https://www.asiachmical.com/lng-plant/lng-processing-plant.html
1. Klassifikazzjoni tal-proċess ta 'likwifikazzjoni tal-gass naturali
Fil-preżent, it-tipi ta 'proċessi ta' likwefazzjoni tal-gass naturali huma prinċipalment maqsuma abbażi tal-funzjonijiet u l-metodi ta 'refriġerazzjoni tagħhom.
(1) Skont il-funzjonijiet tagħhom, jistgħu jinqasmu f'unitajiet bażiċi ta 'likwifikazzjoni tat-tagħbija u unitajiet ta' likwifikazzjoni tal-peak-shaving. Unitajiet ta 'LNG fuq skala żgħira jappartjenu għal unitajiet ta' likwefazzjoni tal-peak-shaving.
(2) Skont il-metodu ta 'refriġerazzjoni, jista' jinqasam fi: ① proċess ta 'likwifikazzjoni tal-kaskata; ② proċess ta 'likwifikazzjoni ta' refriġerant imħallat, inkluż magħluq, miftuħ, precooling tal-propan, CII, eċċ.; ③ proċess ta 'likwifikazzjoni b'espansjoni, inkluż espansjoni tal-gass naturali, espansjoni tan-nitroġenu, espansjoni tan-nitroġenu-metan, eċċ.
Madankollu, id-diviżjoni ta 'hawn fuq mhix stretta, u ġeneralment jiġi adottat proċess kompost li jinkludi kombinazzjonijiet differenti ta' ċerti partijiet tad-diversi proċessi ta 'likwifikazzjoni deskritti hawn fuq, u kull metodu fih tipi multipli.
2. Tipi u kompożizzjoni ta 'impjanti ta' likwefazzjoni tal-gass naturali
It-tipi ta 'unitajiet ta' likwefazzjoni tal-gass naturali jinkludu prinċipalment unitajiet ta 'likwefazzjoni ta' tagħbija bażi, unitajiet ta 'likwifikazzjoni ta' peak-shaving, unitajiet ta 'ħażna u ħatt ta' produzzjoni ta 'LNG f'wiċċ l-ilma u terminali li jirċievu l-LNG, u d-definizzjonijiet tagħhom huma kif ġej.
(1) Impjant bażiku ta 'likwifikazzjoni tat-tagħbija: jirreferi għall-impjant ta' likwifikazzjoni fuq skala kbira prodott għal użu lokali jew trasport estern.
(2) Apparat ta 'likwifikazzjoni tal-peak-shaving: jirreferi għal apparat ta' likwefazzjoni tal-gass naturali għal tagħbija ta 'peak-shaving jew biex jissupplimenta l-provvista tal-fjuwil tax-xitwa, ġeneralment likwifikat u jaħżnu gass naturali żejjed waqt tagħbija baxxa u vaporizzar mill-ġdid għall-użu fil-quċċata jew f'emerġenza sitwazzjonijiet.
(3) Apparat ta 'produzzjoni, ħażna u ħatt ta' LNG f'wiċċ l-ilma: Huwa tip ġdid ta 'apparat ta' likwefazzjoni tal-gass naturali f'oqsma tal-gass marġinali u oqsma tal-gass offshore. Huwa favorit għall-vantaġġi tiegħu ta 'investiment baxx, perjodu qasir ta' kostruzzjoni u twaqqigħ faċli.
(4) Terminal li jirċievi l-LNG: jirreferi għall-apparat li jirċievi l-LNG trasportat minn trasportaturi tal-LNG mill-apparat ta 'likwefazzjoni tal-gass naturali tat-tagħbija bażika, ġeneralment mgħammar b'sistema ta' rkupru ta 'likwifikazzjoni għal gass boil-off ta' fuq tat-tank LNG BOG (Boil Off Gas).
L-impjant ta 'likwifikazzjoni tal-gass naturali huwa ġeneralment magħmul minn proċess ta' pretrattament tal-gass naturali, proċess ta 'likwifikazzjoni, sistema ta' ħażna, sistema ta 'kontroll u sistema ta' protezzjoni min-nirien, li fosthom il-proċess ta 'likwifikazzjoni huwa l-parti ċentrali tal-impjant ta' likwefazzjoni tal-gass naturali. Impjanti tal-LNG fuq skala kbira ġeneralment jinkludu diversi settijiet ta 'impjanti ta' likwifikazzjoni tal-gass naturali, u kull sett ta 'impjanti ta' likwifikazzjoni jista 'jkollu linji ta' produzzjoni multipli. Minħabba l-għanijiet ta 'produzzjoni differenti ta' unitajiet ta 'likwifikazzjoni differenti, naturalment hemm differenzi kbar fil-kompożizzjonijiet speċifiċi tagħhom.
3. Metodu ta 'refriġerazzjoni LNG
L-hekk imsejħa refriġerazzjoni tirreferi għall-użu ta 'metodi artifiċjali biex tinħoloq teknoloġija ta' temperatura baxxa (taħt it-temperatura ambjentali). Il-metodi ta 'tkessiħ jinkludu prinċipalment it-tlieta li ġejjin.
(1) Uża l-effett endotermiku tat-tranżizzjonijiet tal-fażi materjali (bħal tidwib, evaporazzjoni, sublimazzjoni) biex tikseb refriġerazzjoni. L-hekk imsejħa refriġerazzjoni tal-fwar tirreferi għall-użu ta 'evaporazzjoni likwida biex tinkiseb refriġerazzjoni. Ir-refriġerazzjoni tal-fwar tista 'tinqasam fi tliet tipi: kompressjoni tal-fwar (kompressjoni mekkanika), injezzjoni tal-fwar u assorbiment. Fil-preżent, ir-refriġerazzjoni tal-kompressjoni tal-fwar tintuża l-aktar.
(2) Uża l-effett tat-tkessiħ tal-espansjoni tal-gass biex tikseb refriġerazzjoni. Ir-refriġerazzjoni tal-espansjoni tal-gass bħalissa tuża b'mod wiesa 'refriġerazzjoni tal-espansjoni tat-turbini, u tuża wkoll refriġerazzjoni tal-valv tat-throttle u refriġerazzjoni tas-separatur tas-sħana.
(3) Uża l-effett termoelettriku tas-semikondutturi biex tikseb refriġerazzjoni.
Fil-proċess ta 'likwifikazzjoni tal-gass naturali, l-evaporazzjoni tal-likwidu u l-espansjoni tal-gass jintużaw ħafna biex tinkiseb refriġerazzjoni. Ir-refriġerazzjoni tat-throttling għandu jkollha enerġija ta 'pressjoni għolja biżżejjed biex tintuża, u l-effiċjenza hija baxxa. Huwa ġeneralment użat f'sitwazzjonijiet fejn il-pressjoni tal-gass mhux ipproċessat hija għolja u l-ammont ta 'likwifikazzjoni meħtieġ huwa żgħir.
4. Proċess ta 'likwifikazzjoni tal-gass naturali komuni
Proċessi ta 'likwifikazzjoni differenti għandhom metodi ta' refriġerazzjoni differenti. Fil-proċess ta 'likwifikazzjoni tal-gass naturali, il-proċess komuni ta' likwifikazzjoni tal-gass naturali jinkludi prinċipalment proċess ta 'likwifikazzjoni ta' kaskata, proċess ta 'likwifikazzjoni ta' refriġerant imħallat u proċess ta 'likwifikazzjoni b'espansjoni, u l-metodi ta' refriġerazzjoni tagħhom huma kif ġej.
(1) Proċess ta 'likwifikazzjoni ta' kaskata
Tikkonsisti f'diversi ċikli ta 'refriġerazzjoni li jikkoinċidu li joperaw f'temperaturi differenti, li fihom il-partijiet tat-temperatura għolja, medja u baxxa jużaw refriġeranti ta' temperatura għolja, medja u baxxa rispettivament. L-evaporazzjoni tar-refriġerant fil-parti ta 'temperatura għolja tintuża biex tikkondensa r-refriġerant fil-parti ta' temperatura baxxa, u r-refriġerant fil-parti ta 'temperatura baxxa jerġa' jiġi evaporat biex joħroġ il-kapaċità tat-tkessiħ, u dawn il-partijiet huma konnessi minn diversi kondensaturi evaporattivi. Il-kondensatur evaporattiv huwa kemm l-evaporatur tal-parti ta 'temperatura għolja kif ukoll il-kondensatur tal-parti ta' temperatura baxxa. għall-gass naturali
Għal-likwifikazzjoni, jintuża l-aktar ċiklu ta 'refriġerazzjoni ta' kaskata fi tliet stadji bi propan, etilene u metanu bħala refriġeranti.
(2) Proċess ta 'likwifikazzjoni ta' refriġerant imħallat
Il-proċess kien evolva mill-proċess ta 'refriġerazzjoni kaskata fl-aħħar tas-snin sittin. Taħlitiet ta 'idrokarburi (N2, C1, C2, C3, C4, C5) jintużaw l-aktar bħala refriġeranti biex jissostitwixxu komponenti puri multipli fil-proċess ta' refriġerazzjoni tal-kaskata, u l-kompożizzjoni hija determinata skont il-kompożizzjoni u l-pressjoni tal-gass tal-għalf. Filwaqt li tieħu vantaġġ mill-karatteristiċi tal-komponenti tqal fit-taħlita b'ħafna komponenti li tikkondensaw l-ewwel u l-komponenti ħfief li jikkondensaw aktar tard, il-kapaċità tat-tkessiħ ta 'livelli ta' temperatura differenti tista 'tinkiseb billi tikkondensa b'mod sekwenzjali, tissepara, throttling u evaporazzjoni, u skond jekk il-mħallta refriġerant huwa mħallat mal-gass naturali mhux ipproċessat, Hemm żewġ tipi ta 'proċessi ta' refriġerazzjoni mħallta: magħluqa u miftuħa.
(3) Proċess ta 'likwifikazzjoni b'expander
Iċ-ċiklu ta 'refriġerazzjoni ta' espansjoni l-aktar jadotta ċ-ċiklu Reverse-Brayton. F'dan iċ-ċiklu, il-fluwidu tax-xogħol huwa ikkompressat isentropikament mill-kompressur, imkessaħ mill-apparat li jkessaħ, u mbagħad estiż isentropikament adiabatikament fit-turboexpander u jagħmel xogħol estern biex jikseb fluss ta 'arja f'temperatura baxxa biex jipproduċi enerġija kiesħa. Fil-proċess ta 'likwefazzjoni tal-gass naturali, refriġerazzjoni ta' espansjoni prinċipalment tadotta l-erba 'forom li ġejjin: refriġerazzjoni ta' espansjoni diretta tal-gass naturali, refriġerazzjoni ta 'espansjoni tan-nitroġenu, refriġerazzjoni ta' espansjoni mħallta nitroġenu-metan, eċċ.
5. Prinċipju ta 'tkessiħ u karatteristiċi tal-proċess ta' likwefazzjoni b'espansjoni
Expander Cycle jirreferi għall-proċess tar-realizzazzjoni tal-likwefazzjoni tal-gass naturali billi tuża refriġerant bi pressjoni għolja u refriġerazzjoni taċ-ċiklu Claude permezz ta 'espansjoni adiabatika ta' turbo-expander. It-tagħmir ewlieni huwa t-turboexpander, li għandu l-vantaġġi ta 'effiċjenza isentropika għolja u xogħol ta' espansjoni rekuperabbli. Għalhekk, dan il-proċess huwa dejjem aktar iffavorit minn impjanti ta 'l-LNG li jqaxxru l-quċċata b'kapaċità żgħira ta' likwefazzjoni, u ġeneralment jintuża għal apparati b'kapaċità ta 'likwifikazzjoni ta' 7×104-70×104m3/d.
Il-prinċipju bażiku tar-refriġerazzjoni tal-proċess ta 'likwifikazzjoni b'expander huwa: il-gass jespandi u jiksaħ fl-expander waqt li joħroġ ix-xogħol, li jista' jintuża biex isuq il-kompressur; meta jkun hemm differenza ta 'pressjoni "naturali" bejn il-gass mhux ipproċessat li jidħol fl-apparat u l-gass kummerċjali li jħalli l-apparat, il-likwefazzjoni Il-proċess mhux se jkollu bżonn jiġi supplimentat b'enerġija "mid-dinja ta' barra", iżda se jiddependi fuq "naturali" differenzjali tal-pressjoni biex jinkiseb tkessiħ permezz tal-espansjoni. Skond refriġeranti differenti, jista 'jinqasam fi proċess ta' likwefazzjoni ta 'espansjoni tan-nitroġenu, proċess ta' likwefazzjoni ta 'espansjoni mħallta tan-nitroġenu-metan u proċess ta' likwefazzjoni ta 'espansjoni diretta tal-gass naturali.
(1) Proċess ta 'likwifikazzjoni ta' espansjoni diretta tal-gass naturali
Dan il-proċess jirreferi għall-proċess li jutilizza direttament il-gass naturali bi pressjoni għolja mill-qasam tal-gass u jespandih b'mod adiabatiku fl-expander għall-pressjoni tal-pipeline ta 'trażmissjoni, u b'hekk jiġi realizzat il-proċess ta' likwifikazzjoni tal-gass naturali. Huwa adattat b'mod speċjali għal okkażjonijiet fejn il-pressjoni tal-pipeline hija għolja, il-pressjoni operattiva attwali hija baxxa, u l-pressjoni jeħtieġ li titnaqqas fin-nofs. Peress li l-gass naturali li jidħol fl-espansjoni m'għandux għalfejn ineħħi s-CO2, iżda jeħtieġ biss li jneħħi s-CO2 mill-parti likwifikata tal-gass mhux maħdum, il-volum tal-gass ta 'pretrattament jitnaqqas ħafna. Meta l-apparat ikun qed jaħdem normali, il-gass naturali evaporat mit-tank tal-ħażna jiġi kkompressat mill-kompressur tal-gass tar-ritorn u mbagħad jerġa 'lura fis-sistema għal-likwifikazzjoni. Dan il-proċess jista 'jiffranka l-ispiża ta' produzzjoni speċjali, trasport u ħażna ta 'refriġerant; għandu l-vantaġġi ta 'proċess sempliċi, tagħmir kompatt, investiment żgħir, aġġustament flessibbli u tħaddim affidabbli. Madankollu, dan il-proċess ta 'likwifikazzjoni ma jistax jikseb it-temperatura baxxa, il-volum kbir tal-gass li jiċċirkola u r-rata baxxa ta' likwifikazzjoni bħala l-proċess ta 'likwifikazzjoni ta' espansjoni tan-nitroġenu, u l-prestazzjoni tax-xogħol tal-expander hija affettwata ħafna mill-pressjoni u l-kompożizzjoni tal-gass tal-materja prima, u s-sigurtà rekwiżiti tas-sistema huma relattivament għoljin. għoli.
(2) Proċess ta 'likwifikazzjoni ta' espansjoni tan-nitroġenu
Huwa varjant tal-proċess ta 'likwifikazzjoni ta' espansjoni diretta, iċ-ċiklu ta 'refriġerazzjoni tan-nitroġenu huwa separat miċ-ċirkwit ta' likwefazzjoni tal-gass naturali, u ċ-ċiklu ta 'refriġerazzjoni tal-kloru jipprovdi kapaċità kiesħa għall-gass naturali. Il-vantaġġi tiegħu huma li għandu adattabilità akbar għall-bidla tal-komponenti tal-gass mhux maħdum, kapaċità qawwija ta 'likwifikazzjoni, tħaddim sempliċi u konvenjenti tas-sistema kollha; Iċ-ċirkolazzjoni ta 'l-aġent wieqaf hija madwar 40 fil-mija ogħla.
(3) Proċess ta 'likwifikazzjoni ta' espansjoni mħallta nitroġenu-metan
Huwa titjib tal-proċess ta 'likwefazzjoni ta' espansjoni tan-nitroġenu, li jista 'jnaqqas id-differenza fit-temperatura tal-iskambju tas-sħana fit-tarf kiesaħ. Meta mqabbel maċ-ċiklu ta 'refriġerant imħallat, għandu l-vantaġġi ta' proċess sempliċi, kontroll faċli, ħin qasir tal-bidu, u iffrankar ta '10 fil-mija sa 20 fil-mija tal-konsum tal-enerġija meta mqabbel ma' refriġerazzjoni ta 'espansjoni tan-nitroġenu pur.
6. Il-prinċipju tax-xogħol tat-turboexpander
Turboexpander huwa magna termali li ddur b'veloċità għolja. Skont il-liġi tal-konverżjoni u l-konservazzjoni tal-enerġija, meta l-gass jagħmel xogħol estern waqt l-espansjoni adiabatika fit-turboexpander, l-enerġija tiegħu titnaqqas, u ċerta waqgħa tal-entalpija tiġi ġġenerata fl-istess ħin, u b'hekk titnaqqas it-temperatura tal-gass innifsu. u l-ħolqien ta' kundizzjonijiet għal-likwifikazzjoni tal-gass.
Turboexpander huwa fil-fatt l-azzjoni inversa ta 'kompressur ċentrifugali. Il-kompressur ċentrifugali huwa mmexxi minn mutur elettriku biex tiżdied il-pressjoni tal-gass, li jikkonsma l-enerġija. It-turboexpander juża l-fluss ta 'l-arja b'veloċità għolja ġġenerat mill-espansjoni tal-gass bi pressjoni għolja biex ikollu impatt fuq l-impeller tax-xogħol tat-turboexpander, sabiex l-impeller idur b'veloċità għolja. L-impeller li jdur b'veloċità għolja jista 'jiġġenera ċertu ammont ta' enerġija, u mbagħad jagħmel xogħol estern. Fl-istess ħin, kemm it-temperatura kif ukoll il-pressjoni tal-waqgħa tal-gass estiż. Fi kliem ieħor, it-turboexpander juża l-bidla tal-veloċità tal-medju biex jikkonverti l-enerġija, li mhux biss tista 'tipprovdi kapaċità ta' tkessiħ għall-apparat ta 'likwifikazzjoni, iżda wkoll ix-xogħol iġġenerat mill-espansjoni jista' jintuża biex isuq tagħmir bħal kompressuri jew ġeneraturi, u jnaqqas l-unità tal-LNG. konsum ta 'enerġija volumetrika.
