甲烷可以液化吗有毒吗

　　上一次我们讲到LNG工厂的预处理！天然气预处理！

　　还是老规矩，我们来看几个视频先放松一下！

　　说实话，老牛的英语也不怎么样，所以好多内容也没听懂。好吧，我们一起来看我今天给大家介绍的内容吧！

　　天然气的液化技术

　　LNG的生产通常分为3个步骤：原料气预处理、液化和贮存。下图是典型的LNG生产步骤和工艺装置图。

　　1、低温制冷的方法：

　　根据提供冷量方式不同分成三大类方法

　　1.外加制冷循环法，亦即直接冷凝法

　　2.直接膨胀制冷法，即膨胀冷凝法

　　3.混合制冷法

　　直接冷凝法——单一冷剂

　　四个过程：

　　1.蒸发过程

　　2.压缩过程

　　3.冷凝过程

　　4.膨胀过程

　　常用制冷剂

　　丙烷、丙烯、乙烷、乙烯、甲烷、氮气等

　　阶式制冷循环过程:丙烷+乙烯+甲烷

　　混合冷剂循环过程:

　　丙烷+丙烯+乙烷+乙烯+甲烷+氮气

　　2 天然气液化工艺流程

　　2.1 分类 按制冷方式分：

　　级联式液化流程

　　混合制冷剂液化流程

　　带膨胀机的液化流程

　　对基本负荷型液化装置采用级联式液化流程和混合制冷式液化流程，对调峰型液化装置采用带膨胀机的液化流程和混合制冷剂液化流程。

　　2.1级联式液化流程

　　级联式液化流程也被称为阶式（Cascade）液化流程、复叠式液化流程或串联蒸发冷凝液化流程，主要应用于基本负荷型天然气液化装置。如图所示，该液化流程由三级独立的制冷循环组成，制冷剂分别为丙烷、乙烯和甲烷。每个制冷循环中均含有三个换热器，级联式液化流程中较低温度级的循环，将热量转移给相邻的较高温度级的循环。

　　优点

　　1能耗低；

　　2制冷剂为纯物质，无配比问题；

　　3技术成熟，操作稳定。

　　缺点

　　1机组多，流程复杂；

　　2附属设备多，要有专门生产和储存多种制冷剂的设备；

　　3管道与控制系统复杂，维护不便。

　　2.2混合制冷剂液化流程（MRC-Mixed-Refrigerant-Cycle）

　　MRC是以C1-C5的碳氢化合物及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工质，进行逐级的冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和液化天然气的目的。MRC既达到类似级联式液化流程的目的，又克服了其系统复杂的缺点。自20世纪70年代以来，对于基本负荷型天然气液化装置，广泛采用了各种不同类型的混合制冷剂液化流程。

　　优点：

　　1机组设备少、流程简单、投资省，投资费用比经典级联式液化流程约低15%～20%

　　2管理方便

　　3混合制冷剂组分可以部分或全部从天然气本身提取与补充

　　缺点：

　　1能耗较高，比级联式液化流程高10%～20%左右

　　2混合制冷剂的合理配比较为困难

　　3流程计算须提供各组分可靠的平衡数据与物性参数，计算困难

　　丙烷预冷混合制冷剂液化流程

　　丙烷预冷混合制冷剂液化流程（C3/MRC : Propane-Mixed Refrigerant Cycle），结合了级联式液化流程和混合制冷剂液化流程的优点，流程既高效又简单。所以自20世纪70年代以来，这类液化流程在基本负荷型天然气液化装置中得到了广泛的应用。目前世界上80%以上的基本负荷型天然气液化装置中，采用了丙烷预冷混合制冷剂液化流程。

　　工艺流程

　　丙烷预冷混合制冷剂循环液化天然气流程由三部分组成：①混合制冷剂循环；②丙烷预冷循环；③天然气液化回路。在此液化流程中，丙烷预冷循环用于预冷混合制冷剂和天然气，而混合制冷剂循环用于深冷和液化天然气。

　　CII流程具有如下特点：

　　l）流程精简、设备少。CII液化流程出于降低设备投资和建设费用的考虑，简化了预冷制冷机组的设计。在流程中增加了分馏塔，将混合制冷剂分馏为重组分（以丁烷和戊烷为主）和轻组分（以氮、甲烷、乙烷为主）两部分。重组分冷却、节流降温后返流，作为冷源进入冷箱上部预冷天然气和混合制冷剂；轻组分气液分离后进入冷箱下部，用于冷凝、过冷天然气。

　　2）冷箱采用高效钎焊铝板翅式换热器。

　　3）压缩机和驱动机的型式简单、可靠、降低了投资与维护费用。

　　2.3带膨胀机的液化流程

　　带膨胀机液化流程（Expander-Cycle），是指利用高压制冷剂通过透平膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷实现天然气液化的流程。气体在膨胀机中膨胀降温的同时，能输出功，可用于驱动流程中的压缩机。当管路输来的进入装置的原料气与离开液化装置的商品气有“自由”压差时，液化过程就可能不要“从外界”加入能量，而是靠“自由”压差通过膨胀机制冷，使进入装置的天然气液化。流程的关键设备是透平膨胀机。根据制冷剂的不同，可分为氮气膨胀液化流程和天然气膨胀液化流程。

　　优点

　　流程简单、调节灵活、工作可靠、易起动、易操作、维护方便；

　　用天然气本身为工质时，省去专门生产、运输、储存冷冻剂的费用。

　　缺点

　　送入装置的气流须全部深度干燥；

　　回流压力低，换热面积大，设备金属投人量大；

　　受低压用户多少的限制；

　　液化率低，如再循环，则在增加循环压缩机后，功耗大大增加。

　　天然气膨胀液化流程

　　直接利用高压天然气在膨胀机中绝热膨胀到输出管道压力而使天然气液化的流程。突出优点是它的功耗小、只对需液化的那部分天然气脱除杂质，因而预处理的天然气量可大为减少。但液化流程不能获得像氮气膨胀液化流程那样低的温度、循环气量大、液化率低。膨胀机的工作性能受原料气压力和组成变化的影响较大，对系统的安全性要求较高。

　　氮气膨胀液化流程

　　与混合制冷剂液化流程相比，氮气膨胀液化流程（N2Cycle）较为简化、紧凑，造价略低，起动快。热态起动1－2h即可获得满负荷产品，运行灵活，适应性强，易于操作和控制，安全性好，放空不会引起火灾或爆炸危险。制冷剂采用单组分气体。但其能耗要比混合制冷剂液化流程高40%左右。

　　最后我们来看一下来自山东烟台的杰出公司-杰瑞！做的中国第一个页岩气液化工厂的介绍！

　　氮－甲烷膨胀液化流程

　　为了降低膨胀机的功耗，采用N2－CH4混合气体代替纯N2,发展了N2 －CH4膨胀液化流程。与混合制冷剂液化流程相比较，氮－甲烷膨胀液化流程（N2 / CH4Cycle）具有起动时间短、流程简单、控制容易、混合制冷剂测定及计算方便等优点。由于缩小了冷端换热温差，它比纯氮膨胀液化流程节省10%－20%的动力消耗。

　　其它膨胀液化流程

　　带膨胀机的液化流程中，由于换热器的传热温差太大，从而使流程的姻损很大，为了降低流程的 损，可采取以下措施：

　　1)采用预冷方法，对制冷剂进行预冷

　　2)提高进入透平膨胀机气流的压力，并降低其温度。

　　3)将带膨胀机液化流程与其它液化流程（例如混合制冷剂液化流程）结合起来使用。

　　典型的如：带丙烷预冷的天然气膨胀液化流程。

　　液化流程能耗比较

　　举例：中原油田天然气液化装置

　　该液化装置生产 LNG的能力为 15.0万m3/d，原料气压力为12MPa、温度为 30℃、甲烷的摩尔分数在 93.35％～95.83％。

　　净化：脱CO2——一乙醇胺

　　脱水——分子筛

　　制冷方式：丙烷+乙烯 +节流

　　好了，我们再看下面这个例子：

　　看一下，它的液化工艺是什么模式？看出来了吗？

　　如果你能看到这里，老牛很感动，因为你已经对老牛认可了！老牛也希望把这个行业做大，做好！老牛希望和你一起合作共赢！

　　老牛------你身边的LNG人！

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