閆晶

[摘 要]由于西氣東輸工程發(fā)展，使天然氣有了更加可觀的發(fā)展。天然氣是最佳的能源，根據(jù)高壓使天然氣的體積縮小然后實施運輸，使大部分的在天然氣的氣源問題方面得到了有效的解決。文章介紹了天然氣液化裝置的工藝流程，對其工藝流程的使用范圍以及特點進(jìn)行了分析，還闡述了一些引進(jìn)的混冷裝置，對液化天然氣技術(shù)發(fā)展的趨勢進(jìn)行了研究，液化天然氣技術(shù)的輸送效率比較高，存在較高的安全性，能在一定程度上解決天然氣方面存在的一些問題。

[關(guān)鍵詞]天然氣；工藝流程；氣源；發(fā)展

中圖分類號：TE645 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）31-0047-01

一、引言

由于液化天然氣存在一定的環(huán)保性，所以其是最佳的燃料物質(zhì)，應(yīng)用領(lǐng)域十分的廣泛有城市居民用氣、工業(yè)用氣、化工用氣、汽車用氣還有一些冷能的利用等。經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的國家是十分看重液化天然氣發(fā)展利用的，其經(jīng)濟(jì)方面存在的利益招來了更多的投資者，液化天然氣逐漸的向著全球化的方向發(fā)展。目前，液化天然氣作為能源市場較為突出的領(lǐng)域之一，其增長的速度處于最快的現(xiàn)象，預(yù)計其發(fā)展在未來的幾年中將會有更大的發(fā)展，有更多的人加入液化天然氣的市場。由于全球的液化天然氣貿(mào)易不斷的發(fā)展，使液化天然氣工業(yè)的規(guī)模也在逐漸的擴(kuò)大，液化天然氣的工廠也在逐漸的增多。

二、液化天然氣工藝流程的介紹

液化天然氣的生產(chǎn)核心就是液化。至今，液化天然氣較為優(yōu)秀的工藝路線有三種類型，分別是膨脹制冷工藝、階式制冷工藝以及混合冷劑的制冷工藝。

1.膨脹流程

該液化天然氣的工藝流程基礎(chǔ)是膨脹制冷循環(huán)，其通過透平膨脹機實施等熵膨脹實現(xiàn)降溫的目的。調(diào)峰型的裝置存在操作十分頻繁、快速啟停的特點，膨脹流程有了較好的應(yīng)用。由于不同的制冷劑，膨脹制冷循環(huán)工藝有氮氣膨脹制冷、氮-甲烷膨脹制冷和天然氣膨脹制冷之分。

膨脹制冷循環(huán)主要是根據(jù)原料天然氣的自身壓力進(jìn)行膨脹做功為液化天然氣提供所需冷量，其工藝比較適合輸送壓力比較高、實際的使用壓力又比較低并且在中間的過程需降壓的場合，更加適用在調(diào)峰型裝置。其工藝流程比較簡單，投資的費用比較少，操作起來比較靈活。其工藝系統(tǒng)的液化率由膨脹的效率與膨脹比決定。氮氣膨脹的流程比較簡單緊湊，其裝置運行的比較靈活，啟動十分快速，存在較強的適應(yīng)性，比較方便控制操作，但其耗能比較高。氮-甲烷膨脹的流程比較簡單，設(shè)備投資比較少，其裝置操作存在較高的彈性還有一定的適應(yīng)性。

2.階式制冷流程

其流程最早就應(yīng)用在天然氣液化工藝流程中。階式制冷循環(huán)通常是由甲烷、乙烯與丙烷作為制冷劑形成的單獨制冷系統(tǒng)，進(jìn)行串聯(lián)得到的循環(huán)。經(jīng)過凈化之后的天然氣在制冷循環(huán)冷卻器當(dāng)中進(jìn)行冷卻、冷凝、液化操作，在經(jīng)過節(jié)流降壓之后得到常壓低溫的液態(tài)天然氣。階式制冷的工藝技術(shù)比較成熟，其制冷系統(tǒng)和液化天然氣系統(tǒng)是相互獨立的，并且各個系統(tǒng)之間的影響十分小，制冷劑是純物質(zhì)，沒有配比的問題，其系統(tǒng)操作比較穩(wěn)定，耗能比較低。但是由于各級的制冷循環(huán)要進(jìn)行單獨的壓縮機以及儲存設(shè)備，所以流程比較復(fù)雜、設(shè)備的投資成本比較高，控制系統(tǒng)和管道都比較復(fù)雜，不利于維護(hù)。

3.混合冷劑流程

該工藝是由階式制冷工藝發(fā)展而來的，使用多種組分形成混合制冷劑代替階式制冷當(dāng)中的純組分。制冷劑的組成由原料氣的壓力與組成決定的，根據(jù)多組分混合物存在重組分先冷凝以及輕組分后冷凝特點，進(jìn)行冷凝、分離、節(jié)流與蒸發(fā)獲得不一樣溫度的冷量。PRICO工藝是利用混合冷劑壓縮，形成氣液兩相，同一壓力級別。該工藝的流程比較簡單，較低的投資費用，控制比較簡單，操作十分可靠，有較強的適應(yīng)性。CII工藝流程十分簡單，減少了設(shè)備的投資，降低了一定的耗能。其工藝使用的是整體式的冷箱結(jié)構(gòu)，設(shè)備的布局十分緊湊，節(jié)約了一定的成本費用。

三、工藝流程的選擇和發(fā)展的趨勢

對于項目建設(shè)來說，選擇較為合適的天然氣液化工藝是十分重要的一個環(huán)節(jié)，液化工藝以及相關(guān)的設(shè)備都對裝置的造價與效率存在著決定性的作用。一些國內(nèi)的液化天然氣工廠主要的目的是銷售液化天然氣，就流程方面來說更加追求低投資、低能耗以及高效率，通過這種方式來減少產(chǎn)品生產(chǎn)的費用，并且使市場的競爭力有所增加，可見對工藝流程實施恰當(dāng)?shù)脑u價與分析是十分必要的。選擇恰當(dāng)?shù)囊夯I(yè)與設(shè)備要對工藝系統(tǒng)、資金投入、工藝效率、可靠性、能源成本的消耗以及設(shè)備經(jīng)驗等指標(biāo)進(jìn)行綜合的考慮。

天然氣消費量逐漸的提升使液化天然氣的工業(yè)方面也在逐漸的發(fā)展，由于天然氣液化工藝發(fā)展使液化天然氣裝置逐漸的發(fā)展。因為國內(nèi)的天然氣在技術(shù)條件以及資源方面都存在一定的限制，所以一些液化天然氣裝置大多是中小型的裝置，其技術(shù)在膨脹流程上也存在一些限制，其規(guī)模比較小、能耗比較高、不能得到較好的效益。就液化天然氣工業(yè)發(fā)展看，其發(fā)展趨勢是十分可觀的，體會到了天然氣在工藝技術(shù)方面提高的必要性。目前我國在不斷的吸取外國的先進(jìn)技術(shù)，對原有的冷循環(huán)進(jìn)行一系列的改進(jìn)，然后在進(jìn)行使用，開發(fā)新的工藝流程。

四、結(jié)束語

為了可以適應(yīng)天然氣液化工藝的發(fā)展，就要不斷的提高天然氣液化工業(yè)的競爭力，要積極的發(fā)展液化工藝技術(shù)，逐漸的完善液化天然氣相關(guān)的系統(tǒng)，以及大型的設(shè)備，對液化天然氣的冷能利用進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱永根.新型天然氣液化裝置工藝流程及設(shè)備特點分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（20）：150-151.

[2] 龐博學(xué)，方立，范恩慶，劉天元，董昊雷.混合制冷劑天然氣液化工藝流程計算[J].當(dāng)代化工，2015，（07）：1645-1647+1650.

[3] 趙志玲，張鵬飛，韓亮.天然氣液化工藝流程及冷劑離心壓縮機[J].通用機械，2015，（02）：51-53.

[4] 陳賡良.天然氣液化流程的發(fā)展及其有效能分析[J].天然氣與石油，2013，（01）：27-32+5.

[5] 朱建魯，李玉星，王武昌，劉永浩，謝彬，喻西崇.海上天然氣液化工藝流程優(yōu)選[J].天然氣工業(yè)，2012，（03）：98-104+133.

[6] 張朋波，王兆銀，張興興，韓平. 天然氣液化預(yù)處理工藝流程[J].煤氣與熱力，2009，（09）：58-60.

[7] 李多金，喬國發(fā)，岑廣遠(yuǎn)，廖野，張晶晶. 中原油田天然氣液化工藝流程優(yōu)化設(shè)計研究[J].天然氣技術(shù)，2007，（06）：64-66+95-96.endprint