摘要：为了满足液化天然气工厂可持续发展的需要，本文从液化天然气工厂的生产装置、工艺分析和主要设备三个方面对液化天然气工厂的工艺设备进行了探讨。为液化天然气工厂的更好发展提供帮助。
关键词：液化天然气厂；生产设备；工艺技术；可持续发展
一、厂房主要生产装置的设备
（一）冷箱采用四川空分公司设计制造的板翅式换热器
生产装置设备为三台换热器和五台低温分离器共用一个盒子，盒子内装满珠光砂粉和氮气，以隔离外部热量。冷弯型钢的尺寸为4200 x 3400 x 22000 mm。它可分为三个部分：预冷、液化和过冷三个部分。尺寸分别为1856 x 1250 x 4800 mm、896 x 1200 x 4500 mm和467 x 500 x 2100 mm。作为一个整体设备，它可以直接安装在现场。
（二）升级液化天然气常压储罐
使用知名企业的常用压储罐，储罐的容积5000立方米。储罐为立式、双壁、平底、固定顶盖结构。夹层采用珠光砂粉和氮气绝热层，底部采用泡沫玻璃砖保温。它是国内大型低温液体储罐中较为成熟的技术。
二、液化天然气工厂的工艺技术分析
液化天然气厂主要包括天然气压缩、天然气预处理、液化、储运、BOG回收系统。
（一）气体预处理系统
脱碳系统中的二氧化碳在液化过程中容易形成干冰，堵塞管道。为满足低温运行要求，脱碳系统净化天然气后，CO 2、H2S、硫化物的体积分数应小于50*10-6、4*10-6、10 mg/m3。装置脱碳装置采用MDEA+活化剂。这是一个吸收和再生过程的阶段。MDEA与水的混合物为40%MDEA、5%活化剂和55%脱盐水。
脱水系统天然气液化温度很低，对含水量要求很高。主要原因是防止液化过程中天然气中的水沉淀和冻结，造成管道和仪表阀门冻结堵塞。同时，工作机构中存在一定量的液态水，对压力管道及相关设备的腐蚀工作性能造成潜在威胁。其中应力腐蚀的发生率较高。因此，应采用深度脱水处理，脱水天然气的含水量应为1×10-6。采用双塔分子筛脱水工艺，采用4A分子筛，某些化合物的吸附强度按以下顺序降低：因此，水比各种硫化物更具局限性和吸附力。在4A分子筛的支撑下，可以实现对水和CO 2等杂质的吸附。同时，充分发挥分子筛净化的作用，在一定程度上为脱碳装置的稳定运行提供了相应的支持。在正常生产中，一个塔被吸附，一个塔被再生和冷吹。两塔之间的切换由DCS顺序程序控制，循环16小时。分子筛再生采用减压增温的方法，达到吸附床再生的目的。经换热器再生后的气体经分子筛由下至上升温至280℃，使水解吸，经床层有针对性的处理，干气质量好。此时，在冷却和冷却的联合作用下，可以获得处理床的吸附能力，并在冷吹作用下增强分子筛的散热效果。再生气/冷吹气来自除汞系统后液化冷箱前的净化气，由换热器旁路切换。
为防止低温冻结堵塞，要求制冷室内的芳烃和重烃含量小于10ppm。系统中芳烃和重烃按100ppm设计。活性炭是多孔纳米材料。从孔吸附的角度来看，纳米尺度是指0.1-100毫米的尺寸范围，苯分子的键长为1.4毫米，苯分子的键长为2.8毫米。它能进入活性炭的纳米空隙，从而吸附苯分子。正常运行时，一个塔处于吸附状态，另一个塔处于再生和冷吹状态。塔间切换由DCS系统依次控制切断阀的启闭时间完成，循环时间为16小时。具体流程与脱水系统相同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
除汞系统为实现液化天然气厂工艺装置的高效利用，必须了解除汞系统的功能特点，即运行过程。具体性能是：在实际应用中，铝板翅式换热器会受到汞腐蚀的影响，最终导致天然气中汞含量不符合标准。针对这种情况，合理使用载硫活性炭可以达到除汞的目的，需要将其作为载体，以满足除汞处理中反应物均匀分布的要求。在此期间，活性炭中的反应物与汞反应形成汞齐，产物将存在于反应载体中，满足了有效分离元素汞的要求，实现了汞的脱除。
（二）天然气液化与储存系统
以混合制冷剂循环技术为支撑的液化与混合制冷剂循环系统，能满足天然气的液化要求。该技术的应用能够满足混合制冷剂作用下天然气液化过程的工艺优化要求，使其工艺装备具有良好的实际应用效果。考虑到天然气的工艺要求，可以在预处理系统的支持下对水和二氧化碳进行处理，以确保其符合标准，然后在液化区对天然气进行进一步处理。此时，板翅式换热器和气液分离器可以形成液化区。箱内填充珍珠岩砂，隔绝外界空气，保持冷却能力。天然气首先在预冷换热器中进行预冷，然后将温度冷却至-50 C。可能的重烃组分将从重烃分离器中去除。然后气体在液化换热器中液化，温度冷却至-120℃，最后通过过冷换热器将气体过冷至-159℃。液化冷却能力由氮、甲烷、乙烯、丙烷和异戊烷组成的多组分混合制冷剂循环提供。入口分离器对混合的制冷剂进行处理，然后在压缩机和水冷却器的作用下，将气体和液体分离成二级入口分离器，产生的气体需要进一步压缩。液相从增压泵泵送至循环压缩机二次出口冷却器。液相与二次出口气相混合后，经水冷却器冷却后进入二次出口分离器。此时，在预冷器的预冷效果下，可以对泵流量进行处理，以满足天然气对冷却能力的实际需求。同时，充分发挥预冷换热器的实际作用，使二次出口分离器的气相得到冷却，同时利用高压分离器达到冷却分离器出液的目的，为天然气。同时，液化段气体的冷凝需要在过程中后退一步进行。逐步过冷处理，确保天然气达到所需的冷却能力。膨胀循环风在冷箱板翅式换热器、液化段、过冷段共用循环通道内重新加热后由冷箱排出，进入压缩机入口分离器循环压缩。
液化天然气储存系统和装车系统液化天然气自液化装置进入液化天然气低温储罐。液体可以通过罐的上部或罐的下部喷射，也可以同时喷射。液体的供给方式取决于罐内液体的密度和温度条件。保证罐内LNG与罐内LNG充分混合，避免罐内液相分层，防止“滚动”现象的发生，保持低温罐运行的稳定性和安全性。液化天然气储罐配备两台离心泵。泵出口设有回流管道。罐内的液化天然气可以通过装车泵重新注入罐内，起到罐内液化天然气循环混合的作用，减少了液化天然气分层的发生。装车时，用液化天然气泵输送至专用罐车。气相回流管道可与罐内气相空间连接，也可通过化油器进入BOG压缩机，以平衡罐车内的压力，提高装车速度和充液率。
结论
目前，液化天然气液化厂已安全投产。液化天然气厂采用的技术先进可靠，相关技术和设备高度国产化。为伴生气资源的开发利用开辟了新的途径，取得了显著的社会效益。
参考文献
[1]罗玉龙.液化天然气储存及应用技术探析[J]. 石化技术. 2018(11)
[2]张辛. 试论液化天然气的储存和应用技术[J]. 有色金属设计. 2017(04)
[3]张娟娟,马飞,马士亚. 液化天然气汽化工艺及冷量利用问题分析[J]. 科技经济导刊. 2018(24)
[4]刘伟. 液化天然气BOG的产生及回收探究[J]. 石化技术. 2017(10)
[5]李娇. 液化天然气发展趋势及工厂达产原因分析[J]. 石化技术. 2017(10)
[6]赵杰,田旗,欧阳西安. 浅谈液化天然气技术现状及应用[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2012(15)
论文作者:曹伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/23
标签：天然气论文; 换热器论文; 分子筛论文; 系统论文; 预冷论文; 分离器论文; 装置论文; 《基层建设》2019年第5期论文;