A licuefacción do gas natural é un proceso de baixa temperatura

A licuefacción do gas natural é un proceso de baixa temperatura. O gas natural en bruto purificado entra no intercambiador de calor para o arrefriamento a baixa temperatura, a condensación e o subenfriamento, acelera e despresurízase a unha temperatura de -160 ~ 165 ℃ e entra no tanque de almacenamento de GNL.
A relación entre a calor e a temperatura de refrixeración, condensación e subenfriamento do gas natural é a seguinte:
1) Tipos de ciclo frigorífico
Para licuar o gas natural hai que eliminar a calor no proceso de refrixeración, condensación e superenfriamento do gas natural, é dicir, é necesaria a capacidade de refrixeración correspondente para intercambiar con el.
O sistema de refrixeración equipado no proceso de licuefacción é facer que o intercambiador de calor alcance a mínima diferenza de temperatura entre o frío e o fluxo de calor, para obter unha alta eficiencia de refrixeración.
O sistema de refrixeración para a licuefacción de gas natural é moi maduro, e os procesos de uso común inclúen:
Ciclo de refrixeración por etapas
Ciclo de refrixeración mixto
Ciclo de refrixeración mixto con refrixeración previa
Mecanismo de expansión ciclo en frío
2) Ciclo de refrixeración por etapas
O ciclo de refrixeración por pasos aplicouse por primeira vez aos produtos de gas natural licuado en 1939. Instalouse en Cleveland, nos Estados Unidos, utilizando NH3 e C2H4 como refrixerantes de primeira e segunda etapa.
Na primeira etapa úsase propano ou freón como refrixerante. O gas natural purificado arrefríase a -35 ~ -40 ℃ en refrixeradores de propano ou freón. Despois de separar os hidrocarburos pesados ​​sobre o pentano, entra na segunda etapa de arrefriamento. O gas propano evaporado do enfriador de propano é presurizado polo compresor, relícuese despois de arrefriar polo enfriador de auga e recíclase ao enfriador de propano.
Na segunda etapa, utilízase etano ou etileno como refrixerante, e o gas natural arrefríase a -90 ~ -100 ℃ na segunda etapa e licúase na terceira etapa para arrefriar. Despois da presurización e do arrefriamento por auga, o gas evaporado do refrixerador de etano ou etileno arrefríase e licúase nun refrixerador de propano e recíclase a etano ou refrixerador de etileno.
Na terceira etapa, o metano úsase como refrixerante. O gas natural licuado subrefríxese a – 150 ~ – 160 ℃ no refrixerador de metano e despois despresurízase a través da válvula de aceleración. Despois de que a temperatura caia ata -162 ℃, é bombeado ao tanque de almacenamento de GNL. O gas evaporado do enfriador de metano é presurizado e arrefriado por auga, arrefríase no enfriador de propano, licúase no enfriador de etano ou etileno e recíclase ao enfriador de metano.
O ciclo de refrixeración por etapas clásica inclúe varias etapas de refrixeración relativamente independentes e conectadas. Dado que o refrixerante é xeralmente comprimido por un compresor de varias etapas, en cada etapa de arrefriamento, o refrixerante pode evaporarse baixo varias presións e dividirse en varios niveis de temperatura para arrefriar o gas natural, e o refrixerante evaporado baixo cada presión entra na etapa de compresor correspondente para compresión. En cada etapa de arrefriamento, só o refrixerante é diferente e o proceso de operación é basicamente similar.
As vantaxes do ciclo de refrixeración por pasos son:
① Baixo consumo de enerxía;
② O refrixerante é puro e non ten ningún problema de proporción;
③ Tecnoloxía madura e funcionamento estable
As desvantaxes do ciclo de refrixeración por pasos son:
① Hai moitas unidades e o proceso é complexo;
② Hai moitos equipos auxiliares e debería haber equipos especializados en producir e almacenar unha variedade de refrixerantes;
③ A canalización e o sistema de control son complexos e inconvenientes de manter