Doğal gazın sıvılaştırılması düşük sıcaklıkta bir prosestir. Arıtılmış ham doğal gaz, düşük sıcaklıkta soğutma, yoğuşma ve aşırı soğutma için ısı eşanjörüne girer, -160 ~ 165 °C sıcaklıkta kısılır ve basıncı düşer ve LNG depolama tankına girer.
Doğal gazın soğutulması, yoğuşması ve aşırı soğuması sırasında ısı ve sıcaklık arasındaki ilişki aşağıdaki gibidir:
1) Soğutma çevrimi türleri
Doğal gazı sıvılaştırmak için, doğal gazın soğutulması, yoğunlaşması ve aşırı soğutulması sürecindeki ısının ortadan kaldırılması gerekir, yani onunla değişim için karşılık gelen soğutma kapasitesi gereklidir.
Sıvılaştırma prosesinde donatılan soğutma sistemi, yüksek soğutma verimliliği elde etmek için ısı eşanjörünün soğuk ve ısı akışı arasındaki minimum sıcaklık farkını elde etmesini sağlamaktır.
Doğal gazın sıvılaştırılmasına yönelik soğutma sistemi oldukça gelişmiştir ve yaygın olarak kullanılan işlemler şunları içerir:
Adım soğutma döngüsü
Karışık soğutucu akışkanlı soğutma çevrimi
Ön soğutmalı karışık soğutucu akışkanlı soğutma çevrimi
Genişleme mekanizması soğuk çevrimi
2) Adımlı soğutma çevrimi
Kademeli soğutma çevrimi ilk olarak 1939 yılında sıvılaştırılmış doğal gaz ürünlerine uygulandı. Birinci ve ikinci aşama soğutucu akışkanlar olarak NH3 ve C2H4 kullanılarak Amerika Birleşik Devletleri'nin Cleveland kentinde kuruldu.
İlk aşamada soğutucu olarak propan veya Freon kullanılır. Arıtılan doğal gaz propan veya Freon soğutucuda –35 ~ – 40 °C'ye kadar soğutulur. Pentan üzerindeki ağır hidrokarbonları ayırdıktan sonra soğutma için ikinci aşamaya girer. Propan soğutucusundan buharlaştırılan propan gazı kompresör tarafından basınçlandırılır, su soğutucusu tarafından soğutulduktan sonra yeniden sıvılaştırılır ve propan soğutucusuna geri dönüştürülür.
İkinci aşamada soğutucu olarak etan veya etilen kullanılır, ikinci aşamada doğal gaz –90 ~ – 100 °C'ye kadar soğutulur ve üçüncü aşamada soğutulmak üzere sıvılaştırılır. Basınçlandırma ve suyla soğutmanın ardından etan veya etilen soğutucusundan buharlaştırılan gaz soğutulur ve propan soğutucusunda sıvılaştırılarak etan veya etilen soğutucusuna geri dönüştürülür.
Üçüncü aşamada soğutucu akışkan olarak metan kullanılır. Sıvılaştırılmış doğal gaz, metan soğutucusunda –150 ~ – 160 °C'ye kadar aşırı soğutulur ve ardından kısma valfi aracılığıyla basıncı boşaltılır. Sıcaklık – 162 °C’ye düştükten sonra LNG depolama tankına pompalanır. Metan soğutucusundan buharlaştırılan gaz, basınçlandırılıp suyla soğutulur, propan soğutucuda soğutulur, etan veya etilen soğutucuda sıvılaştırılır ve metan soğutucuya geri dönüştürülür.
Klasik kademeli soğutma çevrimi, nispeten bağımsız ve bağlantılı birkaç soğutma aşaması içerir. Soğutucu akışkan genellikle çok kademeli kompresör tarafından sıkıştırıldığından, her soğutma aşamasında, soğutucu akışkan çeşitli basınçlar altında buharlaşabilir ve doğal gazı soğutmak için çeşitli sıcaklık seviyelerine bölünebilir ve her basınç altında buharlaştırılan soğutucu akışkan, ilgili kompresör aşamasına girer. sıkıştırma. Her soğutma aşamasında yalnızca soğutucu akışkan farklıdır ve çalışma süreci temelde benzerdir.
Kademeli soğutma çevriminin avantajları şunlardır:
① Düşük enerji tüketimi;
② Soğutucu akışkan saftır ve orantı sorunu yoktur;
③ Olgun teknoloji ve istikrarlı çalışma
Kademeli soğutma çevriminin dezavantajları şunlardır:
① Çok sayıda birim vardır ve süreç karmaşıktır;
② Çok sayıda yardımcı ekipman vardır ve çeşitli soğutucu akışkanların üretimi ve depolanması konusunda uzmanlaşmış ekipmanlar bulunmalıdır;
③ Boru hattı ve kontrol sistemi karmaşıktır ve bakımı zahmetlidir
Gönderim zamanı: 26 Eylül 2021
