LNG厂家分析工艺设计流程

  天然气，是指通过气田开采，所获得的一种可燃气体，其主要成分为CH4(甲烷)。LNG(液化天然气)，是指将气态天然气在常压下冷却到零下162℃以下，使天然气由气体转化为液体。液化天然气可极大地节省储运成本和储运空间，同时具有性能高、热值大的特点。目前，我国天然气的西气东输工程虽然建设得卓有成效，但受管网所限，仍有一些地区无法覆盖到，针对该种情形，建设LNG厂家，将是满足其天然气使用需求的最佳途径。对于天然气管线完善的地区，LNG厂家也可作为备用气源、调峰气源使用。

  一、工程概况
  某市的LNG工厂的天然气日处理量为50×104m3。该项目采用了国内工艺技术和国产设备，气源为兰银和陕京输气管道。气源温度在5℃～40℃之间，其在冬季的压力为2.0～2.5MPa，夏季为3.0～3.5MPa。气源成分除了CH4，还有H2S、CO2、N2、苯类、烷烃类等。本工程所采用的工艺系统依次为：原料气分配、原料气压缩、脱碳、脱水、纯化、脱汞、液化、储存、装车。其辅助系统包括：循环水系统、蒸汽系统、液氮气化、PSA制氮、仪表风系统、放散系统。
  二、工艺设计流程分析
  (一)原料气分配、压缩
  将原料气引入工厂以后，先进行原料气分配，通过分配站对原料气的调压计量，将其分为两路：一路进入分离器，水气分离后进入压缩机，将其加压到5.0MPa;另一路进入厂区的加热炉、锅炉房、厨房、制冷站房。
  (二)脱水、脱碳、纯化、脱汞
  将加压后的天然气通入脱碳系统进行脱碳净化，净化后，天然气的二氧化碳的体积分数要<50×10-6，硫化氢的体积分数要<4×10-6。脱碳后，将天然气通入脱水系统进行脱水，脱水后，水的体积分数要<1×10-6。再通入纯化系统，纯化后，烷烃类的体积分数要保持在1×10-6与10×10-6之间。
  使用气液分离器、过滤器对压缩后的天然气进行气液分离、过滤，再从底部进入吸收塔，使其与吸收塔上部的MDEA(甲氨基二乙醇)溶液接触，MDEA溶液会吸收掉天然气中的二氧化碳和硫化氢。净化以后，在塔上部对天然气进行洗涤、冷却，然后经除污器除污后进入净化冷却器，将其冷却至40℃，然后经净化分离器，分离出杂质、水分后，通入脱水系统。脱碳工艺中所采用的甲氨基二乙醇吸收法，具有化学和物理的双重吸收特点，其能耗低、二氧化碳回收率高。
  天然气脱水主要有溶剂吸收、固体干燥剂、冷冻分离三类方法。固体干燥剂常用方法为分子筛法、硅胶法，或者二者混合使用;溶剂吸收所应用的溶剂主要为甘醇、浓酸等，但是该方法的脱水深度低，不适用深冷装置;冷冻分离可防止天然气在低温状态下产生水合物，但是其允许达到的低温有限，无法达到液化要求。本LNG工厂采用了分子筛干燥法。天然气在脱碳以后，进入分子筛干燥器(4A液化天然气专用分子筛)，将天然气中的水分脱除，使水分的体积分数降至1×10-6以下，然后经干粉过滤器，去除粉尘后进入脱汞、纯化系统
。
  将脱水后的天然气通入纯化系统，以活性炭吸附烃类后，通入过滤器将粉尘脱除，再经脱汞吸附器(自上而下)，以浸硫煤基活性炭将汞脱除，将汞含量降至10ng·m-3。然后再次通入过滤器过滤，然后通入液化系统。