工艺流程技术

不同场合LNG装置的成熟工艺流程技术

天然气液化装置（包头、德州、鄂尔多斯、重庆、北海、吉林等地，MRC工艺）

煤层气液化装置（山西晋城等，氮气膨胀工艺）

焦炉气分离液化装置（龙门、曲靖、襄矿、七台河吉伟、隆鹏等，溴化锂预冷MRC工艺）

MRC混合冷剂制冷液化工艺

混合冷剂以碳氢化合物及氮气等组成的多组分混合制冷剂为制冷剂，利用混合物各组分不同沸点，部分冷凝的特点，进行逐级的冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和液化天然气的目的。

与级联式液化流程相比，优点是机组设备少、流程简单；投资省，投资费用比经典级联式液化流程约低15%-20%；管理方便；混合制冷剂组分可以部分或全部从天然气本身提取与补充。缺点是比经典级联式液化流程高10%-20%左右；混合制冷剂的合理配比较为困难。

目前，包头、德州、鄂尔多斯万基、重庆恒盛、北海、长春吉星等项目均采用MRC混合冷剂制冷液化工艺。

前郭县天德能源7×104Sm3/d天然气液化装置为我国第1套采用MRC工艺的天然气液化装置，该装置的设计参数为：

A.原料天然气气源条件

原料天然气供应量8.3×104 Nm3/d

原料天然气压力≥0.3MPa（表压）

B.原料天然气处理量及产品产量

原料天然气处理量 8.3×104 Nm3/d

液化天然气产量 7×104【Sm3/d】

出系统低压（0.35MPa）天然气流量   1.25×104【Sm3/d】

能耗（以所有设备轴功率计算）   0.47±4%（KWh/Sm3LNG+LPG）

液化天然气贮存压力   常压

C.其他技术指标

装置操作弹性   50-100%

启动时间≤24小时

静止设备设计寿命 20年

运行周期（二次大加温间隔）1年

带溴化锂预冷MRC工艺

带溴化锂预冷的天然气液化流程是哈深冷的一项发明专利（专利号20101028254.3）。该项技术尤其适合于焦化厂等一次能源（如低压蒸汽、热水、废热等）丰富的场合，如原料气采用甲烷化工艺，甲烷化反应产生的热量更为可观。溴化锂制冷虽然效率比不上压缩式制冷机，但由于使用低品位的热量而使得运行成本大大降低。

溴化锂冷水机组利用溴化锂的强吸水性，输入热能加热溴化锂溶液，产生水蒸气，水蒸汽被冷却水冷凝成水。水进入蒸发器这个高真空环境骤然降温至5℃以下，喷洒到制冷铜管上，使管子内的水降温，达到制冷目的。水吸收了热量变为水蒸气，被来自发生器的溴化锂浓溶液吸收，并将热量传递给冷却水释放到大气中。变稀的溶液被泵送到发生器，再次被加热，再次产生水蒸气，如此循环不已。溴化锂冷水机组动设备少，运行稳定可靠。

目前，已投产的韩城龙门焦炉煤气制LNG项目，采用我公司专利“溴化锂预冷液化装置（专利号：ZL201220384606.6）”，该项目处理量460万m3/d，为已投产项目国内之最；其余还包括山西襄矿、云南曲靖、七台河吉伟、七台河隆鹏、双鸭山华本项目均采用我公司溴化锂预冷液化专利技术。

韩城龙门焦炉煤气制LNG项目装置的设计参数

A.原料气气源条件

气量   105242.09Nm3/h

压力    2.544MPa.A

温度   -40℃

B.产品产量

液化天然气产量   44352 Nm3/h

液化天然气贮存压力   0.007 MPa（G）

温度 -161℃

C.其他技术指标

装置操作弹性按原料气进料流量：70%-110%计

启动时间 ≤36小时

年操作时间为8000h

静止设备设计寿命 15年

运行周期（二次大加温间隔）   1年

带膨胀机的液化流程

带膨胀机的液化流程，是指利用高压制冷剂通过透平膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷，实现天然气液化的流程。气体在膨胀机中膨胀降温的同时，能输出功，可用于驱动流程中的压缩机。根据制冷剂的不同，可分为氮气膨胀液化流程和天然气膨胀液化流程。优点是流程简单、调节灵活、工作可靠、易启动、维护方便；用天然气本身为工质，节省了专门生产、运输、储存冷冻剂的费用。缺点是送入装置的气流需全部深度干燥；回流压力低，换热面积大；液化率低。适用于液化能力较小的调峰型天然气液化装置。

目前新疆新捷能源已采用氟利昂预冷双温氮膨胀工艺、公主岭天吉能源等已采用压差膨胀部分液化工艺、山西晋城等已采用氮气膨胀工艺。

撬装式天然气分离、液化、回收整体解决方案

业务范围

咨询与设计

装备集成

采购

项目管理

适用范围

适合现场施工条件较差或海外市场需要

适合偏远井口气、各类油气井防控火炬回收

气量小且天然气中C3以上重组分较多的边远气井的回收、液化

撬装式液化装置优势

安全撬装化、操作维护简单、多功能模块可根据气源条件组合

集成度高、轻烃回收率高、干气质量可根据用户要求达到CNG标准

比传统液化工厂缩短安装周期节约一半以上，容易保证装置安装质量

易转移且占地面积小

适应油田缺水、缺电环境

30万撬装项目

项目主要研究内容

1、研究可选的流程型式，对每一种流程进行计算，然后对投资、能耗和可靠性等进行对比、评估，最后确定流程方案，进行工艺包设计。

2、设备设计充分考虑撬装要求，力求设备尺寸最小化，更好地满足橇装要求。

项目取得的成果及其创新点

本次工艺流程调节主要采用了2015年11月我公司发明专利：“一种单级混合冷剂天然气液化流程运行调节系统及方法”

国内30万LNG液化项目成撬的，主要是脱碳单元、脱水单元成撬体。此次撬装设计除脱碳、脱水成撬外，还进行了制冷剂贮存单元、装车单元成撬设计，使得液化装置的成撬率较高，更加紧凑，减少现场工作量。

撬装体的组成

将主要设备进行撬装化设计，包括:在我公司生产的撬装：

1、脱碳撬Ⅰ

2、脱碳橇Ⅱ

3、胺液储存与原料气分离器撬

4、预冷撬

5、脱水撬Ⅰ

6、脱水撬Ⅱ

7、液化冷箱撬Ⅰ

8、液化冷箱撬Ⅱ

9、制冷剂贮存橇Ⅰ

10、制冷剂贮存橇Ⅱ

11、导热油炉单元撬

12、装车单元橇Ⅰ

13、装车单元橇Ⅱ

共计13个撬装体；外配套的撬装包括压缩机、PSA制氮、仪表风、导热油炉、预冷机组等撬装。

该装置的主要技术指标