液化天然气的工艺流程 毕业论文

XXX大学毕业论文论文题目：液化天然气的工艺流程专业：化学工程专业班级：XXX学生姓名：XXX指导教师：XXX2015年5月29日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：液化天然气的工艺流程学院：XXX大学专业：化学工程班级：学生：XXX指导教师：XXX1．论文的主要任务及目标(1)挪列出工厂设计数据(2)分析液化天然气的工艺流程2．论文的基本要求和内容简述天然气的工艺流程3．主要参考文献[1]敬加强、梁光川、蒋宏业.液化天然气技术问答[m].化学工业出版社[2]郭揆常.液化天然气（LNG）应用与安全[m].中国石化出版社4．进度安排论文各阶段名称起止日期1引言09年4月15日至4月17日2工厂设计数据09年4月17日至4月25日3工艺系统09年4月25日至5月2日4主要设备09年5月2日至5月10日诚信声明本人声明：我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：年月日摘要本文对液化天然气工艺流程工厂技术的分析，进入装置的天然气先经过压缩，然后通过MEA水溶液将CO2除去。最后把压缩水除去，清洁的天然气方可进入液化单元。在液化单元，对高压天然气气体进行冷却，液化深冷。所需要的冷量是痛过燃气透平驱动封闭的混合冷剂氮气、甲烷、乙烯、丙烷等组份循环而获得的，液化天然气（LNG）,最终贮存在常压罐内，通过液化天然气集装箱或液化天然气罐车进行配送。循环冷剂升压后是通过环境条件下的客气来进行。装置工艺过程中所需要的加热介质是经燃气透平的尾气加热后的热油。液化天然气罐内闪蒸出的气体经压缩后用来再生干燥剂，然后送至燃气透平作为燃料气。关键词：天然气液化；设计数据；技术分析；工艺系统；目录引言·········································································错误!未定义书签。第一章工厂设计数据····································································71.1工厂产能及储运要求··································································71.2原料气条件及产品规格·····························································71.3现场环境条件·········································································7第二章工厂技术分析····································································8第三章工艺系统·········································································103.1天然气预处理···········································································103.2天然气的液化及混合冷剂系统·····················································113.2.1天然气的液化···························································································113.2.2冷剂循环···································································································123.2.3冷剂贮存和补充·······················································································123.3液化天然气储存及灌装系统························································133.4燃料气系统············································································143.5导热油系统············································································143.6火炬系统···············································································15第四章主要设备·········································································164.1冷箱·····················································································164.2液化天然气储罐······································································16结束语····························································································17前言2004年我国建成投运了目前国内规模最大的基本负荷型液化天然气(LNG)工厂，曰处理天然气150万m3，LNG年产量约为43万吨。该工厂由德国Linde公司提供天然气处理和液化技术，由德国TractebelGasEnginering(TGE)公司提供LNG的储存和灌装配送技术。工厂的原料气来自附近土哈丘东采油厂的油气田。生产的LNG灌装在集装箱罐中，通过公路运输到各个接收站，然后，LNG被汽化并经过较短的管线输送给工业和民用客户。本文对该工厂的工艺流程进行技术分析，以期对国内液化天然气工厂的设计提供一些有益的借鉴。第一章工厂设计数据1.1工厂产能及储运要求工厂为基本负荷型液化天然气生产工厂，每年连续运行时间8000h，液化能力54t／h，操作弹性50％～100％。LNG储罐容积为30000m3，能满足10天产量的储存。LNG配送灌装系统每天连续14h灌装100个集装箱罐，其中90％公路运输,。1.2原料气条件及产品规格通过管道输送来的原料气来自附近的油气田，原料气组成见表1。原料气压力范围0.7～1.1MPa，设计压力是O．7MPa，温度范围-15℃～40℃，设计温度是28℃，原料气中水含量(露点)正常为-42℃，最大-10℃。LNG产品规格见表2，储罐压力0.01MPa，温度为-163℃，在设计的原料气组成下，LNG在162.3℃时液相密度约为486.3kg／m3。1.3现场环境条件LNG工厂现场环境条件见表3。第二章工厂技术分析基本负荷型日产150万m3LNG液化天然气工厂包括天然气预处理和天然气液化、液化天然气储存和液化天然气配送系统。从油田来的原料气压力约O．7MPa，用原料气压缩机增压后，采用单乙醇胺(MEA)吸收二氧化碳、分子筛吸附水分，净化后的天然气采用混合冷剂循环致冷(MRC)工艺进行液化，这也是我厂唯一的化学反应，其余都是物理状态的变化，液化的天然气送至LNG储表1原料气组成组分摩尔分数(设计组成)N23.81CH481.02C2H69.99C3H84.10C4H10O．93i&n-C5O．05C6+0.0021CO2O．10H2+S0.28+3.2mg／m3HgNil表2LNG产品规格组分摩尔分数N20.8(最高1.0)CH482.4C2H611.1C3H8416CO250X10-6H2O1X106其它1.1表3LNG工厂现场环境条件项目数值大气压/MPa年平均值0.09972最大值0.10096最小值0.09418环境温度／℃平均最高37.1平均最低-15.1设计温度(工艺)／℃30最大降雪深度/mm180设计降雪负荷(KN/m2)250现场海拔(黄海海程)/m790相对温度年平均43%年最大61%最大风速(m/s)34地震强度中国标准七级罐贮存。混合冷剂主要由氮、甲烷、乙烯、丙烷和戊烷组成，混合冷剂压缩机由燃气轮机驱动，燃气轮机的燃料主要来自储罐中的闪蒸气。天然气与冷剂进行热交换的冷箱采用Linde独特的缠绕管式换热器。成品贮存在由TGE设计的30000m3单包容式常压双壁金属罐内。LNG由罐内液下泵提升送至各装料臂进行集装箱罐的装料。第三章工艺系统3.1天然气预处理从工厂原料气组成可以看出，汞、硫化氢和芳烃的含量已满足净化要求。因此本装置只考虑脱二氧化碳和水。按现有的原料气条件，从天然气中去除二氧化碳采用了化学洗涤方法。MEA洗涤工艺系成熟工艺，不需专利许可费，价廉而可靠，本装置采用了12％(质量浓度)MEA作为洗涤溶剂。脱水采用分子筛吸附，因为这种方法具有吸附能力强、低水气分压下的高吸附特性等优点，并可同时脱除残余酸性气。从界区来的低压天然气(原料气)先经原料气过滤分离器除去液滴、固体颗粒，然后经原料气压缩机I级压缩，之后经级间空冷器降温到约40C，再经级间气液分离器将冷凝水分离出后，经压缩机II级、级间空冷器、级间分离器分别压缩、冷却、分离后，进入二氧化碳洗涤塔，将二氧化碳含量从O．1摩尔分数降低到50×10*体积分数，经分离器后进入压缩机III级压缩，在冷却和分离冷凝水后，去干燥脱水单元。由于原料气压力太低，为了有效地液化，需要提高天然气的压力，以同时满足二氧化碳洗涤单元和分子筛脱水系统对操作压力的要求。装置所在厂址系干旱地区，为节省水资源，几乎所有冷却都采用空气冷却，不设置循环冷却水系统。为了去除原料气内的汞，在原料气压缩机I级下游设计了1个汞吸附器单元，其中包括1个汞吸附器和1台下游过滤器。下游过滤器用于防止分子筛粉尘进入原料气管线。原料气从MEA洗涤塔的底部进入，从下向上经过浮阀式塔板，与逆向流动的贫胺溶液接触，贫胺溶液吸收酸性气体，二氧化碳与溶剂中的弱碱反应生成弱键连接的碳酸盐。在塔顶部，净化气体通过4块附加的塔板，以水洗的方法将其携带的溶剂回收。由塔顶出来的净化天然气，含有50×10书的二氧化碳和40C的饱和水。从洗涤塔底部出来的富胺液回到汽提塔再生。通过导热油加热和空冷器冷却，二氧化碳被分离，提纯后的贫胺溶液返回洗涤塔。为减少汽提塔顶部的酸性气体中的姬A含量，塔顶部设置了水洗段乙出塔顶的酸性气体经过空冷器冷却，气体和凝液在凝液罐中分离，酸性气体送至火炬系统排放。MEA洗涤单元的操作对污染非常敏感，试车前必须用精制水、钾盐溶液和一定比例的MEA溶液依次对系统进行彻底冲洗，以除去油或脂类，避免运行中出现“发泡”现象。MEA的循环流量必须根据工厂的负荷变化调整，以保持合格的二氧化碳浓度。MEA的浓度、水平衡、热平衡、塔的压力降和温度都是控制的要点。泡沫会减少气相与液相之间的接触，从而降低吸收效率，造成二氧化碳超标。泡沫可能因洗涤液中的固体颗粒和其它杂质造成。通过机械方式过滤溶液大大减少起泡沫的可能性。因此设置了可调节流量的侧流过滤器，同时有消泡剂注入设施。增压单元的冷凝水被送到洗涤单元，以减少公用工程来的补充水