀態(tài)下的相應(yīng)參數(shù)；4）計(jì)算出口狀態(tài)下的熵值。44PPT課件節(jié)流閥模塊該模塊計(jì)算物流經(jīng)節(jié)流閥后的熱力參數(shù)。由于節(jié)流過壓縮機(jī)模塊天然氣液化流程中所用的壓縮機(jī)，從結(jié)構(gòu)上可以分為離心式壓縮機(jī)和軸流式壓縮機(jī)。壓縮機(jī)是液化流程中必不可少的設(shè)備。在流程中，它最重要的作用是壓縮制冷劑，為后續(xù)流程中各節(jié)流閥降壓、降溫作準(zhǔn)備。壓縮

機(jī)p1，T1，qn,1，H1，S1p2，T2，qn,2，H2，S2qn,V2，qn,L2，x2，y2，Z2，Z1，ηc45PPT課件壓縮機(jī)模塊天然氣液化流程中所用的壓縮機(jī)，從結(jié)構(gòu)上可以分為壓縮機(jī)模塊1）物料平衡：qn,2=qn,1；Z2=Z1。2）調(diào)用（p，H）閃蒸程序，

求解p1到p2等熵過程的終了溫度T2s。3）調(diào)用相平衡計(jì)算程序，得到T2s下的相應(yīng)參數(shù)。4）調(diào)用焓的計(jì)算函數(shù)，得到T2s下的焓。5）根據(jù)壓縮機(jī)的效率，計(jì)算壓縮機(jī)出口狀態(tài)下的焓H2=H1+（H2s-H1）/ηc。6）調(diào)用（p，H）閃蒸程序，

求解壓縮機(jī)出口溫度T2。7）調(diào)用相平衡計(jì)算程序，得到T2下的相應(yīng)參數(shù)。8）計(jì)算終了狀態(tài)下的S2。46PPT課件壓縮機(jī)模塊1）物料平衡：qn,2=qn,1；Z2=Z1。4膨脹機(jī)模塊膨脹機(jī)和上面的節(jié)流閥在液化流程中具有重要的作用。它使經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的高壓制冷劑在這一設(shè)備中降壓，同時(shí)產(chǎn)生降溫，從而在換熱器中該股制冷劑的冷量可以傳給天然氣和其他制冷劑。膨脹機(jī)F1,P1,T1,z1,H1,S1,F2,P2,T2,z2,H2,S2求解步驟與壓縮機(jī)的基本相同，焓的計(jì)算公式有差別：H2=H1-（H1-Hc）ηex47PPT課件膨脹機(jī)模塊膨脹機(jī)和上面的節(jié)流閥在液化流程中具有重要的作用多股流換熱器模塊多股流換熱器在流程中，實(shí)現(xiàn)低壓制冷劑冷量向天然氣和高壓制冷劑傳遞。天然氣吸收冷量后降溫，逐步向液化目標(biāo)前進(jìn)；高壓制冷劑吸收冷量后能部分液化，使高壓制冷劑進(jìn)入下一個(gè)氣液分離器時(shí)能產(chǎn)生氣液兩相。多股流換熱器F2,P2,T2,z2,H2,S2F3,P3,T3,z3,H3,S3F6,P6,T6,z6,H6,S6F1,P1,T1,z1,H1,S1F4,P4,T4,z4,H4,S4F5,P5,T5,z5,H5,S548PPT課件多股流換熱器模塊多股流換熱器在流程中，實(shí)現(xiàn)低壓制冷劑冷量本模擬以某氣田的天然氣為氣源，擬定原料氣的流量為30kmol/h。（1）天然氣組分的摩爾分?jǐn)?shù)為：82.0%的CH4，11.2%的C2H6，4.0%的C3H8，1.2%的i-C4H10，0.9%的n-C4H10，0.7%的N2；（2）原料氣壓力為3.5MPa，溫度為35℃；（3）LNG的儲(chǔ)存壓力為0.3MPa；（4）制冷循環(huán)中壓縮機(jī)的出口壓力、進(jìn)口壓力隨不同的流程形式不同；（5）各換熱器的最小溫差為2～4℃；（6）丙烷預(yù)冷循環(huán)中壓縮機(jī)出口壓力為1.30MPa；（7）丙烷預(yù)冷循環(huán)中丙烷節(jié)流后壓力為0.12MPa；（8）壓縮機(jī)的等熵效率為0.7，增壓透平膨脹機(jī)的等熵效率為0.8；49PPT課件本模擬以某氣田的天然氣為氣源，擬定原料氣的流量為30kmol無預(yù)冷的單級(jí)氮膨脹液化流程50PPT課件無預(yù)冷的單級(jí)氮膨脹液化流程50PPT課件51PPT課件51PPT課件0.803320.9101.097.46328.6

LNG產(chǎn)量（m3/h）

壓縮機(jī)C1功耗W1（KW）

膨脹機(jī)EXP提供的軸功W2

（KW）

Cooler1冷卻水帶走的熱量

（KW）Cooler

2冷卻水帶走的熱量

（KW）比功耗：

320.9÷0.803÷625=0.639

KWh/

m352PPT課件0.803 LNG產(chǎn)量（m3/h）比功耗：320.丙烷預(yù)冷的單級(jí)氮膨脹液化流程53PPT課件丙烷預(yù)冷的單級(jí)氮膨脹液化流程53PPT課件54PPT課件54PPT課件0.803213.526.2366.1458.42217.169.28

LNG產(chǎn)量（m3/h）

氮?dú)鈮嚎s機(jī)C1功耗W1（KW）

丙烷壓縮機(jī)C3功耗W3（KW）

膨脹機(jī)EXP提供的軸功W2（KW）

Cooler1冷卻水帶走的熱量（KW）

Cooler

2冷卻水帶走的熱量（KW）

Cooler

3冷卻水帶走的熱量（KW）比功耗：（213.5+26.23）÷0.803÷625=0.478

KWh/

m355PPT課件0.803 LNG產(chǎn)量（m3/h）55PPT課件0.8760.478344.84.066.14239.73帶丙烷預(yù)冷的流程0.876426.06

0.6397.22101.0320.9單級(jí)氮膨脹流程液化率

比功

耗KWh/

m3水冷卻

負(fù)荷

KW膨脹機(jī)的壓比膨脹機(jī)

功率

KW壓縮機(jī)功

耗KW液化流程56PPT課件0.8760.478344.84.066.14239.73帶溫度（

℃）各種液化流程的比較復(fù)迭式制冷循環(huán)與帶丙烷預(yù)冷的混合制冷劑制冷循環(huán)復(fù)迭式制冷循環(huán)的實(shí)際級(jí)間操作溫度與原料氣的冷卻曲線的貼近程度要比帶丙烷預(yù)冷的混合制冷劑制冷循環(huán)的好，這說明該制冷循環(huán)的不可逆熵增要比混合制冷劑制冷循環(huán)的少，循環(huán)效率相應(yīng)地要高于混合制冷劑制冷循環(huán)1000080006000-2000-4000-6000-160

20

0

-20

-40

-60

-80-100-120-140404000

2000

0

焓值（

kJ/h）

原料氣冷卻曲線復(fù)迭式制冷循環(huán)

帶丙烷預(yù)冷的混合劑制冷循環(huán)57PPT課件溫度（℃）各種液化流程的比較復(fù)迭式制冷循環(huán)與帶丙烷預(yù)冷與階式循環(huán)的相對(duì)功耗

1.00

1.25

1.15

1.05

2.00

1.70

1.70

循環(huán)

階式制冷循環(huán)

單級(jí)混合制冷循環(huán)帶丙烷預(yù)冷的混合制冷循環(huán)

多級(jí)混合制冷循環(huán)

單膨脹機(jī)循環(huán)帶丙烷預(yù)冷的單膨脹機(jī)循環(huán)

雙膨脹機(jī)循環(huán)液化流程能耗比較典型級(jí)聯(lián)式液化流程的比功耗為0.33kW.h/kg。58PPT課件與階式循環(huán)的相對(duì)功耗 循環(huán)液化流程能耗比較典型級(jí)聯(lián)式液化液化流程的敏感性分析及優(yōu)化進(jìn)料流量原料氣壓力、溫度、甲烷含量LNG的儲(chǔ)存壓力、溫度膨脹機(jī)入口壓力、溫度，膨脹機(jī)出口壓力59PPT課件液化流程的敏感性分析及優(yōu)化進(jìn)料流量59PPT課件比功耗

降低

升高

降低

升高

降低

降低

升高

降低液化率

降低

不變

降低

升高

降低

升高

降低

升高壓縮機(jī)功耗

降低

升高

升高

升高

降低

降低

降低

升高天然氣冷卻負(fù)荷

降低

升高

升高

升高

降低

升高

降低

不變影響參數(shù)及變化趨勢

原料氣壓力升高

原料氣溫度升高原料氣甲烷含量升高膨脹機(jī)入口壓力升高膨脹機(jī)出口壓力升高膨脹機(jī)入口溫度升高LNG節(jié)流前溫度升高

LNG儲(chǔ)存壓力升高丙烷預(yù)冷的單級(jí)氮膨脹液化流程參數(shù)變化對(duì)流程性能參數(shù)的影響60PPT課件比功耗液化率壓縮機(jī)功耗天然氣冷卻負(fù)荷影響參數(shù)及變化趨勢丙烷預(yù)液化流程分析液化流程設(shè)備的用分析模型

忽略工質(zhì)的動(dòng)能、位能，穩(wěn)流工質(zhì)的焓，用可表示為：壓縮機(jī)用損失：壓縮機(jī)的用平衡方程為：

壓縮機(jī)的效率61PPT課件液化流程分析液化流程設(shè)備的用分析模型 忽略工節(jié)流閥和膨脹機(jī)的用損失：節(jié)流閥用平衡方程為膨脹機(jī)用平衡方程為62PPT課件節(jié)流閥和膨脹機(jī)的用損失：節(jié)流閥用平衡方程為膨脹機(jī)用平衡方水冷卻器的用損失：水冷卻器的用損失方程為63PPT課件水冷卻器的用損失：水冷卻器的用損失方程為63PPT課件物流混合用損失

物流混合的用平衡方程為多股流換熱器用損失

多股流換熱器的用平衡方程為64PPT課件物流混合用損失物流混合的用平衡方程為64PPT課件丙烷預(yù)冷的單級(jí)氮膨脹液化流程65PPT課件丙烷預(yù)冷的單級(jí)氮膨脹液化流程65PPT課件0.60.50.40.30.20.1

0壓縮機(jī)冷卻器節(jié)流閥換熱器各設(shè)備火用損失所占比例圖66PPT課件0.6壓縮機(jī)冷卻器節(jié)流閥換熱器各設(shè)備火用損失所占比例圖66P降低液化流程用損失的改進(jìn)措施1、對(duì)于降低壓縮機(jī)的用損：

1）合理選擇壓縮機(jī)吸入溫度和壓縮系數(shù)；

2）改進(jìn)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，提高壓縮機(jī)的絕熱效率。2、對(duì)于降低換熱器的用損：

1）采用強(qiáng)化傳熱措施，增加換熱面積；

2）流程中采用回?zé)岬姆椒?，回收低溫冷量，減少系統(tǒng)的用損失。3、對(duì)于降低節(jié)流閥的用損：

1）合理選擇液化流程參數(shù)，減少節(jié)流壓力降；

2）在換熱器中對(duì)節(jié)流工質(zhì)進(jìn)行過冷，使工質(zhì)在節(jié)流前處于過冷狀態(tài)。67PPT課件降低液化流程用損失的改進(jìn)措施1、對(duì)于降低壓縮機(jī)的用損：67P不同LNG流程的比較中小型液化裝置和海上裝置功耗相對(duì)較高

此幾乎不受船體運(yùn)動(dòng)的影響；③無需易燃制冷劑存儲(chǔ)，安全性高；④能夠簡單迅速地啟動(dòng)與停工；⑤對(duì)原料氣組分不敏感；⑥如果用天然氣本身作為工質(zhì)，省去專門生產(chǎn)、運(yùn)輸

、儲(chǔ)存制冷劑的費(fèi)用。膨脹制冷液化工

藝基本負(fù)荷型或者調(diào)峰型①

混合制冷劑各組分比例確定

較困難，而且由于泄漏、

補(bǔ)給和錯(cuò)誤調(diào)節(jié)，制冷劑

會(huì)產(chǎn)生部分損耗；②它需要制冷劑精確的混合，所

以比其他循環(huán)需要較長的

時(shí)間啟動(dòng)和穩(wěn)定。①

流程簡單，設(shè)備少，布置緊湊，占地面積小，調(diào)

節(jié)靈活，工作可靠；②運(yùn)行平穩(wěn)，氮膨脹系統(tǒng)的制冷劑始終處于氣相，因①

流程簡單、效率高、機(jī)組少、投資費(fèi)用低；②

混合制冷劑還具有易于投運(yùn)、控制和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長

等好處。混合制冷劑液化

工藝

適用性陸上大型

裝置

缺點(diǎn)流程復(fù)雜，所需壓縮機(jī)機(jī)組或設(shè)

備多，基建成本高，占地

面積大，無法滿足海上使

用的要求。

優(yōu)點(diǎn)①所需的能耗最小，是目前天然氣液化循環(huán)中效率最

高的一種；②所需換熱面積小，且制冷循環(huán)與天然氣液化系統(tǒng)各

自獨(dú)立，相互影響少，操作穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，

技術(shù)成熟。

液化工藝級(jí)聯(lián)式液化工藝68PPT課件不同LNG流程的比較中小型液功耗相對(duì)較高 此幾乎不受船體運(yùn)動(dòng)LNG裝置流程選擇天然氣液化裝置的產(chǎn)量，有的年產(chǎn)達(dá)百萬噸；有的年產(chǎn)僅數(shù)千噸；有的天然氣液化廠是基本負(fù)荷型；有的則是調(diào)峰型；有的裝置固定地建在陸上；但也有的建在海洋浮動(dòng)平臺(tái)上。所有這些不同的條件和要求，決定了天然氣液化裝置流程不可能是單一的模式，在選擇液化流程時(shí)需綜合考慮初投資、能耗等多種因素。69PPT課件LNG裝置流程選擇天然氣液化裝置的產(chǎn)量，有的年產(chǎn)達(dá)百萬噸；小型LNG裝置小型LNG裝置流程通常傾向于選擇比較簡單的膨脹機(jī)循環(huán)或MRC循環(huán)。對(duì)產(chǎn)量小于200t/d的裝置，采用膨脹機(jī)循環(huán)一般更為經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槠淞鞒痰暮唵蔚窒似淠芎妮^高的劣勢，同時(shí)該液化裝置流程與MRC相比具用以下優(yōu)點(diǎn)：（1）冷箱小。膨脹機(jī)的工質(zhì)一般是氮?dú)饣蚣淄?，因?yàn)樗鼈円恢北３謿鈶B(tài)，因而無需兩相制冷劑系統(tǒng)中的分離器和分配器，加之所需換熱器面積小，故冷箱也就相對(duì)較?。唬?）適用性強(qiáng)，易于操作。由于膨脹機(jī)循環(huán)對(duì)進(jìn)氣成分的變化不敏感，在工作過程中不需要操作人員對(duì)制冷劑組成進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。相反MRC循環(huán)雖也可以適應(yīng)進(jìn)氣成分的變化，但一般需操作人員對(duì)制冷劑組成進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；（3）無需單獨(dú)的烴制冷劑儲(chǔ)存。而MRC循環(huán)需要在工作區(qū)引入并儲(chǔ)存烴制冷劑。70PPT課件小型LNG裝置小型LNG裝置流程通常傾向于選擇比較簡單的中型LNG裝置對(duì)于這種LNG裝置，需要采用一些經(jīng)過改進(jìn)的MRC循環(huán)。大型LNG裝置大型基本負(fù)荷型LNG裝置一般均采用MRC循環(huán)流程。由于在大型裝置中對(duì)循環(huán)效率的要求較高，因而一般采用帶預(yù)冷的MRC循環(huán)。通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)了解到近幾年世界上所建的大型LNG工廠幾乎都采用了此流程。71PPT課件中型LNG裝置對(duì)于這種LNG裝置，需要采用一些經(jīng)過改進(jìn)的72PPT課件72PPT課件投產(chǎn)時(shí)間

2000-2

2001-11

2005-8

2006-3

2006-3

2008-10

2008-12104m3/d

10

15

150

15

25

60

100

采用的液化工藝

法國索菲公司級(jí)聯(lián)式液化流程

（CII）

法國索菲公司級(jí)聯(lián)式制冷循環(huán)

德國林德公司的SMRC

美國SALOF兩級(jí)膨脹機(jī)制冷循環(huán)加拿大PROPAK氮循環(huán)兩級(jí)膨脹制冷

流程

美國B&V公司Prico液化工藝

（SMRC）

美國B&V公司Prico液化工藝

（SMRC）投產(chǎn)或擬

地點(diǎn)上海浦東河南濮陽新疆鄯善廣西北海海南福山廣東珠海鄂爾多斯規(guī)模

名稱

上海浦東LNG裝置

中原綠能LNG裝置

新疆廣匯LNG裝置

新澳潿洲LNG裝置

海南海燃LNG裝置中海油珠海LNG裝置

鄂爾多斯LNG裝置類別

引

進(jìn)

技

術(shù)中國已建和在建的商業(yè)化液化裝置表73PPT課件投產(chǎn)時(shí)間104m3/d 采用的液化工藝投產(chǎn)或擬 地點(diǎn)729（其中引進(jìn)技術(shù)規(guī)模為375×104m3/d，國產(chǎn)技術(shù)規(guī)模為354×104

m3/d）合計(jì)利用管網(wǎng)壓差、雙級(jí)膨脹制冷、部分液化

全液化裝置、MRC制冷

全液化裝置、MRC制冷

全液化裝置、（氮?dú)?甲烷）膨脹制冷

全液化裝置、氮?dú)馀蛎浿评?/p>

全液化裝置、MRC制冷

利用管網(wǎng)壓差、膨脹制冷、部分液化

全液化裝置、（氮?dú)?甲烷）膨脹制冷

全液化裝置、氮?dú)馀蛎浿评?/p>

利用管網(wǎng)壓差、膨脹制冷、部分液化

全液化裝置、MRC制冷

2009-22008-10

2009-9

2009-4

2009-6

2009-5

2007-32008-11

2008-32007-112007-12

河南安陽

山西晉城

山西晉城鄂托克前旗

青海西寧

安徽合肥

四川瀘州

山西晉城

山東泰安

江蘇蘇州黑龍江大慶1025606020

8

55015

7

2

安陽LNG工廠

晉城LNG工廠晉城LNG工廠（二期）

內(nèi)蒙古時(shí)泰LNG工廠西寧LNG工廠（三期）

合肥LNG工廠

瀘州LNG工廠

山西順泰LNG工廠

泰安LNG工廠

蘇州LNG工廠

LNG實(shí)驗(yàn)裝置

全液化裝置、氮?dú)馀蛎浿评?/p>

全液化裝置、（氮?dú)?甲烷）膨脹制冷

全液化裝置、（氮?dú)?甲烷）膨脹制冷利用管網(wǎng)壓差、單級(jí)膨脹制冷、部分液化利用管網(wǎng)壓差、單級(jí)膨脹制冷、部分液化

全液化裝置、（氮?dú)?甲烷）膨脹制冷利用管網(wǎng)壓差、單級(jí)膨脹制冷、部分液化

全液化裝置、氮?dú)馀蛎浿评?/p>

2008-82009-10

2009-62005-112006-10

2007-9

2008-1

2008-8四川成都寧夏銀川鄂爾多斯四川犍為江蘇江陰遼寧沈陽青海西寧青海西寧103015

4

5

2

620

龍泉驛LNG工廠

寧夏LNG工廠

鄂爾多斯LNG工廠

犍為LNG工廠

江陰LNG工廠

沈陽LNG工廠西寧LNG工廠（一期）西寧LNG工廠（二期）國產(chǎn)技術(shù)74PPT課件729（其中引進(jìn)技術(shù)規(guī)模為375×104m3/d，國產(chǎn)技術(shù)規(guī)海上浮動(dòng)LNG裝置天然氣液化設(shè)備是浮式LNG裝置的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，直接影響

到整個(gè)裝置運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。（1）流程簡單、設(shè)備緊湊、占地少、滿足海上的安裝要求；（2）液化流程有制取制冷劑的能力，對(duì)不同產(chǎn)地的天然氣適應(yīng)

性強(qiáng)，熱效率高；（3）安全可靠，船體的運(yùn)動(dòng)不會(huì)顯著影響其性能；（4）在面臨惡劣天氣時(shí)能快速停機(jī)，并移動(dòng)至另一生產(chǎn)位置后

能迅速開機(jī)。75PPT課件海上浮動(dòng)LNG裝置天然氣液化設(shè)備是浮式LNG裝置的關(guān)鍵生膨脹機(jī)循環(huán)設(shè)備少且布置緊湊可以最大限度的減少船的尺寸而降低總成本。而且膨脹機(jī)循環(huán)無需制冷劑儲(chǔ)存，因而也是最安全的流程。這些因素決定了膨脹機(jī)循環(huán)將在海上浮動(dòng)LNG裝置中占主導(dǎo)地位。膨脹機(jī)循環(huán)設(shè)備少且布置緊湊可以最大限度的減少船的尺寸而降低總成本。膨脹機(jī)循環(huán)無需制冷劑儲(chǔ)存，因而也是最安全的流程。這些因素決定了膨脹機(jī)循環(huán)將在海上FLNG裝置中占主導(dǎo)地位。76PPT課件膨脹機(jī)循環(huán)設(shè)備少且布置緊湊可以最大限度的減少船的尺寸76P第三節(jié)

液化天然氣裝置基本負(fù)荷型天然氣液化裝置調(diào)峰型天然氣液化裝置浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸系統(tǒng)77PPT課件第三節(jié)液化天然氣裝置基本負(fù)荷型天然氣液化裝置77PPT課一、基本負(fù)荷型天然氣液化裝置基本負(fù)荷型天然氣液化裝置主要用于天然氣的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸，進(jìn)行國內(nèi)外間LNG的貿(mào)易，它除了液化裝置和公用工程以外，還配有港口設(shè)備、棧橋及其它裝運(yùn)設(shè)備。LNG相應(yīng)的輸入國要建設(shè)LNG港口接收站，配備卸貨裝置、儲(chǔ)槽、再氣化裝置和送氣設(shè)備等。

基本負(fù)荷型天然氣液化裝置由天然氣預(yù)處理流程、液化流程、儲(chǔ)存系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、裝卸設(shè)施和消防系統(tǒng)等組成，是一個(gè)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)工程。78PPT課件一、基本負(fù)荷型天然氣液化裝置基本負(fù)荷型天然氣液化裝置主要用

對(duì)于基本負(fù)荷型天然氣液化裝置，其液化單元常采用級(jí)聯(lián)式液化流程和混合制冷劑液化流程。

20世紀(jì)60年代最早建LNG的天然氣液化裝置，采用當(dāng)時(shí)技術(shù)成熟的級(jí)聯(lián)式液化流程。到70年代又轉(zhuǎn)而采用流程大為簡化的混合制冷劑液化流程。

80年代后新建與擴(kuò)建的基本負(fù)荷型天然氣液化裝置，幾乎都采用了丙烷頂冷混合制冷劑液化流程。79PPT課件 對(duì)于基本負(fù)荷型天然氣液化裝置，其液化單元常采用級(jí)聯(lián)79P1、采用級(jí)聯(lián)式液化流程的基本負(fù)荷

型液化裝置在阿爾及利亞建造的世界上第一座大型基本負(fù)荷型天然氣液化裝置(CAMEL），它采用丙烷、乙稀和甲烷組成的級(jí)聯(lián)式液化流程。

第二座基本負(fù)荷型LNG工廠于1969年在阿拉斯加建成并開始運(yùn)行，它與CAMEL有相近的生產(chǎn)能力，采用的也是級(jí)聯(lián)式液化流程。80PPT課件1、采用級(jí)聯(lián)式液化流程的基本負(fù)荷在阿爾及利亞建造的世界上第2、采用閉式混合制冷劑液化流程的

基本負(fù)荷型液化裝置

混合制冷劑液化流程有開式和閉式兩種，閉式混合制冷劑液化流程是指制冷劑循環(huán)與天然氣液化過程彼此分開的液化流程。利比亞伊索工廠的液化裝置采用閉式混合制冷劑液化循環(huán)。

該廠共有四條液化生產(chǎn)線，每兩條液化線組成一套裝置。每套裝置設(shè)有單獨(dú)的原料氣預(yù)處理、壓縮機(jī)及換熱器等?？傄夯芰?075萬m3／d。81PPT課件2、采用閉式混合制冷劑液化流程的 混合制冷劑液化流程有開式82PPT課件82PPT課件3、采用丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流

程的基本負(fù)荷型液化裝置70年代，APCI(美國空氣液化公司)發(fā)展了丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程。于1973年獲得專利，并在大型的LNG液化工廠得到了廣泛應(yīng)用。它是級(jí)聯(lián)式循環(huán)和混合制冷劑循環(huán)的結(jié)合，用丙烷將天然氣從40℃預(yù)冷至-30℃，混合制冷劑循環(huán)再把天然氣從-30℃過冷到-160℃。

北加里曼丹的文萊首次采用這種液化流程的天然氣液化裝置，共有五套這樣的裝置，每套液化能力為424.5萬m3／d。83PPT課件3、采用丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流70年代，APCI(美國空84PPT課件84PPT課件雙混合制冷劑液化流程(DMR)包括兩個(gè)混合制冷劑循環(huán)，一個(gè)用于預(yù)冷，另一個(gè)用于液化。殼牌公司通過優(yōu)化設(shè)計(jì)DMR液化流程，從而可充分利用預(yù)冷循環(huán)和液化循環(huán)中的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力。對(duì)于DMR液化流程，可通過調(diào)節(jié)兩個(gè)循環(huán)中混合制冷劑的組分，使壓縮機(jī)在很寬的進(jìn)氣條件和大氣環(huán)境下工作，DMR液化流程在投資方面比丙烷須冷混合制冷劑液化流程更有競爭力。

除了新型液化流程在裝置中應(yīng)用外，還有一些設(shè)備方面的新技術(shù)也應(yīng)用到裝置中，如釬焊鋁板翅式換熱器、大型和高性能的壓縮機(jī)和膨脹機(jī)、大型燃?xì)廨啓C(jī)作為制冷壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)等。技術(shù)的進(jìn)步極大地推動(dòng)了天然氣液化裝置發(fā)展與進(jìn)步。85PPT課件雙混合制冷劑液化流程(DMR)包括兩個(gè)混合制冷劑循環(huán)，一個(gè)Shell

DMR工藝原理流程圖86PPT課件ShellDMR工藝原理流程圖86PPT課件我國的基本負(fù)荷型天然氣液化裝置中原油田天然氣液化裝置

中原天然氣液化流程示意圖

1.分液罐；2.過濾器；3.脫CO2塔；4.干燥器；5.中壓丙烷換熱器；6.低壓丙烷換熱器；7、11

、14.節(jié)流閥；8.高壓天然氣分離器；9.乙烯換熱器；10.中壓LNG換熱器；12.中壓天然氣分離

器；13.低壓LNG換熱器；15.低壓天然氣分離器；16.LNG儲(chǔ)槽原料氣壓力12MPa，溫度為30℃，甲烷的摩爾分?jǐn)?shù)在93.35%-95.83%。87PPT課件我國的基本負(fù)荷型天然氣液化裝置中原油田天然氣液化裝置原料氣88PPT課件88PPT課件中科院低溫中心等單位研制的天然氣液化裝置89PPT課件中科院低溫中心等單位研制的天然氣液化裝置89PPT課件天然氣液化綜合處理工廠一、裝置地點(diǎn)：湖北省松滋市涴市鎮(zhèn)二、裝置特點(diǎn)：1、該裝置以伴生氣為氣源，設(shè)計(jì)處理能力：3×104Nm3/d

；2、裝置生產(chǎn)產(chǎn)品：LNG（液化天然氣）、LPG（液化石油氣）、NGL（輕烴)3、LNG的液化率可達(dá)到100%；4、設(shè)備國產(chǎn)化達(dá)到100%；5、撬裝集成率達(dá)到80%以上；90PPT課件天然氣液化綜合處理工廠一、裝置地點(diǎn)：湖北省松滋市涴市鎮(zhèn)1、該二、調(diào)峰型天然氣液化裝置調(diào)峰型液化裝置指為調(diào)峰負(fù)荷、補(bǔ)充冬季燃料供應(yīng)或事故調(diào)峰用的天然氣液化裝置，通常將低峰負(fù)荷時(shí)過剩的天然氣液化儲(chǔ)存、次高峰時(shí)或緊急情況下再氣化使用。此類裝置的液化能力較小，儲(chǔ)存能力較大，生產(chǎn)的LNG一般不作為產(chǎn)品外售。調(diào)峰型LNG裝置通常遠(yuǎn)離天然氣的產(chǎn)地，常處在大城市附近。調(diào)峰型天然氣液化裝置主要采用以下三種類型的液化流程：級(jí)聯(lián)式液化流程（曾被廣泛采用，現(xiàn)在基本上不用）；混合制冷劑液化流程；膨脹機(jī)液化流程，這類裝置充分利用原料氣與管網(wǎng)氣之間的壓力差，達(dá)到節(jié)能的目的。91PPT課件二、調(diào)峰型天然氣液化裝置調(diào)峰型液化裝置指為調(diào)峰負(fù)荷、補(bǔ)充冬1、采用天然氣直接膨脹液化流程的

調(diào)峰型液化裝置

天然氣直接膨脹液化流程是指直接利用氣田來的有壓力的天然氣，在膨脹機(jī)中絕熱膨脹到輸送管道的壓力，而使天然氣液化的流程。美國西北天然氣公司1968年建立的一座調(diào)峰型液化裝置就是采用此液化流程。92PPT課件1、采用天然氣直接膨脹液化流程的 天然氣直接膨脹液92PP2、采用氮膨脹液化流程的調(diào)峰型液化裝置

氮膨脹液化流程是天然氣直接膨脹液化流程的一種變形，在流程中，氮?dú)庵评溲h(huán)回路與天然氣液化回路分開，氮?dú)庵评溲h(huán)為天然氣提供冷量。93PPT課件2、采用氮膨脹液化流程的調(diào)峰型液化裝置 氮膨脹液化流程是天3、我國第一座調(diào)峰型天然氣液化裝置

我國上海浦東的LNG調(diào)峰站是我國第一座調(diào)峰型天然氣液化裝置。它的建成將對(duì)我國液化天然氣工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，浦東調(diào)峰LNG裝置，是東海天然氣早期開采供應(yīng)上海城市燃?xì)夤こ滔掠尾糠种械囊粋€(gè)重要組成部分，它主要用于東海天然氣早期開采中上游工程因不可抗拒的因素(如臺(tái)風(fēng)等)停產(chǎn)、輸氣管線事故，或冬季調(diào)峰時(shí)向管網(wǎng)提供可靠的天然氣供應(yīng)，確保安全供氣，該裝置由法國燃?xì)夤驹O(shè)計(jì)制造，于1999年開始運(yùn)行。94PPT課件3、我國第一座調(diào)峰型天然氣液化裝置 我國上海浦東的LNG調(diào)調(diào)峰LNG裝置的工作流程如下由市區(qū)1.5MPa天然氣管網(wǎng)，送至調(diào)峰LNG站的天然氣，首先進(jìn)行過濾、計(jì)量并加壓至5MPa；然后進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，用MEA法脫CO2、H2S，用分子篩脫水；再經(jīng)液化流程液化；液化后的天然氣儲(chǔ)存在2萬m3LNG儲(chǔ)槽內(nèi)。當(dāng)需要供氣時(shí)，儲(chǔ)槽內(nèi)的LNG經(jīng)LNG泵加壓送至汽化器，汽化后天然氣經(jīng)調(diào)壓、加臭后送入市區(qū)高壓管網(wǎng)。儲(chǔ)槽內(nèi)的LNG在儲(chǔ)存期間產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體，經(jīng)BOG處理工藝的壓縮機(jī)增壓后，送入市區(qū)高壓管網(wǎng)。95PPT課件調(diào)峰LNG裝置的工作流程如下由市區(qū)1.5MPa天然氣管網(wǎng)該LNG裝置的主要性能指標(biāo)如下：儲(chǔ)槽容積為2萬m3。儲(chǔ)槽日蒸發(fā)率為0.08％。液化能力為165m3／d

LNG。汽化能力為120m3／h

LNG

。96PPT課件該LNG裝置的主要性能指標(biāo)如下：儲(chǔ)槽容積為2萬m3。9697PPT課件97PPT課件調(diào)峰型天然氣液化裝置的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)原則流程選擇原則投資成本；運(yùn)行費(fèi)用；裝置的簡便性；運(yùn)行的靈活性；自動(dòng)化程度；原料氣參數(shù)；尾氣的利用和限制；LNG的質(zhì)量要求；壓縮機(jī)與驅(qū)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)；液化能力。98PPT課件調(diào)峰型天然氣液化裝置的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)原則流程選擇原則投資成本一般而言，隨著液化流程復(fù)雜程度的增加，LNG的比能耗會(huì)下降，運(yùn)行成本會(huì)下降；而流程設(shè)備數(shù)量的增加以及流程回路的增加會(huì)造成固定設(shè)備投資費(fèi)用的增加，流程設(shè)備可靠性的降低以及有效工作時(shí)間的減少，增加了單位產(chǎn)品的成本。液化流程的選擇要綜合考慮設(shè)備投資和運(yùn)行的重要因素，例如比能耗、流程復(fù)雜性以及可靠性的影響，客觀地比較各種液化流程方案的經(jīng)濟(jì)性。99PPT課件一般而言，隨著液化流程復(fù)雜程度的增加，LNG的比能耗會(huì)99

液化流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析就是以經(jīng)濟(jì)效益的觀點(diǎn)來分析、比較不同的液化流程方案，從中選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的方案。調(diào)峰型液化流程種類較多、各有其特點(diǎn)，設(shè)計(jì)者往往面臨著合理評(píng)價(jià)與選取液化流程的問題。因此，為了合理地選擇液化流程，在達(dá)到技術(shù)要求的前提下，應(yīng)對(duì)不同的液化流程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。100PPT課件 液化流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析就是以經(jīng)濟(jì)效益的觀點(diǎn)100PPT課蘇州華峰液化天然氣有限公司70000m3／d調(diào)峰型天然氣液化裝置天然氣處理量為7.2萬m3/d，波動(dòng)范圍為±20％

，最大處理量為8.64萬m3／d；液化率≥10％

；LNG產(chǎn)品壓力為0.4MPa，溫度為-138℃

。101PPT課件蘇州華峰液化天然氣有限公司70000m3／d調(diào)峰型天然氣液化102PPT課件102PPT課件103PPT課件103PPT課件(1)采用天然氣膨脹制冷循環(huán)，裝置操作簡單，啟動(dòng)出液快。(2)動(dòng)設(shè)備數(shù)量少，降低工程投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)；采用高效板翅式換熱器，換熱效率高。采用這種天然氣膨脹制冷流程工藝的LNG調(diào)峰廠占地面積小(約18畝)、投資省(約2500萬元)，儲(chǔ)氣量大。裝置采用了工藝設(shè)備撬裝化、板翅式低溫?fù)Q熱器以及低溫設(shè)備集中于冷箱整體隔熱等先進(jìn)工藝及設(shè)計(jì)，并且設(shè)備全部國產(chǎn)化，為我國LNG工業(yè)的發(fā)展提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。特點(diǎn)：104PPT課件(1)采用天然氣膨脹制冷循環(huán)，裝置操作簡單，啟動(dòng)出液特點(diǎn)：

單位LNG產(chǎn)品能耗是液化流程熱力學(xué)效率的最重要指標(biāo)，包含壓縮機(jī)的功率消耗以及經(jīng)營管理中的其它動(dòng)力消耗，既與液化流程的設(shè)計(jì)和流程設(shè)備的選型等固有特征有關(guān)，也與經(jīng)營管理的技術(shù)水平有關(guān)。但是，由于在LNG單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本中，液化設(shè)備的初始基建投資占的比例比單位能耗大得多，單位能耗的指標(biāo)往往不是決定件指標(biāo)。對(duì)一些小型的調(diào)峰型天然氣液化裝置，單位能耗的考慮會(huì)擺在次要地位。105PPT課件 單位LNG產(chǎn)品能耗是液化流程熱力學(xué)效率的最重要指標(biāo)，10三、浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置海洋蘊(yùn)藏著豐富的天然氣資源。目前，世界海洋天然氣年產(chǎn)4.5×1011m3，占世界天然氣年總產(chǎn)量21％。海上天然氣的開發(fā)不僅環(huán)境嚴(yán)峻、技術(shù)難度大、投資巨大，且建設(shè)周期長、資金回收期長，因此風(fēng)險(xiǎn)較大。目前開發(fā)的都是一些大型的商業(yè)性天然氣田。邊際氣田一般為地處偏遠(yuǎn)的海上中小型氣田，若采用常用的固定式平臺(tái)進(jìn)行，則收益較低，風(fēng)險(xiǎn)太大，投資者對(duì)此興趣不大。

20世紀(jì)90年代以來，隨著發(fā)現(xiàn)的海上大型氣田數(shù)量的減少，邊際氣田的開發(fā)日益受到重視。同時(shí)海洋工程的不斷進(jìn)步，也使邊際氣田的開發(fā)成為可能。浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置(FPSO)作為一種新型的邊際氣田開發(fā)技術(shù)，以其投資較低、建設(shè)周期短、便于遷移等優(yōu)點(diǎn)倍受青睞。106PPT課件三、浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置海洋蘊(yùn)藏著豐富的天然氣資源。海上LNG

供應(yīng)鏈如下:首先通過LNG

FPSO(LNG浮式生產(chǎn)、儲(chǔ)存與裝卸裝置)將海底天然氣經(jīng)處理液化成液態(tài)天然氣(

LNG)，然后將LNG

卸載到LNG

運(yùn)輸船上，通過LNG船將LNG

運(yùn)輸?shù)娇拷哆叺腖NG

FSRU(浮式儲(chǔ)氣再氣化裝置)，將LNG氣化成天然氣供岸上使用。107PPT課件海上LNG供應(yīng)鏈如下:首先通過LNGFPSO(LNG三、浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸系統(tǒng)

常規(guī)海上天然氣開發(fā)，包括海上平臺(tái)的建設(shè)、鋪設(shè)海底天然氣輸送管道、岸上天然氣液化工廠的建設(shè)、公路建造、LNG外輸港口等基礎(chǔ)設(shè)施，其投資大、建造周期長、現(xiàn)金回收遲。浮式LNG生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置的設(shè)計(jì)著眼于低投資、投產(chǎn)快和高效益，集液化天然氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存與卸載于一身，簡化了邊際氣田的開發(fā)過程。108PPT課件三、浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸系統(tǒng) 常規(guī)海上天然氣開發(fā)，包括海浮式LNG裝置可分為在駁船、油船基礎(chǔ)上改裝的LNG生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置和新型混凝土浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置。整個(gè)裝置可看作一座浮動(dòng)的LNG生產(chǎn)接收終端，直接泊于氣田上方進(jìn)行作業(yè)，不需要先期進(jìn)行海底輸氣管道、LNG工廠和碼頭的建設(shè)，降低了氣田的開發(fā)成本。同時(shí)減少了原料天然氣輸送的壓力損失、可以有效回收天然氣資源。109PPT課件浮式LNG裝置可分為在駁船、油船基礎(chǔ)上改裝的LNG生產(chǎn)10

浮式LNG裝置采用了生產(chǎn)工藝流程模塊化技術(shù)，各工藝模塊可根據(jù)質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉的原則，在全球范圍內(nèi)選擇廠家同時(shí)進(jìn)行加工建造，然后在保護(hù)水域進(jìn)行總體組裝，可縮短建造安裝周期。加快氣田的開發(fā)速度。浮式LNG裝置遠(yuǎn)離人口密集區(qū)，對(duì)環(huán)境的影響較小，有效避免了陸上工廠建設(shè)可能對(duì)環(huán)境造成的污染問題。該裝置便于遷移，可重復(fù)使用，當(dāng)開采的氣田氣源衰竭后，可由拖船拖曳至新的氣田投入生產(chǎn)，尤其適合于邊際氣田的開發(fā)利用。110PPT課件 浮式LNG裝置采用了生產(chǎn)工藝流程模塊化技術(shù)，各工藝模塊可海上作業(yè)的特殊環(huán)境對(duì)液化流程提出了如下要求：流程簡單、設(shè)備緊湊、占地少、滿足海上的安裝需要；液化流程有制取制冷劑的能力，對(duì)不同產(chǎn)地的天然氣適應(yīng)性強(qiáng)，熱效率較高；安全可靠，船體的運(yùn)動(dòng)不會(huì)顯著地影響其性能。111PPT課件海上作業(yè)的特殊環(huán)境對(duì)液化流程提出了如下要求：流程簡單、設(shè)美孚石油公司浮式LNG裝置的液化流程采用了單一混合制冷劑取消了丙烷預(yù)冷，徹底消除了丙烷儲(chǔ)存可能帶來的危害。該流程以板翅式換熱器組成的冷箱為主換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定。112PPT課件美孚石油公司浮式采用了單一混合制112PPT課件FLEX

LNG113PPT課件FLEXLNG113PPT課件2009.10.12，Shell計(jì)劃建造全球第一艘海上浮式LNG廠長約480米，型寬約75米，將是全球最大船舶每年能生產(chǎn)350萬噸液化天然氣和130萬噸凝析油。114PPT課件2009.10.12，Shell計(jì)劃建造全球第一艘海上浮式浮式液化裝置的設(shè)計(jì)浮式液化裝置設(shè)計(jì)注意的問題浮式LNG裝置的液化流程在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮波浪引起的船體運(yùn)動(dòng)對(duì)設(shè)備性能可能產(chǎn)生的不良影響。由于填料塔工作性能穩(wěn)定，酸氣脫除模塊中的吸收塔和再生塔應(yīng)優(yōu)先選擇填料塔，分配器的類型和塔徑也要合理選擇，以保證工質(zhì)在原料中的合理分配。當(dāng)天然氣中CO2體積分?jǐn)?shù)高于2％時(shí)，可考慮采用胺洗和膜吸附相結(jié)合的酸氣脫除系統(tǒng)。液化及分流模塊中的蒸餾塔的直徑和高度，由于遠(yuǎn)小于吸收塔和再生塔，對(duì)塔盤、堰板進(jìn)行改進(jìn)后?？梢赃x用塔盤塔。需要注意的是，固定不變的傾斜，無論對(duì)填料塔還是塔盤塔都將產(chǎn)生不良影響，因此壓載系統(tǒng)必須保證浮式LNG裝置的平穩(wěn)。115PPT課件浮式液化裝置的設(shè)計(jì)浮式液化裝置設(shè)計(jì)注意的問題浮式LNG裝儲(chǔ)存系統(tǒng)

LNG儲(chǔ)存設(shè)施為浮式LNG生產(chǎn)裝置穩(wěn)定生產(chǎn)提供足夠的緩沖容積。LNG儲(chǔ)存設(shè)施的容量，取決于LNG的產(chǎn)量和LNG運(yùn)輸船的數(shù)量、大小、往返時(shí)間，以及裝卸作業(yè)時(shí)的海況條件，其設(shè)計(jì)原則是在保證穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下，盡可能提高LNG運(yùn)輸船的運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性。116PPT課件儲(chǔ)存系統(tǒng) LNG儲(chǔ)存設(shè)施為浮式LNG生產(chǎn)裝置穩(wěn)定生產(chǎn)提供日本國家石油公司針對(duì)東南亞海域的氣田開發(fā)，對(duì)浮式LNG生產(chǎn)裝置的儲(chǔ)存系統(tǒng)進(jìn)行了研究，得到了儲(chǔ)存容量與氣田距LNG接收終端距離之間的關(guān)系。117PPT課件日本國家石油公司針對(duì)東南亞海域的氣田開發(fā)，對(duì)浮式117PP儲(chǔ)槽型式：

針對(duì)浮式LNG裝置的殼體和LNG儲(chǔ)槽型式，可以有如下選擇：鋼質(zhì)殼體和MOSS球型儲(chǔ)槽混凝土殼體和MOSS球型儲(chǔ)槽；鋼質(zhì)殼體和自支持棱柱型儲(chǔ)槽；混凝土殼體和薄膜儲(chǔ)槽。118PPT課件儲(chǔ)槽型式： 針對(duì)浮式LNG裝置的殼體和LNG儲(chǔ)槽型式，可以對(duì)儲(chǔ)槽的說明儲(chǔ)存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要保證LNG儲(chǔ)存的安全，并將LNG泄漏可能造成的危害降低到最低程度。對(duì)于鋼質(zhì)殼體，要采用水幕等措施避免泄漏的低溫LNG液體接觸殼體?；炷翚んw由于吃水深，承載能力大，而且混凝土材料具合低溫性能好、不易老化的優(yōu)點(diǎn)，近來備受重視。MOSS球型儲(chǔ)槽及自支持棱柱型儲(chǔ)槽的安全性和極佳的低溫隔熱性能，已得到了實(shí)踐驗(yàn)證，均可滿足浮式LNG裝置的儲(chǔ)存需要；當(dāng)采用MOSS球型儲(chǔ)槽，由于儲(chǔ)槽上方的空間得不到充分利用，對(duì)流程設(shè)備的合理布局提出了更高的要求。119PPT課件對(duì)儲(chǔ)槽的說明儲(chǔ)存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要保證LNG儲(chǔ)存的安全，并將L卸貨操作海上LNG的裝卸不同于陸上作業(yè)，由于船體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，難度頗大。目前有兩種LNG卸貨方式：并排卸貨串聯(lián)卸貨120PPT課件卸貨操作海上LNG的裝卸不同于陸上作業(yè)，由于船體間的相對(duì)運(yùn)并排卸貨適用于平靜的海域，LNG運(yùn)輸船與浮式LNG裝置并排泊在一起，利用卸貨臂進(jìn)行卸貨作業(yè)。浮式LNG裝置遠(yuǎn)離火炬的一側(cè)用作LNG船的停泊，并提供水幕等防火措施；這種作業(yè)方式最可能發(fā)生的危險(xiǎn)是卸貨臂LNG的泄漏，這主要是由于浮式裝置與LNG運(yùn)輸船之間存在相互運(yùn)動(dòng)造成的。還需注意LNG運(yùn)輸船停泊的安全性。經(jīng)驗(yàn)表明，海浪平均波高小于1.5m時(shí)，停泊作業(yè)是安全的。當(dāng)風(fēng)向、海流的方向與海浪不一致時(shí)，為減少停泊的危險(xiǎn)性，浮式LNG裝置需要通過艉推進(jìn)器控制船體的方向，以便于LNG運(yùn)輸船的停泊。或者采用一船輔助拖船調(diào)整船體方位，避免風(fēng)浪將LNG運(yùn)輸船推向浮式LNG裝置。據(jù)估計(jì)，采用艉推進(jìn)器或拖船后，LNG卸貨作業(yè)的極限平均波高為2.5m。121PPT課件并排卸貨適用于平靜的海域，LNG運(yùn)輸船與浮式LNG裝置并串聯(lián)卸貨方式是采用動(dòng)態(tài)定位裝置控制LNG運(yùn)輸船首部管匯，與浮式LNG裝置尾部的距離在容許工作范圍以內(nèi)，從而避免了停泊和卸貨作業(yè)中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)。采用串聯(lián)卸貨方式，可在較為惡劣的海況條件下進(jìn)行卸貨作業(yè)，極限平均波高可達(dá)4.5m。122PPT課件串聯(lián)卸貨方式是采用動(dòng)態(tài)定位裝置控制LNG運(yùn)輸船首部管匯，總體布局海上作業(yè)的特殊工作環(huán)境．對(duì)浮式LNG裝置的安全性和可靠性提出了更高的要求。浮式LNG裝置的總體布局既要保證液化流程的緊湊、高效，又要考慮火炬輻射對(duì)設(shè)備的影響、LNG儲(chǔ)槽的安全性以及系泊系統(tǒng)、卸貨系統(tǒng)的可靠性等諸多問題。123PPT課件總體布局海上作業(yè)的特殊工作環(huán)境．對(duì)浮式LNG裝置的安全性第四節(jié)

液化天然氣設(shè)備一．壓縮機(jī)二．換熱器三．膨脹機(jī)四．LNG泵五．LNG輸送管路124PPT課件第四節(jié)液化天然氣設(shè)備一．壓縮機(jī)四．LNG泵五．LNG輸送管壓縮機(jī)正確選用進(jìn)口流量排出壓力根據(jù)壓力-流量曲線，確定結(jié)構(gòu)形式確定名義工作速度要充分考慮壓縮的氣體是易燃易爆的危險(xiǎn)介質(zhì)，因此壓縮機(jī)必須有好的密封性能，防爆電機(jī)。考慮壓縮機(jī)的材料是否適應(yīng)超低溫。選擇無油潤滑的壓縮機(jī)；125PPT課件壓縮機(jī)正確選用進(jìn)口流量125PPT課件二、換熱器無論是液化工藝過程或是液-氣轉(zhuǎn)換過程，都要使用各種不同的換熱器。在工藝流程中，主要有繞管式和板翅式換熱器兩種型式。大多數(shù)基本負(fù)荷型的液化裝置都采用繞管式換熱器；板翅式換熱器則主要應(yīng)用于調(diào)峰型的LNG裝置，但基本負(fù)荷型的LNG裝置中也有使用這種換熱器的情況。126PPT課件二、換熱器無論是液化工藝過程或是液-氣轉(zhuǎn)換過程，都要使用各1、繞管式換熱器螺旋繞管式換熱器從傳熱原理上屬于間壁式管式換熱器，由于它具有管式換熱器的耐高壓的性能，同時(shí)自身又具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于中、高壓高效氣體換熱場合，廣泛地應(yīng)用在化肥、空分裝置、天然氣液化等裝置中。127PPT課件1、繞管式換熱器螺旋繞管式換熱器從傳熱原理上屬于間壁式管式傳統(tǒng)的繞管式換熱器的換熱面積達(dá)9000~28000m2。可同時(shí)進(jìn)行多種介質(zhì)的換熱。由于是管式換熱器的一種，因此能承受高壓；熱補(bǔ)償能力好，傳熱管的熱膨脹可部分自行補(bǔ)償。對(duì)于一定的數(shù)量的傳熱管，通過選擇一定的纏繞層數(shù)，可以比較容易地分配管程和殼程流通面積；較高的換熱效率，端面換熱溫差可達(dá)到2℃。128PPT課件傳統(tǒng)的繞管式換熱器的換熱面積達(dá)9000~28000m2。12、板翅式換熱器大多數(shù)板翅式換熱器都是銅鋁結(jié)構(gòu)；由于它結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，所以在低溫流程中應(yīng)用很廣；板翅式換熱器可以制成多通道的型式，并且成為各自獨(dú)立的單元，也可以并聯(lián)增大流量范圍。一個(gè)大型的板翅式換熱器的傳熱面積率達(dá)1300m2/m3。129PPT課件2、板翅式換熱器大多數(shù)板翅式換熱器都是銅鋁結(jié)129PPT課殼管式、板翅式、套管式和繞管式LNG換熱器的比較130PPT課件殼管式、板翅式、套管式和繞管式LNG換熱器的比較130PPT繞管式換熱器的特點(diǎn)：效率較高，維修方便，如果有個(gè)別管道發(fā)生漏泄，在管板處將其堵住，設(shè)備仍然可以使用，而且很適合于工作壓力很高的工作條件。板翅式換熱器的特點(diǎn)：成本比較低，結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用也非常普遍。131PPT課件繞管式換熱器的特點(diǎn)：效率較高，維修方便，如果有個(gè)別管道發(fā)生三、膨脹機(jī)

膨脹機(jī)是天然氣液化裝置中獲取冷量的關(guān)鍵設(shè)備。由于天然氣液化裝置的氣體處理量很大，一般都采用透平膨脹機(jī)。透平膨脹機(jī)具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、氣體處理量大、運(yùn)行效率高、操作維護(hù)方便和使用壽命長等特點(diǎn)。比容積型(活塞式或螺桿式)膨脹機(jī)具有更廣泛的應(yīng)用。132PPT課件三、膨脹機(jī) 膨脹機(jī)是天然氣液化裝置中獲取冷量的關(guān)鍵設(shè)備。1透平膨脹機(jī)工作原理與結(jié)構(gòu)氣體在透平膨脹機(jī)中進(jìn)行絕熱膨脹時(shí)，對(duì)外作功，能量降低．產(chǎn)生一定的焓降，使氣體本身的溫度下降。133PPT課件透平膨脹機(jī)工作原理與結(jié)構(gòu)氣體在透平膨脹機(jī)中進(jìn)133PPT課透平膨脹機(jī)實(shí)際上是離心壓縮機(jī)的反向作用，離心壓縮機(jī)是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使氣體的壓力上升，需要消耗動(dòng)力。透平膨脹機(jī)是利用高壓氣體膨脹時(shí)產(chǎn)生的高速氣流，沖擊透干膨張機(jī)的工作葉輪，葉輪產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)。高速旋轉(zhuǎn)的葉輪可產(chǎn)生一定的功力，能對(duì)外作勸，與此同時(shí)，膨脹后的氣體溫度和壓力下降。134PPT課件透平膨脹機(jī)實(shí)際上是離心壓縮機(jī)的反向作用，離心壓縮機(jī)134P135PPT課件135PPT課件透平膨脹機(jī)在天然氣工業(yè)中的應(yīng)用石油伴生氣輕烴回收；城市門站利用透平膨脹機(jī)進(jìn)行天然氣液化;天然氣液化裝置。136PPT課件透平膨脹機(jī)在天然氣工業(yè)中的應(yīng)用石油伴生氣輕烴回收；136透平膨脹機(jī)的工作特點(diǎn)與類型：根據(jù)工質(zhì)在工作輪中的流動(dòng)方式，分為徑流、徑軸流和軸流。根據(jù)工作壓力范圍不同，透平膨脹機(jī)可以有單級(jí)和多級(jí)之分；按照工質(zhì)在膨脹過程中的狀態(tài)，膨脹過程有氣相膨脹和氣液兩相膨脹的區(qū)別。按工作壓力，透平膨脹機(jī)可分為低壓、中壓和高壓。137PPT課件透平膨脹機(jī)的工作特點(diǎn)與類型：根據(jù)工質(zhì)在工作輪中的流動(dòng)方式四、LNG泵LNG在轉(zhuǎn)移過程中，存在LNG的輸送問題。輸送方法通常有兩種類型:—

種是壓力輸送；另一種是LNG泵輸送。在輸送量比較大和管路流動(dòng)阻力較大的情況下，不適合用壓力輸送的辦法，而要采用泵進(jìn)行輸送。138PPT課件四、LNG泵LNG在轉(zhuǎn)移過程中，存在LNG的輸送問題。輸送在LNG鏈