Het vloeibaar maken van aardgas is een proces bij lage temperatuur. Het gezuiverde ruwe aardgas komt de warmtewisselaar binnen voor koeling op lage temperatuur, condensatie en onderkoeling, wordt gesmoord en wordt drukloos gemaakt bij een temperatuur van – 160 ~ 165 ℃, en komt de LNG-opslagtank binnen.
De relatie tussen de warmte en temperatuur van aardgaskoeling, condensatie en onderkoeling is als volgt:
1) Soorten koelcycli
Om aardgas vloeibaar te maken, moet de warmte tijdens het aardgaskoeling, condensatie en onderkoeling worden verwijderd, dat wil zeggen dat de overeenkomstige koelcapaciteit nodig is om ermee uit te wisselen.
Het koelsysteem dat is uitgerust in het vloeibaarmakingsproces moet ervoor zorgen dat de warmtewisselaar het minimale temperatuurverschil tussen koude en warmtestroom bereikt, om een hoge koelefficiëntie te verkrijgen.
Het koelsysteem voor het vloeibaar maken van aardgas is zeer volwassen en de meest gebruikte processen zijn onder meer:
Stap koelcyclus
Koelcyclus met gemengd koelmiddel
Koelcyclus met gemengd koelmiddel met voorkoeling
Expansiemechanisme koude cyclus
2) Stap koelcyclus
De stapsgewijze koelcyclus werd voor het eerst toegepast op vloeibaar gemaakte aardgasproducten in 1939. De cyclus werd geïnstalleerd in Cleveland in de Verenigde Staten, waarbij NH3 en C2H4 als koelmiddelen in de eerste en tweede fase werden gebruikt.
In de eerste fase wordt propaan of freon als koelmiddel gebruikt. Het gezuiverde aardgas wordt in propaan- of freonkoelers gekoeld tot – 35 ~ – 40 ℃. Nadat de zware koolwaterstoffen boven pentaan zijn afgescheiden, gaat het naar de tweede fase voor koeling. Het uit de propaankoeler verdampte propaangas wordt door de compressor onder druk gezet, na afkoeling door de waterkoeler opnieuw vloeibaar gemaakt en naar de propaankoeler gerecycled.
In de tweede fase wordt ethaan of ethyleen als koelmiddel gebruikt en wordt het aardgas in de tweede fase gekoeld tot – 90 ~ – 100 ℃ en vloeibaar gemaakt in de derde fase om te koelen. Na het op druk brengen en waterkoeling wordt het gas dat uit de ethaan- of ethyleenkoeler is verdampt, gekoeld en vloeibaar gemaakt in een propaankoeler en gerecycled naar de ethaan- of ethyleenkoeler.
In de derde fase wordt methaan als koelmiddel gebruikt. Het vloeibaar gemaakte aardgas wordt in de methaankoeler onderkoeld tot – 150 ~ – 160 ℃ en vervolgens via de smoorklep drukloos gemaakt. Nadat de temperatuur is gedaald tot –162 ℃, wordt het naar de LNG-opslagtank gepompt. Het uit de methaankoeler verdampte gas wordt onder druk gezet en met water gekoeld, gekoeld in de propaankoeler, vloeibaar gemaakt in de ethaan- of ethyleenkoeler en gerecycled naar de methaankoeler.
De klassieke stapvormige koelcyclus omvat verschillende relatief onafhankelijke en onderling verbonden koelfasen. Omdat het koelmiddel over het algemeen wordt gecomprimeerd door een meertrapscompressor, kan het koelmiddel in elke koelfase onder verschillende drukken verdampen en worden verdeeld in verschillende temperatuurniveaus om het aardgas te koelen, en het koelmiddel dat onder elke druk wordt verdampt, komt in de overeenkomstige compressorfase terecht. compressie. In elke koelfase is alleen het koelmiddel anders en is het werkingsproces in principe hetzelfde.
De voordelen van een getrapte koelcyclus zijn:
① Laag energieverbruik;
② Het koelmiddel is zuiver en er zijn geen doseerproblemen;
③ Volwassen technologie en stabiele werking
De nadelen van een stapsgewijze koelcyclus zijn:
① Er zijn veel eenheden en het proces is complex;
② Er zijn veel hulpapparatuur en er moet apparatuur zijn die gespecialiseerd is in de productie en opslag van een verscheidenheid aan koelmiddelen;
③ De pijpleiding en het controlesysteem zijn complex en lastig te onderhouden
Posttijd: 26 september 2021
