天然气液化装置工艺设计毕业设计

Ⅰ 300万方/天 天然气液化装置工艺设计论文

这个比较难找！！

Ⅱ 您好！我是石油大学的大四生，现在正准备毕业设计，选题是关于边缘分散液化天然气工艺的，望老师指教！！

天然气液化循环
迄今为止,在天然气液化技术领域中成熟的液
化工艺有[5 ] : (1) 阶式制冷循环; (2) 混合制冷剂制
冷循环,包括闭式、开式、丙烷预冷、CII ; (3) 膨胀机
制冷循环,包括天然气膨胀、氮气膨胀、氮- 甲烷膨
胀等。
311 阶式制冷循环
阶式制冷循环又称级联式制冷循环,是用丙烷
(或丙烯) 、乙烷(或乙烯) 、甲烷等纯烃制冷剂的3
个制冷循环阶组成,通过制冷剂液体的蒸发,逐级
提供天然气液化所需的冷量,制冷温度梯度分别为
- 30 ℃、- 90 ℃及- 150 ℃左右。净化后的原料天然
气在3 个制冷循环的冷却器中逐级冷却、冷凝、液
化并过冷,经节流降压后获得低温常压液态天然气
产品,送到储罐储存。典型的阶梯式制冷循环流程
图如下图所示:

图3 典型的阶梯式制冷循环
阶式液化循环能耗最小,在目前天然气液化循
环中效率最高,所需换热面积小(相对于混合制冷
剂循环) ,且制冷循环与天然气液化系统各自独立,
相互影响少、操作稳定、适应性强、技术成熟。其缺
点是流程复杂、机组多,至少要有3 台压缩机,要有
生产和储存各种制冷剂的设备,各制冷循环系统不
允许相互渗漏,管线及控制系统复杂,管理维修不
方便,对制冷剂的纯度要求严格。阶式循环最适用
于大型装置。通过优化机器的选择,阶式循环可以
与在基本负荷混合制冷剂厂中占主导地位的带预
冷的混合制冷剂循环相竞争。
Phillips 公司对传统的阶式循环进行了优化。
Phillips 优化的阶式循环具有稳定的可靠性,因为在
设计中考虑下列四个因素:
(1) 单一组分的制冷济;
(2) 用铜焊接的铝换热器;
(3) “two - trains - in - one”流程;
(4) 适当的服务设施
该工艺显著的一点是采用“two - trains - in -
one”流程,流程中采用了两组并联的压缩机组,每
一个压缩机组有独立的驱动设备。这种结构使得
流程的操作具有很大的灵活性,可以方便的进行压
缩机组或驱动装置的维修,当原料气的进气量波动
很大时仍能保持很高的效率,还可以减少了备用的
驱动设备[6 ] 。
312 混合制冷剂制冷循环
混合制冷剂(又称多组分制冷剂) 制冷循环是
采用N2 和C1 - C5 烃类混合物作为循环制冷剂。
与纯组分制冷剂不同的是,混合制冷剂产生的冷量
是在一个连续的温度范围之内,纯组分冷剂产生的
冷量是在一个固定的温度上。混合制冷剂的加热
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新疆石油天然气2006 年
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曲线可与被冷却介质的冷却曲线很好地匹配,有效
地增加了两者的一致性。
同阶式制冷循环相比,混合制冷液化循环具有
流程简单、机组少、投资费用低、对制冷剂的纯度要
求不高等优点。但单级混合制冷剂循环的能耗要
比阶式制冷循环高。因此,为了降低能耗,采用多
级混合制冷剂循环。国外技术人员对多级循环特
性的评价结果表明,随着级数的增加能耗将有所降
低,通过技术经济优化,采用三级混合制冷剂循环
较为合理,如图4 所示。
图4 典型的三级混合制冷剂循环
改进的多级混合制冷剂循环(MRC) 使用了小
型铝质板翅式换热器以减少功率消耗。多股流板
翅式换热器的温度驱动力小而且能量高度结合,所
以其热力学效率很高,这使热股流和冷股流的曲线
匹配得很好。在MRC 工艺的基础上又开发出来很
多带预冷的混合制冷剂制冷循环工艺,预冷方式有
丙烷预冷、混合工质预冷、利用氨吸收制冷来预冷
等。丙烷预冷是其中应用比较广泛的一种。APCI
公司的丙烷预冷混合制冷剂液化流程(C3PMRC) 广
泛应用预国外的大型的LNG工厂中。
313 膨胀机制冷循环
膨胀制冷循环是通过透平膨胀机进行等熵膨
胀而达到降温目的。
目前膨胀制冷采用的主要循环有以下三种:
(1) 天然气直接膨胀制冷。主要用于原料气有
压力能可利用、甲烷含量高的场合。其液化率主要
取决于膨胀比,膨胀比越大,液化率也越大。该循
环具有流程简单、设备紧凑、投资小、调节灵活、工
作可靠等优点。
(2) 氮膨胀制冷。它是直接膨胀制冷的一种变
型。其优点是对原料气组分变化有较大的适应性,
液化能力强、整个系统简单、操作方便;其缺点是能
耗比较高,比混合制冷剂循环高40 %左右。
(3) 氮气- 甲烷混合膨胀制冷。它是氮膨胀制
冷循环的一种改进,与混合制冷剂循环相比较,具
有流程简单、控制容易、启动时间短,比纯氮气膨胀
制冷节省10 % - 20 %的动力能耗。但是其设计复
杂,目前国内还没有成熟的经验。
膨胀机循环与阶式循环和混合制冷剂循环相
比其优点是,它能够较迅速和简单的启动和停工。
当预计生产中有较频繁的停工时,使用此循环是非
常重要的,例如在调峰厂。与阶式循环和混合制冷
剂循环相比,膨胀机循环的主要缺点是它的功率消
耗大。但是,循环的简易性可以弥补高的功率消
耗,尤其是在功率消耗不很重要的小型工厂。
我国第一座小型的液化天然气生产装置———
长庆陕北气田液化天然气示范工程中采用了天然
气膨胀制冷循环,取得了较好的效果。
4 天然气液化流程的选择
本文以新疆呼图壁、彩南、莫北、石西三个油气
田所产的天然气为例提出相应的天然气液化方案。
四个油气田天然气的参数如表2 所示:
表2 四个油气田中天然气的参数
油气田名称呼图壁彩南莫北
压力(MPa) 3 310～410 4
流量(104m3Pd) 150 24 80
气体体
积分数
( %)
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 原料气的净化
从表1 可以看出,原料气中的酸性气体组分很
少,且只含有CO2 。国外很多调峰型天然气液化工
厂中,原料气的处理是单独采用分子筛吸附的方
法,因为分子筛是根据物质分子的大小进行选择型
吸附的,可以同时脱除酸性气体和水分,也使得原
料气的净化流程简化。呼图壁、彩南、莫北三个油
气田天然气的产量不大,利用分子筛吸附能够满足
工艺要求。
412 液化工艺的选择
三种基本的天然气液化流程中,带膨胀机的液
化流程适用于处理量小,有压能可以利用的情况
下。陕北油田液化天然气示范工程采用天然气膨
胀制冷循环,取得较好的效果。建议对新疆这三处
油气田的天然气采用天然气膨胀制冷循环,在膨胀
制冷循环的基础上,可以采用氮气或丙烷预冷,减
少液化循环过程中的功率消耗。
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Ⅲ 天然气液化原理

我来回答：
1、有两个概念临界压力和临界温度,你可以先了解下这两个概念.如果你的液内化温度高于临界温容度,那么不管你压力多高都不能将天然气液化.提高液化压力可以将天然气的液化温度提高,减少能耗.
我们家用的液化气其主要成分是重烃（C4以上）,并不是天然气（甲烷）,重烃在一定的压力和温度下就非常的稳定,而且其状态就是液态,具体的液化温度随便压力和组成都有变化.
2、你所说的工业上的降温剂是指液化天然气的换热物质吧.工业上把天然气制备成液化天然气的主要介绍包括氮气、氮气-甲烷混合以及混合工质的制冷剂,他们通过加压后膨胀制冷将天然气液化后,其中的制冷量会被计算到充分利用,出冷箱后基本可以达到常温再循环利用.其所有的冷量都将被回收以降低装置的能耗,这个过程需要通过模拟软件来进行计算.

Ⅳ 毕业设计：250万吨/年胜利原油常减压蒸馏装置工艺设计

我是1000万吨胜利原油常减压蒸馏设计 不会啊 蒙圈了都 求助各位大哥 给分强烈给分回复
哥们我们同命相连啊
求助啊
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Ⅳ 化工车间(装置)工艺设计的程序及设计内容有哪些

工艺设计内容主要有：生产方法的选择，生产工艺流程设计，工艺计算回，设备选型，车间布置设计以答及管道布置设计，向非工艺专业提供设计条件，设计文件以及概算的编制等。
常用程序有：Aspen、ChemCAD、Pro II等。

Ⅵ 液化天然气的加工流程是什么

天然气液化加工厂

液化天然气建设是需要高投入的项目。一座液化天然气工厂的建设和投产一般需4年左右，而且它通常需要获得至少20年的供应合同才可动工，这样才能减少投资风险，且才可判定建立天然气生产工厂、液化加工厂、一系列液化天然气储存罐、一个接收终端和一座再气化工厂将液体转化为气体的加工厂。的经济可行性。

液化天然气的价格链液化天然气链的费用极高，而且主要取决于其内部结构的生产能力（最低投资费用为30亿～40亿美元，最高投资费用可达70亿～100亿美元）。表明，这种处理从开始到结束的总投资为40亿～80亿美元。它始于从地下天然气藏开采出天然气，经管线输往液化工厂。在液化工厂，将天然气内的杂质除去，然后经过三个冷却处理系统，最终温度可降至-160℃。

被冷却的天然气（液化天然气）接着就会被装入一些特殊设计的油轮，在4～30天的航程中，液化天然气一直处在制冷状态下，航程远近取决于用户的接收港口位置。一旦运输船到达再气化终端处，液化天然气就被卸入大型储存罐。这种全封闭式系统可以保证液化天然气处于制冷状态，直到它被还原为气态。当液化天然气被升温还原为它的自然状态时，天然气就可通过管线输往家庭用户、发电厂和工业用户。

Ⅶ 天然气液化装置中，三级制冷过程跟二级制冷过程的区别在哪里请详细描述！

一、液化天然气(LiquifiedNaturalGas，简称LNG)
主要成分是甲烷,被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气船运送。燃烧后对空气污染非常小，而且放出热量大，所以液化天然气好。
它是天然气经压缩、冷却，在-160度下液化而成。其主要成分为甲烷，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。20世纪70年代以来，世界液化天然气产量和贸易量迅速增加，2005年LNG国际贸易量达1888.1亿立方米，最大出口国是印度尼西亚，出口314.6亿立方米；最大进口国是日本763.2亿立方米。
二、国内外概况及发展趋势
1941 年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的 LNG 装置，液化能力为 8500 m3 /d 。从 60 年代开始， LNG 工业得到了迅猛发展，规模越来越大，基本负荷型液化能力在 2. 5 × 104 m3 /d 。据资料[3]介绍，目前各国投产的 LNG 装置已达 160 多套， LNG 出口总量已超过 46.1 8 × 106 t/a 。
天然气的主要成分是甲烷，甲烷的常压沸点是 -16 1 ℃ ，临界温度为 -84 ℃ ，临界压力为 4.1MPa 。 LNG 是液化天然气的简称，它是天然气经过净化（脱水、脱烃、脱酸性气体）后[4]，采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的[5]。
2.1 国外研究现状
国外的液化装置规模大、工艺复杂、设备多、投资高，基本都采用阶式制冷和混合冷剂制冷工艺，目前两种类型的装置都在运行，新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺，研究的主要目的在于降低液化能耗。制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环，目前有报道又有 C Ⅱ -2 新工艺[6]，该工艺既具有纯组分循环的优点，如简单、无相分离和易于控制，又有混合冷剂制冷循环的优点，如天然气和制冷剂制冷温位配合较好、功效高、设备少等优点。
法国 Axens 公司与法国石油研究所 (IFP) 合作，共同开发的一种先进的天然气液化新工艺—— Liquefin 首次工业化，该工艺为 LNG 市场奠定了基础。其生产能力较通用的方法高 15%-20% ，生产成本低 25% 。使用 Liquefin 法之后，每单元液化装置产量可达 600 × 104 t/y 以上。采用 Liquefin 工艺生产 LNG 的费用每吨可降低 25% [7] 。该工艺的主要优点是使用了翅片式换热器和热力学优化后的工艺，可建设超大容量的液化装置。 Axens 已经给美国、欧洲、亚洲等几个主要地区提出使用该工艺的建议，并正在进行前期设计和可行性研究。 IFP 和 Axens 开发的 Liquefin 工艺的安全、环保、实用及创新特点最近已被世界认可，该工艺获得了化学工程师学会授予的“工程优秀奖” [8] 。
美国德克萨斯大学工程实验站，开发了一种新型天然气液化的技术—— GTL 技术已申请专利。该技术比目前开发的 GTL 技术更适用于小规模装置，可加工 30.5 × 104 m3 /d 的天然气。该实验站的 GTL 已许可给合成燃料 (Synfuels) 公司。该公司在 A ＆ M 大学校园附近建立了一套 GTL 中试装置，目前正在进行经济性模拟分析。新工艺比现有技术简单的多，不需要合成气，除了发电之外，也不需要使用氧气。其经济性、规模和生产方面都不同于普通的费托 GTL 工艺。第一套工业装置可能在 2004 年上半年建成[9]。
2.2 国内研究现状
早在 60 年代，国家科委就制订了 LNG 发展规划， 60 年代中期完成了工业性试验，四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的天然气深冷分离及液化的工业生产装置，除生产 He 外，还生产 LNG 。 1991 年该厂为航天部提供 30tLNG 作为火箭试验燃料。与国外情况不同的是，国内天然气液化的研究都是以小型液化工艺为目标，有关这方面的文献发表较多[10]，以下就国内现有的天然气液化装置工艺作简单介绍。
2.2.1 四川液化天然气装置
由中国科学院北京科阳气体液化技术联合公司与四川简阳市科阳低温设备公司合作研制的 300l/h 天然气液化装置，是用 LNG 作为工业和民用气调峰和以气代油的示范工程。该装置于 1992 年建成，为 LNG 汽车研究提供 LNG 。
该装置充分利用天然气自身的压力，采用气体透平膨胀机制冷使天然气液化，用于民用天然气调峰或生产 LNG ，工艺流程合理，采用气体透平膨胀机，技术较先进。该装置基本不消耗水、电，属节能工程，但液化率很低，约 10% 左右，这是与它的设计原则一致的。
2.2.2 吉林油田液化天然气装置
由吉林油田、中国石油天然气总公司和中科院低温中心联合开发研制的 500l/h 撬装式工业试验装置于 1996 年 12 月整体试车成功，该装置采用以氮气为冷剂的膨胀机循环工艺，整个装置由 10 个撬块组成，全部设备国产化 [11]。
该装置采用气体轴承透平膨胀机；国产分子筛深度脱除天然气中的水和 CO2 ，工艺流程简单，采用撬装结构，符合小型装置的特点。采用纯氮作为制冷工质，功耗比采用冷剂的膨胀机循环要高。没有充分利用天然气自身压力，将天然气在中压下（ 5.0MPa 左右）液化（较高压力下液化既可提高氮气的制冷温度，又可减少制冷负荷），因此该装置功耗大。
2.2.3 陕北气田液化天然气
1999 年 1 月建成投运的 2 × 104 m3 /d “陕北气田 LNG 示范工程”是发展我国 LNG 工业的先导工程，也是我国第一座小型 LNG 工业化装置。该装置采用天然气膨胀制冷循环，低温甲醇洗和分子筛干燥联合进行原料气净化，气波制冷机和透平膨胀机联合进行低温制冷，燃气机作为循环压缩机的动力源，利用燃气发动机的尾气作为加热分子筛再生气的热源。该装置设备全部国产化。装置的成功投运为我国在边远油气田上利用天然气生产 LNG 提供了经验[12]。
2.2.4 中原油田液化天然气装置
中原油田曾经建设了我国最大的 LNG 装置，原料气规模为 26.6 5 × 104 m3 /d 、液化能力为 1 0 × 104 m3 /d 、储存能力为 1200 m3 、液化率为 37.5%[13]。目前，在充分吸取国外先进工艺技术的基础上，结合国内、国外有关设备的情况，主要针对自身气源特点，又研究出 LNG 工艺技术方案 [14] 。该工艺流程采用常用的分子筛吸附法脱水，液化工艺选用丙烷预冷 + 乙烯预冷 + 节流。
装置在原料气量 30× 104 m3 /d 时，收率高达 51.4% ，能耗为 0.13 Kwh/Nm3 。其优点在于各制冷系统相对独立，可靠性、灵活性好。但是工艺相对较复杂，须两种制冷介质和循环，设备投资高。由于该厂充分利用了油田气井天然气的压力能，所以液化成本低。
2.2.5 天津大学的小型液化天然气（ LNG ）装置
小型 LNG 装置与大型装置相比，不仅具有原料优势、市场优势而且投资低、可搬迁、灵活性大[15]。 LNG 装置主要是用胺基溶剂系统对天然气进行预处理，脱除 CO2 等杂质；分子筛脱水；液化几个步骤。装置采用单级混合制冷系统；闭合环路制冷循环用压缩机压缩制冷剂。单级混合制冷剂工艺操作简便、效率高，适用于小型 LNG 装置。
压缩机的驱动机可用燃气轮机或电动马达。电价低的地区可优先考虑电动马达（成本低、维修简单）。在燃料气价格低的地区，燃气透平将是更好的选择方案。经济评估结果表明，采用燃气轮机驱动机的液化装置，投资费要比选用电动马达高出 200 万~ 400 万美元。据对一套 15 × 106ft 3 /d 液化装置进行的成本估算，调峰用的 LNG 项目储罐容积为 10 万 m3 ，而用于车用燃料的 LNG 项目仅需 700m3 储罐，导致最终调峰用的 LNG 成本为 2.03 ~ 2.11 美元 /1000ft3 ，而车用 LNG 成本仅 0.98 ~ 0.99 美元 /1000 ft3 。
2.2.6 西南石油学院液化新工艺
该工艺日处理 3.0 × 104 m3 天然气，主要由原料气 （ CH4 : 95.28% ， CO2 :2.9% ） 脱 CO2 、脱水、丙烷预冷、气波制冷机制冷和循环压缩等系统组成。 以 SRK 状态方程作为基础模型，开发了天然气液化工艺软件。 天然气压缩机的动力采用天然气发动机，小负荷电设备用天然气发电机组供电，解决了边远地区无电或电力紧张的难题。由于边远地区无集输管线可利用，将未能液化的天然气循环压缩，以提高整套装置的天然气液化率。
装置采用一乙醇胺法（ MK-4 ）脱除 CO2 。由于处理量小，脱二氧化碳的吸收塔和再生塔应采用高效填料塔 [16] 。由于混合制冷剂，国内没有成熟的技术和设计、运行管理经验，仪表控制系统较复杂。同时考虑到原料气中甲烷含量高，有压力能可以利用。故采用天然气直接膨胀制冷作为天然气液化循环工艺[17]。气波制冷属于等熵膨胀过程，气波制冷机是在热分离机的基础上，运用气体波运动的理论研制的。在结构上吸收了热分离机的一些优点，同时增加了微波吸收腔这一关键装置，在原理上与热分离机存在明显不同，更加有效地利用气体的压力，提高了制冷效率。
2.2.7 哈尔滨燃气工程设计研究院与哈尔滨工业大学
LNG 系统主要包括天然气预处理、天然气的低温液化、天然气的低温储存及天然气的气化和输出等[18]。经过处理的天然气通过一个多级单混冷凝过程被液化，制冷压缩机是由天然气发动机驱动。 LNG 储罐为一个双金属壁的绝热罐，内罐和外罐分别是由镍钢和碳钢制成 [19] 。
循环气体压缩机一般采用天然气驱动，可节省运行费用而使投资快速收回。压缩机一般采用非润滑式特殊设计，以避免天然气被润滑油污染[20]。采用装有电子速度控制系统的透平，而且新型透平的最后几级叶片用钻合金制造，改善了机械运转。安装于透平压缩机上的新型离合器是挠性的，它们的可靠性比较高，还可以调整间隙。

Ⅷ 天然气液化过程，一般采用什么工艺

液化是LNG生产的核心，目前成熟的天然气液化流程主要有:级联式液化流程、混合制冷剂液化流程、带膨胀机的液化流程。
1.1 级联式液化流程
级联式(又称复迭式、阶式或串级制冷)天然气液化流程，利用冷剂常压下沸点不同，逐级降低制冷温度达到天然气液化的目的。常用的冷剂为水、丙烷、乙烯、甲烷。该液化流程由三级独立的制冷循环组成，制冷剂分别为丙烷、乙烯、甲烷。每个制冷循环中均含有三个换热器。第一级丙烷制冷循环为天然气、乙烯和甲烷提供冷量;第二级乙烯制冷循环为天然气和甲烷提供冷量;第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量;通过9个换热器的冷却，天然气的温度逐步降低，直至液化如下图所示。

Ⅸ 车用LNG汽化器设计方案

我这里有实物外观图！根据作用及安装的管路，我猜想是一个水罐，中版间通天燃权气管道，管道外水罐内部区域引入发动机冷却后的热水给加热。简单点就是一个密闭的容器里通入热水保持温度，让低温的LNG管路从容器内流过。

Ⅹ 求天然气液化工艺流程图

本人液化天然气基础知识，液化天然气气化站操作规程，相关工艺流程图等资料，若真有需要可联系[email protected]