天然氣液化裝置工藝設計畢業設計

Ⅰ 300萬方/天 天然氣液化裝置工藝設計論文

這個比較難找！！

Ⅱ 您好！我是石油大學的大四生，現在正准備畢業設計，選題是關於邊緣分散液化天然氣工藝的，望老師指教！！

天然氣液化循環
迄今為止,在天然氣液化技術領域中成熟的液
化工藝有[5 ] : (1) 階式製冷循環; (2) 混合製冷劑制
冷循環,包括閉式、開式、丙烷預冷、CII ; (3) 膨脹機
製冷循環,包括天然氣膨脹、氮氣膨脹、氮- 甲烷膨
脹等。
311 階式製冷循環
階式製冷循環又稱級聯式製冷循環,是用丙烷
(或丙烯) 、乙烷(或乙烯) 、甲烷等純烴製冷劑的3
個製冷循環階組成,通過製冷劑液體的蒸發,逐級
提供天然氣液化所需的冷量,製冷溫度梯度分別為
- 30 ℃、- 90 ℃及- 150 ℃左右。凈化後的原料天然
氣在3 個製冷循環的冷卻器中逐級冷卻、冷凝、液
化並過冷,經節流降壓後獲得低溫常壓液態天然氣
產品,送到儲罐儲存。典型的階梯式製冷循環流程
圖如下圖所示:

圖3 典型的階梯式製冷循環
階式液化循環能耗最小,在目前天然氣液化循
環中效率最高,所需換熱面積小(相對於混合製冷
劑循環) ,且製冷循環與天然氣液化系統各自獨立,
相互影響少、操作穩定、適應性強、技術成熟。其缺
點是流程復雜、機組多,至少要有3 台壓縮機,要有
生產和儲存各種製冷劑的設備,各製冷循環系統不
允許相互滲漏,管線及控制系統復雜,管理維修不
方便,對製冷劑的純度要求嚴格。階式循環最適用
於大型裝置。通過優化機器的選擇,階式循環可以
與在基本負荷混合製冷劑廠中佔主導地位的帶預
冷的混合製冷劑循環相競爭。
Phillips 公司對傳統的階式循環進行了優化。
Phillips 優化的階式循環具有穩定的可靠性,因為在
設計中考慮下列四個因素:
(1) 單一組分的製冷濟;
(2) 用銅焊接的鋁換熱器;
(3) 「two - trains - in - one」流程;
(4) 適當的服務設施
該工藝顯著的一點是採用「two - trains - in -
one」流程,流程中採用了兩組並聯的壓縮機組,每
一個壓縮機組有獨立的驅動設備。這種結構使得
流程的操作具有很大的靈活性,可以方便的進行壓
縮機組或驅動裝置的維修,當原料氣的進氣量波動
很大時仍能保持很高的效率,還可以減少了備用的
驅動設備[6 ] 。
312 混合製冷劑製冷循環
混合製冷劑(又稱多組分製冷劑) 製冷循環是
採用N2 和C1 - C5 烴類混合物作為循環製冷劑。
與純組分製冷劑不同的是,混合製冷劑產生的冷量
是在一個連續的溫度范圍之內,純組分冷劑產生的
冷量是在一個固定的溫度上。混合製冷劑的加熱
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新疆石油天然氣2006 年
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曲線可與被冷卻介質的冷卻曲線很好地匹配,有效
地增加了兩者的一致性。
同階式製冷循環相比,混合製冷液化循環具有
流程簡單、機組少、投資費用低、對製冷劑的純度要
求不高等優點。但單級混合製冷劑循環的能耗要
比階式製冷循環高。因此,為了降低能耗,採用多
級混合製冷劑循環。國外技術人員對多級循環特
性的評價結果表明,隨著級數的增加能耗將有所降
低,通過技術經濟優化,採用三級混合製冷劑循環
較為合理,如圖4 所示。
圖4 典型的三級混合製冷劑循環
改進的多級混合製冷劑循環(MRC) 使用了小
型鋁質板翅式換熱器以減少功率消耗。多股流板
翅式換熱器的溫度驅動力小而且能量高度結合,所
以其熱力學效率很高,這使熱股流和冷股流的曲線
匹配得很好。在MRC 工藝的基礎上又開發出來很
多帶預冷的混合製冷劑製冷循環工藝,預冷方式有
丙烷預冷、混合工質預冷、利用氨吸收製冷來預冷
等。丙烷預冷是其中應用比較廣泛的一種。APCI
公司的丙烷預冷混合製冷劑液化流程(C3PMRC) 廣
泛應用預國外的大型的LNG工廠中。
313 膨脹機製冷循環
膨脹製冷循環是通過透平膨脹機進行等熵膨
脹而達到降溫目的。
目前膨脹製冷採用的主要循環有以下三種:
(1) 天然氣直接膨脹製冷。主要用於原料氣有
壓力能可利用、甲烷含量高的場合。其液化率主要
取決於膨脹比,膨脹比越大,液化率也越大。該循
環具有流程簡單、設備緊湊、投資小、調節靈活、工
作可靠等優點。
(2) 氮膨脹製冷。它是直接膨脹製冷的一種變
型。其優點是對原料氣組分變化有較大的適應性,
液化能力強、整個系統簡單、操作方便;其缺點是能
耗比較高,比混合製冷劑循環高40 %左右。
(3) 氮氣- 甲烷混合膨脹製冷。它是氮膨脹制
冷循環的一種改進,與混合製冷劑循環相比較,具
有流程簡單、控制容易、啟動時間短,比純氮氣膨脹
製冷節省10 % - 20 %的動力能耗。但是其設計復
雜,目前國內還沒有成熟的經驗。
膨脹機循環與階式循環和混合製冷劑循環相
比其優點是,它能夠較迅速和簡單的啟動和停工。
當預計生產中有較頻繁的停工時,使用此循環是非
常重要的,例如在調峰廠。與階式循環和混合製冷
劑循環相比,膨脹機循環的主要缺點是它的功率消
耗大。但是,循環的簡易性可以彌補高的功率消
耗,尤其是在功率消耗不很重要的小型工廠。
我國第一座小型的液化天然氣生產裝置———
長慶陝北氣田液化天然氣示範工程中採用了天然
氣膨脹製冷循環,取得了較好的效果。
4 天然氣液化流程的選擇
本文以新疆呼圖壁、彩南、莫北、石西三個油氣
田所產的天然氣為例提出相應的天然氣液化方案。
四個油氣田天然氣的參數如表2 所示:
表2 四個油氣田中天然氣的參數
油氣田名稱呼圖壁彩南莫北
壓力(MPa) 3 310～410 4
流量(104m3Pd) 150 24 80
氣體體
積分數
( %)
C1 94147 88131 68197
C2 3128 4142 18124
C3 0157 2128 6165
C4～ C11 0147 2124 4147
N2 112 2137 0103
CO2 0 0137 1164
4. 1 原料氣的凈化
從表1 可以看出,原料氣中的酸性氣體組分很
少,且只含有CO2 。國外很多調峰型天然氣液化工
廠中,原料氣的處理是單獨採用分子篩吸附的方
法,因為分子篩是根據物質分子的大小進行選擇型
吸附的,可以同時脫除酸性氣體和水分,也使得原
料氣的凈化流程簡化。呼圖壁、彩南、莫北三個油
氣田天然氣的產量不大,利用分子篩吸附能夠滿足
工藝要求。
412 液化工藝的選擇
三種基本的天然氣液化流程中,帶膨脹機的液
化流程適用於處理量小,有壓能可以利用的情況
下。陝北油田液化天然氣示範工程採用天然氣膨
脹製冷循環,取得較好的效果。建議對新疆這三處
油氣田的天然氣採用天然氣膨脹製冷循環,在膨脹
製冷循環的基礎上,可以採用氮氣或丙烷預冷,減
少液化循環過程中的功率消耗。
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Ⅲ 天然氣液化原理

我來回答：
1、有兩個概念臨界壓力和臨界溫度,你可以先了解下這兩個概念.如果你的液內化溫度高於臨界溫容度,那麼不管你壓力多高都不能將天然氣液化.提高液化壓力可以將天然氣的液化溫度提高,減少能耗.
我們家用的液化氣其主要成分是重烴（C4以上）,並不是天然氣（甲烷）,重烴在一定的壓力和溫度下就非常的穩定,而且其狀態就是液態,具體的液化溫度隨便壓力和組成都有變化.
2、你所說的工業上的降溫劑是指液化天然氣的換熱物質吧.工業上把天然氣制備成液化天然氣的主要介紹包括氮氣、氮氣-甲烷混合以及混合工質的製冷劑,他們通過加壓後膨脹製冷將天然氣液化後,其中的製冷量會被計算到充分利用,出冷箱後基本可以達到常溫再循環利用.其所有的冷量都將被回收以降低裝置的能耗,這個過程需要通過模擬軟體來進行計算.

Ⅳ 畢業設計：250萬噸/年勝利原油常減壓蒸餾裝置工藝設計

我是1000萬噸勝利原油常減壓蒸餾設計 不會啊 蒙圈了都 求助各位大哥 給分強烈給分回復
哥們我們同命相連啊
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Ⅳ 化工車間(裝置)工藝設計的程序及設計內容有哪些

工藝設計內容主要有：生產方法的選擇，生產工藝流程設計，工藝計算回，設備選型，車間布置設計以答及管道布置設計，向非工藝專業提供設計條件，設計文件以及概算的編制等。
常用程序有：Aspen、ChemCAD、Pro II等。

Ⅵ 液化天然氣的加工流程是什麼

天然氣液化加工廠

液化天然氣建設是需要高投入的項目。一座液化天然氣工廠的建設和投產一般需4年左右，而且它通常需要獲得至少20年的供應合同才可動工，這樣才能減少投資風險，且才可判定建立天然氣生產工廠、液化加工廠、一系列液化天然氣儲存罐、一個接收終端和一座再氣化工廠將液體轉化為氣體的加工廠。的經濟可行性。

液化天然氣的價格鏈液化天然氣鏈的費用極高，而且主要取決於其內部結構的生產能力（最低投資費用為30億～40億美元，最高投資費用可達70億～100億美元）。表明，這種處理從開始到結束的總投資為40億～80億美元。它始於從地下天然氣藏開采出天然氣，經管線輸往液化工廠。在液化工廠，將天然氣內的雜質除去，然後經過三個冷卻處理系統，最終溫度可降至-160℃。

被冷卻的天然氣（液化天然氣）接著就會被裝入一些特殊設計的油輪，在4～30天的航程中，液化天然氣一直處在製冷狀態下，航程遠近取決於用戶的接收港口位置。一旦運輸船到達再氣化終端處，液化天然氣就被卸入大型儲存罐。這種全封閉式系統可以保證液化天然氣處於製冷狀態，直到它被還原為氣態。當液化天然氣被升溫還原為它的自然狀態時，天然氣就可通過管線輸往家庭用戶、發電廠和工業用戶。

Ⅶ 天然氣液化裝置中，三級製冷過程跟二級製冷過程的區別在哪裡請詳細描述！

一、液化天然氣(LiquifiedNaturalGas，簡稱LNG)
主要成分是甲烷,被公認是地球上最干凈的能源。無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態天然氣體積的1/600，液化天然氣的重量僅為同體積水的45%左右。其製造過程是先將氣田生產的天然氣凈化處理，經一連串超低溫液化後，利用液化天然氣船運送。燃燒後對空氣污染非常小，而且放出熱量大，所以液化天然氣好。
它是天然氣經壓縮、冷卻，在-160度下液化而成。其主要成分為甲烷，用專用船或油罐車運輸，使用時重新氣化。20世紀70年代以來，世界液化天然氣產量和貿易量迅速增加，2005年LNG國際貿易量達1888.1億立方米，最大出口國是印度尼西亞，出口314.6億立方米；最大進口國是日本763.2億立方米。
二、國內外概況及發展趨勢
1941 年在美國克利夫蘭建成了世界第一套工業規模的 LNG 裝置，液化能力為 8500 m3 /d 。從 60 年代開始， LNG 工業得到了迅猛發展，規模越來越大，基本負荷型液化能力在 2. 5 × 104 m3 /d 。據資料[3]介紹，目前各國投產的 LNG 裝置已達 160 多套， LNG 出口總量已超過 46.1 8 × 106 t/a 。
天然氣的主要成分是甲烷，甲烷的常壓沸點是 -16 1 ℃ ，臨界溫度為 -84 ℃ ，臨界壓力為 4.1MPa 。 LNG 是液化天然氣的簡稱，它是天然氣經過凈化（脫水、脫烴、脫酸性氣體）後[4]，採用節流、膨脹和外加冷源製冷的工藝使甲烷變成液體而形成的[5]。
2.1 國外研究現狀
國外的液化裝置規模大、工藝復雜、設備多、投資高，基本都採用階式製冷和混合冷劑製冷工藝，目前兩種類型的裝置都在運行，新投產設計的主要是混合冷劑製冷工藝，研究的主要目的在於降低液化能耗。製冷工藝從階式製冷改進到混合冷劑製冷循環，目前有報道又有 C Ⅱ -2 新工藝[6]，該工藝既具有純組分循環的優點，如簡單、無相分離和易於控制，又有混合冷劑製冷循環的優點，如天然氣和製冷劑製冷溫位配合較好、功效高、設備少等優點。
法國 Axens 公司與法國石油研究所 (IFP) 合作，共同開發的一種先進的天然氣液化新工藝—— Liquefin 首次工業化，該工藝為 LNG 市場奠定了基礎。其生產能力較通用的方法高 15%-20% ，生產成本低 25% 。使用 Liquefin 法之後，每單元液化裝置產量可達 600 × 104 t/y 以上。採用 Liquefin 工藝生產 LNG 的費用每噸可降低 25% [7] 。該工藝的主要優點是使用了翅片式換熱器和熱力學優化後的工藝，可建設超大容量的液化裝置。 Axens 已經給美國、歐洲、亞洲等幾個主要地區提出使用該工藝的建議，並正在進行前期設計和可行性研究。 IFP 和 Axens 開發的 Liquefin 工藝的安全、環保、實用及創新特點最近已被世界認可，該工藝獲得了化學工程師學會授予的「工程優秀獎」 [8] 。
美國德克薩斯大學工程實驗站，開發了一種新型天然氣液化的技術—— GTL 技術已申請專利。該技術比目前開發的 GTL 技術更適用於小規模裝置，可加工 30.5 × 104 m3 /d 的天然氣。該實驗站的 GTL 已許可給合成燃料 (Synfuels) 公司。該公司在 A ＆ M 大學校園附近建立了一套 GTL 中試裝置，目前正在進行經濟性模擬分析。新工藝比現有技術簡單的多，不需要合成氣，除了發電之外，也不需要使用氧氣。其經濟性、規模和生產方面都不同於普通的費托 GTL 工藝。第一套工業裝置可能在 2004 年上半年建成[9]。
2.2 國內研究現狀
早在 60 年代，國家科委就制訂了 LNG 發展規劃， 60 年代中期完成了工業性試驗，四川石油管理局威遠化工廠擁有國內最早的天然氣深冷分離及液化的工業生產裝置，除生產 He 外，還生產 LNG 。 1991 年該廠為航天部提供 30tLNG 作為火箭試驗燃料。與國外情況不同的是，國內天然氣液化的研究都是以小型液化工藝為目標，有關這方面的文獻發表較多[10]，以下就國內現有的天然氣液化裝置工藝作簡單介紹。
2.2.1 四川液化天然氣裝置
由中國科學院北京科陽氣體液化技術聯合公司與四川簡陽市科陽低溫設備公司合作研製的 300l/h 天然氣液化裝置，是用 LNG 作為工業和民用氣調峰和以氣代油的示範工程。該裝置於 1992 年建成，為 LNG 汽車研究提供 LNG 。
該裝置充分利用天然氣自身的壓力，採用氣體透平膨脹機製冷使天然氣液化，用於民用天然氣調峰或生產 LNG ，工藝流程合理，採用氣體透平膨脹機，技術較先進。該裝置基本不消耗水、電，屬節能工程，但液化率很低，約 10% 左右，這是與它的設計原則一致的。
2.2.2 吉林油田液化天然氣裝置
由吉林油田、中國石油天然氣總公司和中科院低溫中心聯合開發研製的 500l/h 撬裝式工業試驗裝置於 1996 年 12 月整體試車成功，該裝置採用以氮氣為冷劑的膨脹機循環工藝，整個裝置由 10 個撬塊組成，全部設備國產化 [11]。
該裝置採用氣體軸承透平膨脹機；國產分子篩深度脫除天然氣中的水和 CO2 ，工藝流程簡單，採用撬裝結構，符合小型裝置的特點。採用純氮作為製冷工質，功耗比採用冷劑的膨脹機循環要高。沒有充分利用天然氣自身壓力，將天然氣在中壓下（ 5.0MPa 左右）液化（較高壓力下液化既可提高氮氣的製冷溫度，又可減少製冷負荷），因此該裝置功耗大。
2.2.3 陝北氣田液化天然氣
1999 年 1 月建成投運的 2 × 104 m3 /d 「陝北氣田 LNG 示範工程」是發展我國 LNG 工業的先導工程，也是我國第一座小型 LNG 工業化裝置。該裝置採用天然氣膨脹製冷循環，低溫甲醇洗和分子篩乾燥聯合進行原料氣凈化，氣波製冷機和透平膨脹機聯合進行低溫製冷，燃氣機作為循環壓縮機的動力源，利用燃氣發動機的尾氣作為加熱分子篩再生氣的熱源。該裝置設備全部國產化。裝置的成功投運為我國在邊遠油氣田上利用天然氣生產 LNG 提供了經驗[12]。
2.2.4 中原油田液化天然氣裝置
中原油田曾經建設了我國最大的 LNG 裝置，原料氣規模為 26.6 5 × 104 m3 /d 、液化能力為 1 0 × 104 m3 /d 、儲存能力為 1200 m3 、液化率為 37.5%[13]。目前，在充分吸取國外先進工藝技術的基礎上，結合國內、國外有關設備的情況，主要針對自身氣源特點，又研究出 LNG 工藝技術方案 [14] 。該工藝流程採用常用的分子篩吸附法脫水，液化工藝選用丙烷預冷 + 乙烯預冷 + 節流。
裝置在原料氣量 30× 104 m3 /d 時，收率高達 51.4% ，能耗為 0.13 Kwh/Nm3 。其優點在於各製冷系統相對獨立，可靠性、靈活性好。但是工藝相對較復雜，須兩種製冷介質和循環，設備投資高。由於該廠充分利用了油田氣井天然氣的壓力能，所以液化成本低。
2.2.5 天津大學的小型液化天然氣（ LNG ）裝置
小型 LNG 裝置與大型裝置相比，不僅具有原料優勢、市場優勢而且投資低、可搬遷、靈活性大[15]。 LNG 裝置主要是用胺基溶劑系統對天然氣進行預處理，脫除 CO2 等雜質；分子篩脫水；液化幾個步驟。裝置採用單級混合製冷系統；閉合環路製冷循環用壓縮機壓縮製冷劑。單級混合製冷劑工藝操作簡便、效率高，適用於小型 LNG 裝置。
壓縮機的驅動機可用燃氣輪機或電動馬達。電價低的地區可優先考慮電動馬達（成本低、維修簡單）。在燃料氣價格低的地區，燃氣透平將是更好的選擇方案。經濟評估結果表明，採用燃氣輪機驅動機的液化裝置，投資費要比選用電動馬達高出 200 萬~ 400 萬美元。據對一套 15 × 106ft 3 /d 液化裝置進行的成本估算，調峰用的 LNG 項目儲罐容積為 10 萬 m3 ，而用於車用燃料的 LNG 項目僅需 700m3 儲罐，導致最終調峰用的 LNG 成本為 2.03 ~ 2.11 美元 /1000ft3 ，而車用 LNG 成本僅 0.98 ~ 0.99 美元 /1000 ft3 。
2.2.6 西南石油學院液化新工藝
該工藝日處理 3.0 × 104 m3 天然氣，主要由原料氣 （ CH4 : 95.28% ， CO2 :2.9% ） 脫 CO2 、脫水、丙烷預冷、氣波製冷機製冷和循環壓縮等系統組成。 以 SRK 狀態方程作為基礎模型，開發了天然氣液化工藝軟體。 天然氣壓縮機的動力採用天然氣發動機，小負荷電設備用天然氣發電機組供電，解決了邊遠地區無電或電力緊張的難題。由於邊遠地區無集輸管線可利用，將未能液化的天然氣循環壓縮，以提高整套裝置的天然氣液化率。
裝置採用一乙醇胺法（ MK-4 ）脫除 CO2 。由於處理量小，脫二氧化碳的吸收塔和再生塔應採用高效填料塔 [16] 。由於混合製冷劑，國內沒有成熟的技術和設計、運行管理經驗，儀表控制系統較復雜。同時考慮到原料氣中甲烷含量高，有壓力能可以利用。故採用天然氣直接膨脹製冷作為天然氣液化循環工藝[17]。氣波製冷屬於等熵膨脹過程，氣波製冷機是在熱分離機的基礎上，運用氣體波運動的理論研製的。在結構上吸收了熱分離機的一些優點，同時增加了微波吸收腔這一關鍵裝置，在原理上與熱分離機存在明顯不同，更加有效地利用氣體的壓力，提高了製冷效率。
2.2.7 哈爾濱燃氣工程設計研究院與哈爾濱工業大學
LNG 系統主要包括天然氣預處理、天然氣的低溫液化、天然氣的低溫儲存及天然氣的氣化和輸出等[18]。經過處理的天然氣通過一個多級單混冷凝過程被液化，製冷壓縮機是由天然氣發動機驅動。 LNG 儲罐為一個雙金屬壁的絕熱罐，內罐和外罐分別是由鎳鋼和碳鋼製成 [19] 。
循環氣體壓縮機一般採用天然氣驅動，可節省運行費用而使投資快速收回。壓縮機一般採用非潤滑式特殊設計，以避免天然氣被潤滑油污染[20]。採用裝有電子速度控制系統的透平，而且新型透平的最後幾級葉片用鑽合金製造，改善了機械運轉。安裝於透平壓縮機上的新型離合器是撓性的，它們的可靠性比較高，還可以調整間隙。

Ⅷ 天然氣液化過程，一般採用什麼工藝

液化是LNG生產的核心，目前成熟的天然氣液化流程主要有:級聯式液化流程、混合製冷劑液化流程、帶膨脹機的液化流程。
1.1 級聯式液化流程
級聯式(又稱復迭式、階式或串級製冷)天然氣液化流程，利用冷劑常壓下沸點不同，逐級降低製冷溫度達到天然氣液化的目的。常用的冷劑為水、丙烷、乙烯、甲烷。該液化流程由三級獨立的製冷循環組成，製冷劑分別為丙烷、乙烯、甲烷。每個製冷循環中均含有三個換熱器。第一級丙烷製冷循環為天然氣、乙烯和甲烷提供冷量;第二級乙烯製冷循環為天然氣和甲烷提供冷量;第三級甲烷製冷循環為天然氣提供冷量;通過9個換熱器的冷卻，天然氣的溫度逐步降低，直至液化如下圖所示。

Ⅸ 車用LNG汽化器設計方案

我這里有實物外觀圖！根據作用及安裝的管路，我猜想是一個水罐，中版間通天燃權氣管道，管道外水罐內部區域引入發動機冷卻後的熱水給加熱。簡單點就是一個密閉的容器里通入熱水保持溫度，讓低溫的LNG管路從容器內流過。

Ⅹ 求天然氣液化工藝流程圖

本人液化天然氣基礎知識，液化天然氣氣化站操作規程，相關工藝流程圖等資料，若真有需要可聯系[email protected]