淺談天然氣液化工廠的管理及優(yōu)化

　　天然氣是一種-能源,，其主要成分是-，具有燃燒熱值高,、污染少的特點,。發(fā)展我國的lng工業(yè)，可以有效利用天然氣資源,，-我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu),，減少環(huán)境污染，解決能源供應日趨緊張的局面,。因此,，了解天然氣工程的管理及優(yōu)化就顯得尤為重要。

　　1.生產(chǎn)線路的管理

　　lng工廠的總產(chǎn)量與單線生產(chǎn)規(guī)模的增加,，都可以減少lng工廠的投資,。一般說來，出于生產(chǎn)-性的考慮,，nlg工廠配置不只一條生產(chǎn)線,。在生產(chǎn)線數(shù)目相同的情況下，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大,，投資費用的增加并不明顯,，所以增加單線生產(chǎn)規(guī)模，可以收到1大的規(guī)模效益,。在總產(chǎn)量一定時,，單線生產(chǎn)規(guī)模的擴大可以減少生產(chǎn)線的數(shù)目，不僅縮短了工廠建設(shè)周期,，還節(jié)省了大量設(shè)計,、采購和建設(shè)承包商的費用。但是，這并不意味著所有情況下生產(chǎn)線的規(guī)模越大越好,。nlg工廠的生產(chǎn)規(guī)模要受到天然氣資源的儲量和lng市場需求情況的制約[3],。因為，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大也可能會帶來產(chǎn)品銷售的問題,。但是,，隨著lng工廠設(shè)計和管理經(jīng)驗日趨豐富， 同時lnc市場的供貨渠道也不斷增加,，這都減少了配置多條生產(chǎn)線-產(chǎn)品供應的重要性,。在天然氣儲量和nlg市場需求不-滿足多條生產(chǎn)線要求的情況下，可以考慮只配置一條生產(chǎn)線,，以后條件許可時再擴建生產(chǎn)線的規(guī)模,。

　　2.設(shè)計余量的管理

　　現(xiàn)代nlg工廠的設(shè)計是在吸取了30多年來lng工廠的設(shè)計、運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的,。而在lng工業(yè)發(fā)展早期,，由于技術(shù)不成熟，設(shè)計原則較為保守,，設(shè)計余量取值較大,。它基于生產(chǎn)者和購買者之間達成的這樣一個共識，液化天然氣廠家,，即完成契約的義務(wù),，液化天然氣批發(fā)，-lng供應的安全與-,。隨著lng技術(shù)的發(fā)展和人們管理運行經(jīng)驗日趨成熟和豐富,，工廠設(shè)計的風險系數(shù)可以適當減小。確定設(shè)計余量一般主要考慮以下因素：(1)設(shè)備的老化情況;(2)原料氣參數(shù)以及運行中流程參數(shù)的變化;(3)設(shè)計誤差以及設(shè)備尺寸的-,。一般而言,，設(shè)技余量取為總設(shè)計產(chǎn)量的8%一12%。

天然氣液化工藝技術(shù)要點

　　(一)天然氣預處理

　　天然氣預處理是指脫除天然氣中硫1-,、-,、水分、重烴和gong等雜質(zhì),，以免這些雜質(zhì)腐蝕設(shè)備及在低溫下-而堵塞設(shè)備和管道,。脫水主要有冷卻、吸收,、吸附3種脫水方法,，天然氣從地層開出后，常含有水蒸氣,，還含cos,、c02,、h2s及rsh等一些酸性氣體，這種天然氣由于含酸性氣體,，常被稱為酸性氣或含硫氣,。酸性氣體對人身有害,，對設(shè)備管道有腐蝕,，由于其沸點較高，降溫過程中易析出固體,，因此一定要進行脫除,，通常采用-法和分子篩吸附進行脫酸。

　　(二)天然氣液化操作工藝

　　通常天然氣液化工藝操作原理包含以下幾方面內(nèi)容：

　　1,、混合制冷劑液化操作工藝

　　混合制冷工藝多采用烴類混合物作為制冷劑,，代替階式制冷工藝中多個純組分。其制冷劑組成根據(jù)原料氣組成和壓力而定,，利用多組分混合物中重組分先冷凝,、輕組分后冷凝特性，將其依次冷凝,、分離,、節(jié)流、閃蒸得到不同溫度級冷量,。另外,，據(jù)混合制冷劑是否與原料天然氣相混合，分閉式和開式兩種混合制冷工藝,。

　　2,、級聯(lián)式制冷液化操作工藝

　　級聯(lián)式液化流程中較低溫度級循環(huán)，將熱量轉(zhuǎn)移給相鄰較高溫度級循環(huán),，主要應用于基本負荷型天然氣液化裝置,。比如-和-等，透過多個制冷體系分別和天然氣完成換熱,，使天然氣溫度能逐漸降低至液化基本要求,。

　　3、膨脹制冷操作工藝

　　膨脹制冷工藝,，是利用高壓制冷劑通過透平膨脹機絕熱性能,，并使用克勞德循環(huán)制冷技術(shù)完成天然氣液化操作，氣體在膨脹機中膨脹降溫時,，能輸出功,，液化天然氣供應，可用于驅(qū)動流程中的壓縮機,。據(jù)制冷劑不同,，紹興液化天然氣，膨脹機制冷循環(huán)可分氮氣膨脹液化流程、氮氣--混合膨脹液化流程和天然氣直接膨脹液化流程,。這類流程簡單,、調(diào)節(jié)靈活、工作-,、易啟動,、易操作、維護方便,、投資省,，但能耗略高。

　　(三)天然氣液化裝置

　　液化裝置通常用基本負荷型和調(diào)峰型兩種,，基本負荷型是一種大型液化裝置,，可用于當?shù)厥褂没蛲膺\。該裝置液化單元大都使用級聯(lián)式液化或混合制冷劑液化兩種流程,。目前新建與擴建的基本負荷型天然氣液化裝置,，基本上都使用-預冷混合制冷劑液化流程。調(diào)峰型液化天然氣裝置一般用于調(diào)峰負荷或補充供應冬季燃料,，以液化方式儲存在低峰負荷時過剩的天然氣,，用于高峰或緊急情況。該裝置在匹配峰荷和增加供氣-性方面發(fā)揮著重要作用,，可-的提高管網(wǎng)經(jīng)濟性,。

　　調(diào)峰型天然氣液化裝置與基本負荷型天然氣液化裝置相比，屬于小流量天然氣液化裝置,，由于生產(chǎn)規(guī)模相對較小,，不適合于連續(xù)運行，它的液化部分一般使用帶膨1脹劑液化和混合制冷劑液化流程,。

　　(四)運輸

　　當天然氣處于液態(tài)時,，其密度為標準-的625倍。也就是說,，1立方的液化天然氣等同于625立方的天然氣,。因此，相比于天然氣的氣態(tài)形式,，液化后的更方便于運輸和貯存,。天然氣液化后體積能縮小600多倍，將更便于經(jīng)濟安全的運輸,。從輸氣經(jīng)濟性方面考慮,，陸上3000千米左右運距內(nèi)，利用管道輸氣比較經(jīng)濟,，當超過3500千米后,，用船運方式優(yōu)勢更為明顯,，能夠使大量風險性管道投資有效降低，節(jié)約運輸成本,。

　　液化天然氣船建造技術(shù)的不斷發(fā)展提高了液化天然氣的運輸效益,，主要體現(xiàn)在日氣化率降低及蒸發(fā)氣回收利用上。目前應用的液化天然氣船,，由于大都沒有再液化裝置,，動力燃料主要利用消耗蒸發(fā)氣，而不進行回收液化,。液化天然氣由于具有高1效,、清潔,、-的優(yōu)點,，因此被列入開發(fā)利用的重點能源。液化天然氣船的建造可滿足進口液化天然氣運輸能力的需要,。