天然氣液化技術(shù)介紹

1、天然氣液化技術(shù)介紹1. 1.概述 概述天然氣液化，一般包括天然氣凈化和天然氣液化兩個(gè)過(guò)程。 天然氣液化，一般包括天然氣凈化和天然氣液化兩個(gè)過(guò)程。常壓下，甲烷液化需要降低溫度到 常壓下，甲烷液化需要降低溫度到- 162 - 162℃， ℃， 為此必須脫除天然氣中的硫化氫、 為此必須脫除天然氣中的硫化氫、二氧化碳、重?zé)N、水和汞等腐蝕介質(zhì)和在低溫過(guò)程中會(huì)使設(shè)備和管道凍堵的雜質(zhì)， 二氧化碳、重?zé)N、水和汞等腐蝕介質(zhì)和在低溫過(guò)程中會(huì)使設(shè)備和管道凍堵

2、的雜質(zhì)，然后進(jìn)入循環(huán)制冷系統(tǒng)，逐級(jí)冷凝分離丁烷、丙烷和乙烷，得到液化天然氣產(chǎn)品。 然后進(jìn)入循環(huán)制冷系統(tǒng)，逐級(jí)冷凝分離丁烷、丙烷和乙烷，得到液化天然氣產(chǎn)品。2. 2.天然氣的凈化 天然氣的凈化液化天然氣工程的原料氣來(lái)自油氣田生產(chǎn)的天然氣，凝析氣或油田伴生氣，其不同程度的含有硫化氫、二氧化碳、重?zé)N、水和汞等雜質(zhì)，在液化前必須進(jìn)行預(yù)處理，以避免在液化過(guò)程中由于二氧化碳重?zé)N、水等的存在而產(chǎn)生凍結(jié)堵塞設(shè)備及管道。表 3-1 列出了 LNG 生產(chǎn)要

3、求原料氣中最大允許雜質(zhì)的含量。表 3-1 3-1雜質(zhì)組分H 2O CO 2 H 2S COS允許含量 <0. 1x10-6(50~ 100) x10-63.5mg/m 3<0. 1x10-6雜質(zhì)組分總硫汞芳烴類C 5+允許含量10~ 50mg/m 3<0. 01mg/m 3(1~ 10)x10-6<70mmg/m 31) 1)酸性氣體脫除 酸性氣體脫除天然氣中常見(jiàn)的酸性氣體 天然氣中常見(jiàn)的酸性氣體: H2S（硫化

4、氫）、 CO2（二氧化碳 ）、 COS （羰基）危害 危害:H 2S 微量會(huì)對(duì)人的眼睛鼻喉有刺激性，若體積百分?jǐn)?shù)達(dá)到 0.6% 的空氣中停留 2 分鐘，危及生命;酸性氣體對(duì)管道設(shè)備腐蝕;酸性氣體的臨界溫度較高，在降溫下容易析出固體，堵塞設(shè)備管道;CO 2 不會(huì)燃燒，無(wú)熱值，若參與氣體處理和運(yùn)輸不經(jīng)濟(jì).方法 方法:化學(xué)吸收法，物理吸收法，化學(xué)-物理吸收法，直接轉(zhuǎn)化法，膜分離法。其中以醇胺法為主的化學(xué)吸收法和以砜胺法為代表的化學(xué)- 物理吸收

5、法是采用最多的方法。2) 2)化學(xué)吸收法 化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法是以堿性溶液為吸收溶劑，與天然氣中的酸性氣體(主要 H 2S、CO2)反5) 5)凈化方法的選擇 凈化方法的選擇常用的方法 常用的方法:醇胺法，砜胺法，熱鉀法對(duì)于酸性氣體含量低，酸氣分壓小于 350KPa 的原料氣，適宜采用醇胺法;砜胺法對(duì)中高酸性氣體分壓的天然氣有廣泛的應(yīng)用，而且有良好的脫除有機(jī)硫的能力;熱鉀堿法的 BENFIELD 溶劑，可同時(shí)脫除 H 2S 和 CO2，

6、該法吸收溫度高，凈化程度好，特別適合含有大量 CO2 的原料氣的處理。3. 3.脫水 脫水按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入液化天然氣工廠的管輸天然氣的水露點(diǎn)，在交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下，應(yīng)比最低環(huán)境溫度低 5℃，此時(shí)不滿足深冷液化的要求，為防止低溫液化過(guò)程中產(chǎn)生水合物，堵塞設(shè)備和管道，在液化前，必須將原料氣中的水份含量降低到小于 0.1X10-6 ( 體積分?jǐn)?shù))。常用的天然氣脫水方法有 常用的天然氣脫水方法有:冷卻法、吸附法、和吸收法等。1) 1)冷

7、卻法 冷卻法天然氣中的飽和含水量取決于天然氣的溫度，壓力和組成。一般來(lái)說(shuō)，天然氣中的飽和含水量隨壓力升高，溫度降低而減少。冷卻脫水就是利用一定的壓力 下，天然氣含水量隨溫度降低而減少的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)天然氣脫水。2) 2)吸收法 吸收法吸收法脫水是采用一種親水液體(脫水吸收劑)與天然氣逆流接觸，吸收天然氣中的水蒸氣，從而脫除水分。常用的脫水吸收劑有甘醇和 CaCL,水溶液。由于三甘醇的露點(diǎn)降可達(dá)-40° C 以上，熱穩(wěn)定性好，成本低