我国从20世纪80年代末开始就进行LNG装置的实践，下面介绍两个小型LNG装置，这些小型装置的研制与开发为我国探索天然气液化技术提供了宝贵的经验。
（1）陕北气田LNG示范工程
陕北气田LNG示范工程，以偏远单井所产小量天然气为原料，经净化、预冷、深冷液化、循环压缩等工艺过程，将天然气液化，用槽车运送到使用地点。这可充分利用偏远单井的天然气资源。
该LNG工程设在长庆油田靖边基地内，于1999年1月建成，采用林五井所产天然气为原料，日液化天然气量为2×104 m3。原料气中甲烷的体积分数达95.27%。原料气压力25 MPa，液化装置中天然气的入口压力为4.1 MPa。
该装置有以下特点：①采用天然气膨胀制冷循环；②采用低温甲醇洗和分子筛联合进行原
（1）陕北气田LNG示范工程
陕北气田LNG示范工程，以偏远单井所产小量天然气为原料，经净化、预冷、深冷液化、循环压缩等工艺过程，将天然气液化，用槽车运送到使用地点。这可充分利用偏远单井的天然气资源。
该LNG工程设在长庆油田靖边基地内，于1999年1月建成，采用林五井所产天然气为原料，日液化天然气量为2×104 m3。原料气中甲烷的体积分数达95.27%。原料气压力25 MPa，液化装置中天然气的入口压力为4.1 MPa。
该装置有以下特点：①采用天然气膨胀制冷循环；②采用低温甲醇洗和分子筛联合进行原
料气净化；③采用气波制冷机和透平膨胀联合进行低温制冷；④采用燃气发动机作为压缩机的动力源；⑤利用燃气发动机的尾气作为加热分子筛再生气的热源。陕北气田LNG示范工程液化过程工艺流程见图2。
图2 陕北气田LNG示范工程液化过程工艺流程
1.氨蒸发器；2.第二预冷器；3.第三预冷器；4.深冷换热器；
5.分离器；6.气波制冷机；7、8.透平膨胀机；9、11、13.水冷却器；
10.第一预冷器；12、14.循环压缩机；15.LNG储罐
1.氨蒸发器；2.第二预冷器；3.第三预冷器；4.深冷换热器；
5.分离器；6.气波制冷机；7、8.透平膨胀机；9、11、13.水冷却器；
10.第一预冷器；12、14.循环压缩机；15.LNG储罐
北方奔驰 （2）中国科学院低温中心等单位研制的天然气液化装置
中国科学院低温中心与四川省绵阳燃气集团总公司、中国石油天然气总公司勘探局、吉林油田管理局等单位联合研制了两台天然气液化设备，一台容量为0.3 m3/h LNG，采用天然气自身压力膨胀制冷循环；另一台容量为0.5 m3/h LNG，采用氮气膨胀闭式制冷循环。
图3为利用天然气自身压力膨胀制冷循环，其进气压力4MPa，出口压力为0.8 MPa。高压气体经换热器1预冷，并分离掉重烃。然后，一部分气体进入膨胀机膨胀降温，进入第2换热器，冷却需液化的天然气。未进入膨胀机的天然气经过换热器2冷却，节流降温后进入LNG储罐储存。对自蒸发的LNG进行冷量回收后进入管网。
图3为利用天然气自身压力膨胀制冷循环，其进气压力4MPa，出口压力为0.8 MPa。高压气体经换热器1预冷，并分离掉重烃。然后，一部分气体进入膨胀机膨胀降温，进入第2换热器，冷却需液化的天然气。未进入膨胀机的天然气经过换热器2冷却，节流降温后进入LNG储罐储存。对自蒸发的LNG进行冷量回收后进入管网。
图3 天然气膨胀液化装置流程示意图
1.1.2 中原天然气液化工厂
2001年，我国第一座小型天然气液化装置在中原油田试运行成功，这标志着我国在生产LNG方面迈开了关键的一步。其生产的LNG通过槽车运输的方式供应给山东、江苏等省的一些城市。
中原油田有丰富的天然气储量，天然气远景储量为2 800×108 m3，现已探明地质储量为947.57×108 m3，这些天然气能为液化装置提供长期稳定的气源。
该液化装置生产LNG的能力为15.0×104 m3/d，原料气压力为12 MPa、温度为30℃、甲烷含量93.35%～95.83%。图4为液化流程示意图。下面简单介绍该装置的预处理流程、液化流程和储存系统等。
2001年，我国第一座小型天然气液化装置在中原油田试运行成功，这标志着我国在生产LNG方面迈开了关键的一步。其生产的LNG通过槽车运输的方式供应给山东、江苏等省的一些城市。
中原油田有丰富的天然气储量，天然气远景储量为2 800×108 m3，现已探明地质储量为947.57×108 m3，这些天然气能为液化装置提供长期稳定的气源。
该液化装置生产LNG的能力为15.0×104 m3/d，原料气压力为12 MPa、温度为30℃、甲烷含量93.35%～95.83%。图4为液化流程示意图。下面简单介绍该装置的预处理流程、液化流程和储存系统等。
图4 中原天然气液化流程示意图
1.分液罐；2.过滤器；3.脱CO2塔；4.干燥器；5.中压丙烷换热器；
6.低压丙烷换热器；7、11、14.节流阀；8.高压天然气分离器；
9.乙烯换热器；10.中压LNG换热器；12.中压天然气分离器；
13.低压LNG换热器；15.低压天然气分离器；16.LNG储槽
1.分液罐；2.过滤器；3.脱CO2塔；4.干燥器；5.中压丙烷换热器；
6.低压丙烷换热器；7、11、14.节流阀；8.高压天然气分离器；
9.乙烯换热器；10.中压LNG换热器；12.中压天然气分离器；
13.低压LNG换热器；15.低压天然气分离器；16.LNG储槽
原料天然气进入装置后，首先进入原料分液罐除去原料气中的液体，然后进入过滤器，过滤掉粒径大的液体和固体。过滤后的天然气进入脱CO2设备，用一乙醇胺(MEA)法脱除CO2；脱CO2后的天然气用分子筛进行脱水处理。预处理流程中有两台干燥器切换使用，其中一台干燥，另一台再生。
净化后的天然气，首先利用丙烷制冷循环提供的冷量冷却天然气。然后进行节流降温，产生的气相经乙烯换热器和中压LNG换热器冷却，再经节流降温，产生的液相进一步冷却及节流后进入储罐储存。
液化装置液化生成的LNG进入储罐储存。每台储罐包括外罐和内罐，在内罐和外罐之间，填充绝热材料，并充注微量氮气，保持其压力处于微正压状态，从而可有效地防止空气及水分渗入绝热层。
净化后的天然气，首先利用丙烷制冷循环提供的冷量冷却天然气。然后进行节流降温，产生的气相经乙烯换热器和中压LNG换热器冷却，再经节流降温，产生的液相进一步冷却及节流后进入储罐储存。
液化装置液化生成的LNG进入储罐储存。每台储罐包括外罐和内罐，在内罐和外罐之间，填充绝热材料，并充注微量氮气，保持其压力处于微正压状态，从而可有效地防止空气及水分渗入绝热层。
1.1.3 上海LNG事故调峰站
建于上海的LNG事故调峰站是我国第一座调峰型天然气液化装置，该调峰站是东海天然气供应上海城市燃气工程下游部分中的一个重要组成部分。它主要用于东海天然气中上游工程因不可抗拒的因素（如台风等）造成停产、输气管线故障或冬季调峰时向管网提供可靠的天然气供应，确保安全供气。
调峰LNG装置的工作过程如下：由市区1.5 MPa天然气管网送至调峰LNG站的天然气，首先进行过滤、计量并加压至5 MPa；然后进入预处理系统，用MEA法脱CO2、H2S，用分子筛脱水；再经液化流程液化；液化后的天然气贮存在2×104 m3 LNG储槽内。当需要供气时，储槽内的LNG经LNG泵加压送至气化器，气化后天然气经加臭、调压后送入市区高压管网。储槽内的LNG在贮存期间产生的蒸发气体，经BOG（Boil Off Gas）处理工段的压缩机增压后送入市区高压管网。
该LNG装置的主要性能指标如下：① 储槽容积 2×104 m3；② 储槽日蒸发率 0.08％；③ 液化能力为 LNG 165 m3 /d；④气化能力为 LNG 120 m3 /h。
该LNG事故调峰站的流程由法国燃气公司设计开发的整体结合式级联型液化流程(Integral Incorporated Cascade)，简称为CII液化流程，见图5。
发布评论