浮式LNG工艺-20141207(正式版)

LNG、L-CNG撬装加气站技术交流浮式天然气液化工艺技术二○一四年十二月主要内容1.浮式LNG研究背景2.天然气液化工艺技术3.下一步工作一、浮式LNG研究背景一、浮式LNG研究背景海洋蕴藏着丰富的天然气资源。海上油田伴生气和海上边际气田，由于产能规模较小长期未得到有效地开发利用。常规海上天然气开发，包括海上平台建设、海底天然气输送管道铺设、岸上天然气处理工厂建设以及建造公路、港口等基础设施，投资大、建造周期长、投资回收期长。目前得到开发的一般是较大的或近海的天然气田。随着天然气行业的发展，海洋边际气田的开发及放空气回收利用日益受到重视。天然气液化是回收海上油田放空气和海洋边际气田的开发的有效手段，特别是浮式LNG装置，简化了边际气田的开发过程，降低了气田的开发成本，便于迁移，可重复使用。开发浮式LNG技术具有重大的经济和社会意义。一、浮式LNG研究背景二、天然气液化工艺技术二、天然气液化工艺技术我国陆上已建设了100余座LNG工厂，其中投产近60座，覆盖撬装、小型、中型、大型LNG工厂二、天然气液化工艺技术脱硫脱碳天然气液化工艺流程原料气脱水液化LNG二、天然气液化工艺技术预处理二、天然气液化工艺技术预处理------脱硫脱碳MDEA脱硫脱碳H2S含量：≤3.5mg/m3CO2含量：≤50mg/m3二、天然气液化工艺技术预处理------脱水分子筛脱水水露点：-150℃～-87℃H20含量：≤1mg/m3国内外目前应用的天然气液化工艺大体可归纳为三类：第一类：单循环混合冷剂制冷工艺第二类：带预冷的双循环制冷工艺第三类：三循环制冷工艺二、天然气液化工艺技术天然气液化第一类：单循环混合冷剂制冷工艺。美国BV公司、法国索菲、美国查特公司，以及国内自主技术单循环四级节流混合冷剂制冷工艺均属此类。流程简单、投资低，但能耗高。国外技术：BV公司单循环制冷工艺混合冷剂压缩机一级二级中间罐吸入罐冷剂罐脱水脱碳脱重烃重烃冷箱原料气燃料气BOG压缩机冷剂：氮气，甲烷，乙烯，丙烷，戊烷储罐驱动二、天然气液化工艺技术国内技术：单循环四级节流混合冷剂制冷工艺冷剂：氮气，甲烷，乙烯，丙烯，异戊烷混合制冷压缩机主冷箱二、天然气液化工艺技术第二类：带预冷的双循环混合冷剂制冷工艺。美国APCI公司C3/MR、国内自主技术双循环混合制冷工艺和带丙烯预冷的混合制冷工艺等均属此类。流程较简单、投资适中、能耗较低。国外技术：APCI公司C3/MR工艺二、天然气液化工艺技术国内技术：双混合冷剂制冷工艺二、天然气液化工艺技术M混合冷剂压缩机主低温换热器丙烯压缩机丙烯蒸发器国内技术：带丙烯预冷的混合制冷工艺M二、天然气液化工艺技术第三类：三循环制冷工艺（阶式改进型）。美国康菲公司优化阶式工艺、美国APCI公司的AP-X工艺、德国林德公司MFC工艺，以及国内自主技术：三循环复叠式制冷工艺等改进型工艺。设备多，流程复杂，能耗低，投资较大。二、天然气液化工艺技术国外技术：康菲优化阶式制冷工艺（改进型）国外技术：Linde公司MFC工艺二、天然气液化工艺技术国外技术：APCI公司的AP-X工艺二、天然气液化工艺技术国内技术：三循环复叠式制冷工艺丙烯压缩机乙烯压缩机配方冷剂压缩机LNG产品冷剂：CH4、乙烯、N2二、天然气液化工艺技术天然气液化设备是浮式LNG装置的关键生产设备，直接影响到整个装置运行的合理性和适用性。海上作业的特殊环境对液化流程提出了如下要求：1）流程简单，设备紧凑，占地少，满足海上的安装需要；2）对不同产地的天然气适应性强，热效率较高；3）安全可靠，船体的运动不会显著地影响其性能；二、天然气液化工艺技术各类天然气液化工艺的对比分析单级混合冷剂制冷工艺带预冷双循环混合冷剂制冷工艺三循环制冷工艺工艺流程1个循环系统，1台制冷压缩机，流程简单2个循环系统，2台制冷压缩机，流程较简单3个循环系统，3台制冷压缩机，流程较复杂适用规模中小型LNG大中型LNG大型LNG主要优点设备数量少，操作简单，管理方便设备数量少，处理规模较大，管理方便能耗低，相同规模下单台压缩机功率小主要缺点能耗高，处理规模小冷剂配比复杂设备较多，流程较复杂海上适用性中高低二、天然气液化工艺技术三、下一步工作海上天然气液化装置方面亟待解决的问题有以下几个方面：①海上天然气液化工艺的优化。研究天然气预处理与制冷液化流程在海上的适用性，并利用工艺模拟软件进行预处理与液化流程的模拟，进行流程的优化。三、下一步工作②海上天然气液化装置优化布置及紧凑化化设计。海上平台空间有限，应优化利用，因此应研究海上天然气液化装置的设备配置方案与优化组合，研究装置的合理布局与紧凑化设计。③关键设备、设施海上生产适应性研究。三、下一步工作谢谢！