【正文】 少功率消耗。多級(jí)分離與單一混合制冷劑循環(huán)相比，其制冷劑流量小，因此功率消耗小，因而，可以達(dá)到階式循環(huán)的功率要求，并且機(jī)器配置相對(duì)簡(jiǎn)單 。 近幾年來(lái)，在 MRC工藝基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)改進(jìn)又開(kāi)發(fā)了帶預(yù)冷的混合制冷劑制冷循環(huán)工藝，預(yù)冷方式有丙烷預(yù)冷、混合工質(zhì)預(yù)冷、利用氨吸收制冷來(lái)預(yù)冷等。 2． 3膨脹機(jī)循環(huán) 在膨脹級(jí)循環(huán)最簡(jiǎn)單的形式中，循環(huán)制冷是由單一組分氣流的壓縮和膨脹做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在合適的溫度下，循環(huán)氣體以等墑方式通過(guò)膨脹渦輪，其溫度降到比通過(guò)焦耳 — 湯姆遜節(jié)流閥膨脹達(dá)到的溫度更低的溫度。 由圖 6可知，來(lái)自膨脹機(jī)的低壓冷氣流通過(guò)各級(jí)換熱器回流，在換熱器中將進(jìn)入的天然氣和循環(huán)氣體制冷。所用的制冷劑循環(huán)氣體可以是甲烷或氮?dú)狻? 膨脹機(jī)循環(huán)與階式循環(huán)和混合制冷劑循環(huán)相比有一些優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)預(yù)計(jì)生產(chǎn)中有較頻繁的停工時(shí)，使用此循環(huán)是非常重要的，例如在調(diào)峰廠。膨脹機(jī)循環(huán)的溫度控制不像混合制冷劑廠的溫度控制具有決定性作用，而且它的循環(huán)性能更加穩(wěn)定。 與階式循環(huán)和混合制冷劑循環(huán)相比，膨脹機(jī)循環(huán)的主要缺點(diǎn)是它的功率消耗大。 為了提高這種單一膨脹機(jī)循環(huán)的效率，有必要對(duì)其進(jìn)行一定的改進(jìn)。這就增加了額外的復(fù)雜性，但是如果循環(huán)機(jī)器的尺寸和費(fèi)用的減少可以抵消額外的機(jī)器費(fèi)用，還是會(huì)節(jié)省成本的。雙膨脹機(jī)的加熱和冷卻曲線比單膨脹機(jī)匹配得更好，從而減小了溫度驅(qū)動(dòng)力，并提高了熱力學(xué)效率。 甲烷膨脹循環(huán)已經(jīng)用于調(diào)峰，通常是進(jìn)料氣的一部分被降到低壓進(jìn)入一個(gè)低壓分配系統(tǒng)。這類循環(huán)已經(jīng)較成熟，自 20世紀(jì)早期以來(lái)，類似的循環(huán)就已經(jīng)用于低溫空氣分離。膨脹機(jī)循環(huán)已經(jīng)用于需要短期年度運(yùn)行以及 快速啟動(dòng)和停工很重要的地方，例如調(diào)峰廠。 目前膨脹制冷循環(huán)主要采用以下 3種形式： (1)天然氣直接膨脹制冷。其液化率主要取決于膨脹比，膨脹比越大，液化率也越大。 (2)氮膨脹制冷。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)原料氣組分變化有較大的適應(yīng)性，液化能力強(qiáng)、整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便；其缺點(diǎn)是能耗比較高，比混合制冷劑循環(huán)高 40％左右。它是氮膨脹制冷循環(huán)的一種改進(jìn)，與混合制冷劑循環(huán)相比較，具有流程簡(jiǎn)單、控制容易、啟動(dòng)時(shí)間短，比純氮?dú)馀蛎浿评涔?jié)省 10％ — 20％的動(dòng)力能耗。 2． 4循環(huán)效率比較 相對(duì)于階式循環(huán)，每種循環(huán)所需的功率如表 3所示。例如，膨脹機(jī)循環(huán)的功率大大取決于冷凝氣體的焙 — 溫度曲線的曲率，它受操作壓力和 C 2 + ，的影響 [12] 。由于其機(jī)器的復(fù)雜性高，故只用于生產(chǎn)能力大的裝置。但是，對(duì)階式循環(huán)來(lái)說(shuō)，每千克 LNG需要 0． 33kW 3 結(jié) 論 通過(guò)對(duì)天然氣液化及儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行研究，了解到天然氣液化工藝流程主要有階式制冷循環(huán)、混合制冷劑制冷循環(huán)、膨脹機(jī)制冷循環(huán)。 階式制冷循環(huán)能耗最小，是目前天然氣液化循環(huán)中效率最高的一種。 階式循環(huán)最適用于大型裝置。 混合制冷劑循環(huán)同階式制冷循環(huán)相比，混合制冷液化循環(huán)具有流程簡(jiǎn)單、機(jī)組少、投資費(fèi)用低、對(duì)制冷劑的純度要求不高等優(yōu)點(diǎn)。一般采用三級(jí)混合制冷劑循環(huán)較為合理。膨脹機(jī)循環(huán)能夠較迅速和簡(jiǎn)單地啟動(dòng)和停工，但是功耗大。 Gas Joumal,2020,8(12):5664 2 婁 承．世界 LNG市場(chǎng)貿(mào)易現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，當(dāng)代石油石化， 2020， 10(7) 3 Kosseim A J,Markovs J,Brookes T． New Developments in Gas Purification for LNG Plants． Proc LNG,1992,10(5) 4 Kikkawa Y,Nakamur A,Sugiyama S． Development of Liquefactionprocess for Natural Gas． [J]Journal of Chemical Engineering of Japan,1997,30(4) 5 US 4， 445， 917 Process for Liquefied Natural Gas 6 Amos Avidan,David Messersmith,Bobby Martinez． LNG Liquefaction Technologies Moves Toward Greater Efficiencies,Lower Emissions,Oil amp。 Gas Journal,1995,7(3) 9 Johnson G L,Finn A J,Tomlinson T R． Offshoreamp。s Floating LNG Poant,Proceedings of LNG12,Perth,1998 液化天然氣 創(chuàng)建詞條 液化天然氣 液化 天然氣 (LiquifiedNaturalGas，簡(jiǎn)稱 LNG)，主要成分 是甲烷 ,被公認(rèn)是地球上最干凈的能源。其制造過(guò)程是先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理，經(jīng)一連串超低溫液化后，利用 液化天然氣船 運(yùn)送。 湄洲灣秀嶼港“福建 LNG” 湄洲灣秀嶼港“福建 LNG” 目錄 ? ? 一、液化天然氣（ LNG） ? ? 二、國(guó)內(nèi)外概況及發(fā)展趨勢(shì) ? ? 三、 LNG 主要市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域 ? ? 福建省莆田燃?xì)怆姀S首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn) [顯示部分 ] 英漢詞典解釋 液化天然氣 詞性解釋 【化】 liquefied natural gas(LNG) 【經(jīng)】 liquified natural gas liquified natural gas (LNG) 又稱 :液化天然氣 (LNG ) liquefied natural gas (LNG) liquefied natural gas, LNG liquefied natural gas 又稱 :液化天然氣 (LNG) 到愛(ài)詞霸英語(yǔ)查看詳解 一、液化天然氣（ LNG） [回目錄 ] 液化 天然氣 是天然氣經(jīng)壓縮、冷卻，在 160 度下液化而成。 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái)，世界液化天然氣產(chǎn)量和貿(mào)易量迅速增加， 2020 年 LNG 國(guó)際貿(mào)易量達(dá) 億立方米，最大出口國(guó)是 印度尼西亞 ，出口 億立方米；最大進(jìn)口國(guó)是 日本 億立方米。從 60 年代開(kāi)始， LNG 工業(yè)得到了迅猛發(fā)展，規(guī)模越來(lái)越大，基本負(fù)荷型液化能力在 2. 5 104 m3 /d 。 天然氣的主要成分是甲烷，甲烷的常壓 沸點(diǎn) 是 16 1 ℃ ，臨界溫度為 84 ℃ ，臨界壓力為 。 國(guó)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外的液化裝置規(guī)模大、工藝復(fù)雜、設(shè)備多、投資高，基本都采用階式制冷和混合冷劑制冷工藝，目前兩種類型的裝置都在運(yùn)行，新投產(chǎn)設(shè)計(jì)的主要是混合冷劑制冷工藝，研究的主要目的在于降低液化能耗 。 法國(guó) Axens 公司與法國(guó)石油研究所 (IFP) 合作，共同開(kāi)發(fā)的一種先進(jìn)的天然氣液化新工藝 —— Liquefin 首次工 業(yè)化，該工藝為 LNG 市場(chǎng)奠定了基礎(chǔ)。使用 Liquefin 法之后，每單元液化裝置產(chǎn)量可達(dá) 600 104 t/y 以上。該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是使用了翅片式換熱器和熱力學(xué)優(yōu)化后的工藝，可建設(shè)超大容量的液化裝置。 IFP 和 Axens 開(kāi)發(fā)的 Liquefin 工藝的安全、環(huán)保、實(shí)用及創(chuàng)新特點(diǎn)最近已被世界認(rèn)可，該工藝獲得了化學(xué)工程師學(xué)會(huì)授予的“工程優(yōu)秀獎(jiǎng)” [8] 。該技術(shù)比目前開(kāi)發(fā)的 GTL 技術(shù)更適用于小規(guī)模裝置，可加工 104 m3 /d 的天然氣。該公司在 A amp。新工藝比現(xiàn)有技術(shù)簡(jiǎn)單的多，不需要合成氣，除了發(fā)電之外，也不需要使用 氧氣 。第一套工業(yè)裝置可能在 2020 年上半年建成 [9]。 1991 年該廠為航天部提供 30tLNG 作為火箭試驗(yàn)燃料。 四川液化天然氣裝置 由中國(guó) 科學(xué)院 北京 科陽(yáng)氣體液化技術(shù)聯(lián)合公司與四川簡(jiǎn)陽(yáng)市科陽(yáng)低溫設(shè)備公司合作研制的 300l/h 天然氣液化裝置，是用 LNG 作為工業(yè)和民用氣調(diào)峰和以氣代油的示范工程。 該裝置充分利用天然氣自身的壓力，采用氣體透平膨脹機(jī)制冷使天然氣液化，用于民用天然氣調(diào)峰或生產(chǎn) LNG ，工藝流程合理，采用氣體透平膨脹機(jī)，技術(shù)較先進(jìn)。 吉林油田液化天然氣裝置 由吉林油田、 中國(guó)石油天然氣總公司 和中科院低溫中心聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制的 500l/h 撬裝式工業(yè)試驗(yàn)裝置于 1996 年 12 月整體試車成功，該裝置采用以氮?dú)鉃槔鋭┑呐蛎洐C(jī)循環(huán)工藝，整個(gè)裝置由 10 個(gè)撬塊組成，全部設(shè)備國(guó)產(chǎn)化 [11]。采用純氮作為制冷工質(zhì)，功耗比采用冷劑的膨脹機(jī)循環(huán)要高。 陜北氣田液化天然氣 1999 年 1 月建成投運(yùn)的 2 104 m3 /d “陜北氣田 LNG 示范工程”是發(fā)展我國(guó) LNG 工業(yè)的先導(dǎo)工程，也是我國(guó)第一座小型 LNG 工業(yè)化裝置。該裝置設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化。 中原油田 液化天然氣裝置 中原油田 曾經(jīng)建設(shè)了我國(guó)最大的 LNG 裝置，原料氣規(guī)模為 5 104 m3 /d 、液化能力為 1 0 104 m3 /d 、儲(chǔ)存能力為 1200 m3 、液化率為 %[13]。該工藝流程采用常用的分子篩吸附法脫水，液化工藝選用丙烷預(yù)冷 + 乙烯 預(yù)冷 + 節(jié)流。其優(yōu)點(diǎn)在于各制冷系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，可靠性、靈活性好。由于該廠充分利用了油田氣井天 然氣的壓力能，所以液化成本低。 LNG 裝置主要是用胺基溶劑系統(tǒng)對(duì)天然氣進(jìn)行預(yù)處理，脫除 CO2 等雜質(zhì)；分子篩脫水；液化幾個(gè)步驟。單級(jí)混合制冷劑工藝操作簡(jiǎn)便、效率高，適用于小型 LNG 裝置。電價(jià)低的地區(qū)可優(yōu)先考慮電動(dòng)馬達(dá)（成 本低、維修簡(jiǎn)單）。經(jīng)濟(jì)評(píng)估結(jié)果表明，采用燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)的液化裝置，投資費(fèi)要比選用電動(dòng)馬達(dá)高出 200 萬(wàn) ~ 400 萬(wàn)美元。 西南石油大學(xué)液化新工藝 該工藝日處理 104 m3 天然氣，主要由原料氣 （ CH4 : % ， CO2 :% ） 脫 CO2 、脫水、丙烷預(yù)冷、氣波制冷機(jī)制冷和循環(huán)壓縮等 系統(tǒng)組成 。 天然氣壓縮機(jī)的動(dòng)力采用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，小負(fù)荷電設(shè)備用天然氣發(fā)電機(jī)組供電，解決了邊遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)電或電力緊張的難題。 裝置采用一乙醇胺法（ MK4 ）脫除 CO2 。由于混合制冷劑，國(guó)內(nèi)沒(méi)有成熟的技術(shù)和設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，儀表控制系統(tǒng)較復(fù)雜。故采用天然氣直接膨脹制冷作為天然氣液化循環(huán)工藝 [17]。在結(jié)構(gòu)上吸收了熱分離機(jī)的一些優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)增加了微波吸收腔這一關(guān)鍵裝置，在原理上與熱分離機(jī)存在明顯不同，更加有效地利用氣體的壓力，提高了制冷效率。經(jīng)過(guò)處理的天然氣通過(guò)一個(gè)多級(jí)單混冷凝過(guò)程被液化，制冷壓縮機(jī)是 由天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 循環(huán)氣體壓縮機(jī)一般采用天然氣驅(qū)動(dòng)，可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用而使投資快速收回。采用裝有電子 速度控制系統(tǒng) 的透平，而且新型透平的 最后幾級(jí)葉片用鉆合金制造，改善了機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。 三、 LNG主要市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域 [回目錄 ] 在生態(tài)環(huán)境污染日益嚴(yán)重的形勢(shì)面前 ,為了優(yōu)化 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) ,改善大氣環(huán)境 ,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的 經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略 ,人們選擇了天然氣這種清潔、高效的生態(tài)型優(yōu)質(zhì)能源和燃料。液化天然氣 (LNG) 是天然氣的液態(tài)形式 ,在某些情況下 ,選擇液化天然氣比選擇氣態(tài)天然氣具有更多的優(yōu)點(diǎn)。 工業(yè)用 LNG 發(fā)電 LNG 使用高效 ,經(jīng)濟(jì) ,在發(fā)電中 ,天然氣的熱能利用率可達(dá) 55%,高于燃油和煤 ,尤其是對(duì)調(diào)峰電廠而言 ,天然氣取代燃油的優(yōu)勢(shì)非常明顯 ?用于發(fā)電是目前 LNG 的最主要工業(yè)用途。 韓國(guó) 也是 LNG 進(jìn)口大國(guó)，其電力工業(yè)是韓國(guó)天然氣公司 ( Kogas) 的最大用戶，所消費(fèi)的 LNG 占該國(guó) LNG 進(jìn)口總量的一半以上。 1999 年到 2020 年期間 ,美國(guó)計(jì)劃新增發(fā)電量中約有 90%是天然氣發(fā)電，屆時(shí)，美國(guó)天然氣發(fā)電量的比重將達(dá)到 33 %。燃?xì)廨啓C(jī)電站和聯(lián)合循環(huán)電站不僅效率高，而且機(jī)動(dòng)性好，從機(jī)組起動(dòng)到滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間短，既可作基本負(fù)荷運(yùn)行，也能作調(diào)峰運(yùn)行。 目前，我國(guó)“ 西氣東輸 ”等大型天然氣輸配工程已經(jīng)全線貫通； 廣東 液化天然氣站線項(xiàng)目一期工程正式啟動(dòng)；建設(shè)總規(guī)模為 500 萬(wàn) t/年、一期工程總投資超過(guò) 220 億元的 福建 LN G 項(xiàng)目也正式啟動(dòng)。 陶瓷、玻璃等行業(yè) 一些能源消耗很大的企業(yè)往往距城市或天然氣管道很遠(yuǎn) ,或者根本得不到管道輸送的天然氣 ,這種情況下 LNG 的優(yōu)勢(shì)更明顯 ?最典型的是陶瓷廠 ,使用 LNG 可以使產(chǎn)品檔次提高 ,成本下降 ? 用在玻璃、陶瓷制造業(yè)和石油化工及建材業(yè) (無(wú)堿玻璃布 )，可極大地提高產(chǎn)品的質(zhì)量或降低成本，從而因燃料或原料的改變，而成為相關(guān)企業(yè)新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)。在美國(guó)、 英國(guó) 、德國(guó)、 荷蘭 和法國(guó)等國(guó)家，將 LNG 調(diào)峰型裝置廣泛用于天然氣輸配系統(tǒng)中，對(duì)民用和工業(yè)用氣的波動(dòng)性，特別是對(duì)冬季用氣的急劇增加起調(diào)峰作用。 此次新增的 4儲(chǔ)罐項(xiàng)目建設(shè)完工后將使得福建 LNG 站線項(xiàng)目?jī)?chǔ)罐容量達(dá)到64 萬(wàn)立方米，能滿足 10 臺(tái)發(fā)電機(jī)組一年多次滿發(fā)、停發(fā)的惡劣工況。 根據(jù)規(guī)劃， 2020 年 2020 年之間，福建省內(nèi)將形成“兩縱兩橫、南北延伸”的天然氣 管 網(wǎng)格 局