Naturgas flydende er en lav temperatur proces. Den rensede rå naturgas kommer ind i varmeveksleren til lavtemperaturkøling, kondensering og underkøling, drosler og aftager trykket ved en temperatur på -160 ~ 165 ℃ og kommer ind i LNG-lagertanken.
Forholdet mellem varmen og temperaturen af naturgaskøling, kondensering og underkøling er som følger:
1) Typer af kølecyklus
For at gøre naturgas flydende skal varmen i processen med naturgaskøling, kondensering og superkøling fjernes, det vil sige, at den tilsvarende kølekapacitet kræves for at udveksle med den.
Kølesystemet, der er udstyret i fortætningsprocessen, skal få varmeveksleren til at opnå den mindste temperaturforskel mellem kulde- og varmeflow, for at opnå høj køleeffektivitet.
Kølesystemet til flydende naturgas er meget modent, og de almindeligt anvendte processer omfatter:
Trin kølecyklus
Blandet kølemiddel kølecyklus
Blandet kølemiddelkølecyklus med forkøling
Ekspansionsmekanisme kold cyklus
2) Trin kølecyklus
Den trinvise kølecyklus blev første gang anvendt på flydende naturgasprodukter i 1939. Den blev installeret i Cleveland i USA, ved at bruge NH3 og C2H4 som første og andet trins kølemidler.
I den første fase bruges propan eller Freon som kølemiddel. Den rensede naturgas afkøles til – 35 ~ – 40 ℃ i propan- eller Freonkøler. Efter at have adskilt de tunge carbonhydrider over pentan, går det ind i det andet trin til afkøling. Propangassen, der fordampes fra propankøleren, sættes under tryk af kompressoren, fortættes efter afkøling af vandkøleren og recirkuleres til propankøleren.
I andet trin anvendes ethan eller ethylen som kølemiddel, og naturgassen afkøles til – 90 ~ – 100 ℃ i andet trin og gøres flydende til tredje trin til afkøling. Efter tryksætning og vandkøling afkøles gassen, der er fordampet fra ethan- eller ethylenkøler, og gøres flydende i propankøler og recirkuleres til ethan- eller ethylenkøler.
I tredje fase bruges metan som kølemiddel. Den flydende naturgas underafkøles til – 150 ~ – 160 ℃ i metankøleren og tages derefter af trykket gennem spjældventilen. Efter at temperaturen er faldet til -162 ℃, pumpes den til LNG-lagertanken. Gassen, der fordampes fra methankøleren, sættes under tryk og vandkøles, afkøles i propankøleren, gøres flydende i ethan- eller ethylenkøleren og recirkuleres til methankøleren.
Den klassiske trinkølecyklus omfatter flere relativt uafhængige og forbundne køletrin. Da kølemidlet generelt komprimeres af flertrinskompressor, kan kølemidlet i hvert afkølingstrin fordampe under flere tryk og opdeles i flere temperaturniveauer for at afkøle naturgassen, og kølemidlet, der fordampes under hvert tryk, går ind i det tilsvarende kompressortrin for kompression. I hvert afkølingstrin er det kun kølemidlet, der er forskelligt, og driftsprocessen er grundlæggende ens.
Fordelene ved den trinvise kølecyklus er:
① Lavt energiforbrug;
② Kølemidlet er rent og har ingen proportioneringsproblemer;
③ Moden teknologi og stabil drift
Ulemperne ved trin kølecyklus er:
① Der er mange enheder, og processen er kompleks;
② Der er mange hjælpeudstyr, og der bør være udstyr specialiseret i at producere og opbevare en række kølemidler;
③ Rørledningen og kontrolsystemet er komplekse og ubelejlige at vedligeholde
Indlægstid: 26. september 2021
