新型天然气液化装置工艺流程及设备特点分析.doc
闫晶
[摘 要]由于西气东输工程发展，使天然气有了更加可观的发展。天然气是最佳的能源，根据高压使天然气的体积缩小然后实施运输，使大部分的在天然气的气源问题方面得到了有效的解决。文章介绍了天然气液化装置的工艺流程，对其工藝流程的使用范围以及特点进行了分析，还阐述了一些引进的混冷装置，对液化天然气技术发展的趋势进行了研究，液化天然气技术的输送效率比较高，存在较高的安全性，能在一定程度上解决天然气方面存在的一些问题。
[关键词]天然气；工艺流程；气源；发展
中图分类号：TE645 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）31-0047-01
一、引言
由于液化天然气存在一定的环保性，所以其是最佳的燃料物质，应用领域十分的广泛有城市居民用气、工业用气、化工用气、汽车用气还有一些冷能的利用等。经济较为发达的国家是十分看重液化天然气发展利用的，其经济方面存在的利益招来了更多的投资者，液化天然气逐渐的向着全球化的方向发展。目前，液化天然气作为能源市场较为突出的领域之一，其增长的速度处于最快的现象，预计其发展在未来的几年中将会有更大的发展，有更多的人加入液化天然气的市场。由于全球的液化天然气贸易不断的发展，使液化天然气工业的规模也在逐渐的扩大，液化天然气的工厂也在逐渐的增多。
二、液化天然气工艺流程的介绍
液化天然气的生产核心就是液化。至今，液化天然气较为优秀的工艺路线有三种类型，分别是膨胀制冷工艺、阶式制冷工艺以及混合冷剂的制冷工艺。
1.膨胀流程
该液化天然气的工艺流程基础是膨胀制冷循环，其通过透平膨胀机实施等熵膨胀实现降温的目的。调峰型的装置存在操作十分频繁、快速启停的特点，膨胀流程有了较好的应用。由于不同的制冷剂，膨胀制冷循环工艺有氮气膨胀制冷、氮-甲烷膨胀制冷和天然气膨胀制冷之分。
膨胀制冷循环主要是根据原料天然气的自身压力进行膨胀做功为液化天然气提供所需冷量，其工艺比较适合输送压力比较高、实际的使用压力又比较低并且在中间的过程需降压的场合，更加适用在调峰型装置。其工艺流程比较简单，投资的费用比较少，操作起来比较灵活。其工艺系统的液化率由膨胀的效率与膨胀比决定。氮气膨胀的流程比较简单紧凑，其装置运行的比较灵活，启动十分快速，存在较强的适应性，比较方便控制操作，但其耗能比较高。氮-甲烷膨胀的流程比较简单，设备投资比较少，其装置操作存在较高的弹性还有一定的适应性。
2.阶式制冷流程
其流程最早就应用在天然气液化工艺流程中。阶式制冷循环通常是由甲烷、乙烯与丙烷作为制冷剂形成的单独制冷系统，进行串联得到的循环。经过净化之后的天然气在制冷循环冷却器当中进行冷却、冷凝、液化操作，在经过节流降压之后得到常压低温的液态天然气。阶式制冷的工艺技术比较成熟，其制冷系统和液化天然气系统是相互独立的，并且各个系统之间的影响十分小，制冷剂是纯物质，没有配比的问题，其系统操作比较稳定，耗能比较低。但是由于各级的制冷循环要进行单独的压缩机以及储存设备，所以流程比较复杂、设备的投资成本比较高，控制系统和管道都比较复杂，不利于维护。
3.混合冷剂流程
该工艺是由阶式制冷工艺发展而来的，使用多种组分形成混合制冷剂代替阶式制冷当中的纯组分。制冷剂的组成由原料气的压力与组成决定的，根据多组分混合物存在重组分先冷凝以及轻组分后冷凝特点，进行冷凝、分离、节流与蒸发获得不一样温度的冷量。PRICO工艺是利用混合冷剂压缩，形成气液两相，同一压力级别。该工艺的流程比较简单，较低的投资费用，控制比较简单，操作十分可靠，有较强的适应性。CII工艺流程十分简单，减少了设备的投资，降低了一定的耗能。其工艺使用的是整体式的冷箱结构，设备的布局十分紧凑，节约了一定的成本费用。
三、工艺流程的选择和发展的趋势
对于项目建设来说，选择较为合适的天然气液化工艺是十分重要的一个环节，液化工艺以及相关的设备都对装置的造价与效率存在着决定性的作用。一些国内的液化天然气工厂主要的目的是销售液化天然气，就流程方面来说更加追求低投资、低能耗以及高效率，通过这种方式来减少产品生产的费用，并且使市场的竞争力有所增加，可见对工艺流程实施恰当的评价与分析是十分必要的。选择恰当的液化工业与设备要对工艺系统、资金投入、工艺效率、可靠性、能源成本的消耗以及设备经验等指标进行综合的考虑。
天然气消费量逐渐的提升使液化天然气的工业方面也在逐渐的发展，由于天然气液化工艺发展使液化天然气装置逐渐的发展。因为国内的天然气在技术条件以及资源方面都存在一定的限制，所以一些液化天然气装置大多是中小型的装置，其技术在膨胀流程上也存在一些限制，其规模比较小、能耗比较高、不能得到较好的效益。就液化天然气工业发展看，其发展趋势是十分可观的，体会到了天然气在工艺技术方面提高的必要性。目前我国在不断的吸取外国的先进技术，对原有的冷循环进行一系列的改进，然后在进行使用，开发新的工艺流程。
四、结束语
为了可以适应天然气液化工艺的发展，就要不断的提高天然气液化工业的竞争力，要积极的发展液化工艺技术，逐渐的完善液化天然气相关的系统，以及大型的设备，对液化天然气的冷能利用进行进一步的研究。
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