液化天然气的工艺流程毕业论文

XXX 大学毕 业 论 文论文题目： 液化天然气的工艺流程 专 业： 化 学 工 程 专业班级： XXX 学生姓名： XXX 指导教师： XXX 2015 年 5 月 29 日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 液化天然气的工艺流程 学院： XXX 大学 专业： 化学工程 班级： 学生： XXX 指导教师： XXX 1论文的主要任务及目标(1) 挪列出工厂设计数据(2) 分析液化天然气的工艺流程2论文的基本要求和内容简述天然气的工艺流程3主要参考文献1 敬加强、梁光川、蒋宏业.液化天然气技术问答m.化学工业出版社2 郭揆常.液化天然气（LNG）应用与安全m.中国石化出版社4进度安排论文各阶段名称 起 止 日 期1 引言 09 年 4 月 15 日 至 4 月 17 日2 工厂设计数据 09 年 4 月 17 日 至 4 月 25 日3 工艺系统 09 年 4 月 25 日 至 5 月 2 日4 主要设备 09 年 5 月 2 日 至 5 月 10 日诚信声明本人声明：我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名： 日期： 年 月 日摘 要本文对液化天然气工艺流程工厂技术的分析，进入装置的天然气先经过压缩，然后通过 MEA 水溶液将 CO2除去。最后把压缩水除去，清洁的天然气方可进入液化单元。在液化单元，对高压天然气气体进行冷却，液化深冷。所需要的冷量是痛过燃气透平驱动封闭的混合冷剂氮气、甲烷、乙烯、丙烷等组份循环而获得的，液化天然气（LNG）,最终贮存在常压罐内，通过液化天然气集装箱或液化天然气罐车进行配送。循环冷剂升压后是通过环境条件下的客气来进行。装置工艺过程中所需要的加热介质是经燃气透平的尾气加热后的热油。液化天然气罐内闪蒸出的气体经压缩后用来再生干燥剂，然后送至燃气透平作为燃料气。关键词：天然气液化；设计数据；技术分析；工艺系统；目 录引言 6第一章 工厂设计数据 71.1 工厂产能及储运要求 71.2 原料气条件及产品规格 71.3 现场环境条件 7第二章 工厂技术分析 8第三章 工艺系统 103.1 天然气预处理 103.2 天然气的液化及混合冷剂系统 113.2.1 天然气 的 液化 113.2.2 冷剂循环 123.2.3 冷剂贮存和补充 133.3 液化天然气储存及灌装系统 133.4 燃料气系统 143.5 导热油系统 143.6 火炬系统 15第四章 主要设备 164.1 冷箱 164.2 液化天然气储罐 16结束语 17前 言2004 年我国建成投运了目前国内规模最大的基本负荷型液化天然气(LNG)工厂，曰处理天然气 150 万 m3，LNG 年产量约为 43 万吨。该工厂由德国 Linde公司提供天然气处理和液化技术，由德国 Tractebel Gas Enginering(TGE)公司提供 LNG 的储存和灌装配送技术。工厂的原料气来自附近土哈丘东采油厂的油气田。生产的 LNG 灌装在集装箱罐中，通过公路运输到各个接收站，然后，LNG 被汽化并经过较短的管线输送给工业和民用客户。本文对该工厂的工艺流程进行技术分析，以期对国内液化天然气工厂的设计提供一些有益的借鉴。第一章 工厂设计数据1.1 工厂产能及储运要求工厂为基本负荷型液化天然气生产工厂，每年连续运行时间 8000h，液化能力54th，操作弹性 50100。LNG 储罐容积为 30000m3，能满足 10 天产量的储存。LNG配送灌装系统每天连续 14h 灌装 100 个集装箱罐，其中 90公路运输,。1.2 原料气条件及产品规格通过管道输送来的原料气来自附近的油气田，原料气组成见表 1。原料气压力范围0.71.1MPa，设计压力是 O7MPa，温度范围-1540，设计温度是 28，原料气中水含量(露点)正常为-42，最大-10。LNG 产品规格见表 2，储罐压力 0.01MPa，温度为-163，在设计的原料气组成下，LNG 在 162.3时液相密度约为 486.3kgm3。1.3 现场环境条件LNG 工厂现场环境条件见表 3。第二章 工厂技术分析基本负荷型日产 150 万 m3LNG 液化天然气工厂包括天然气预处理和天然气液化、液化天然气储存和液化天然气配送系统。从油田来的原料气压力约 O7MPa，用原料气压缩机增压后，采用单乙醇胺(MEA)吸收二氧化碳、分子筛吸附水分，净化后的天然气采用混合冷剂循环致冷(MRC)工艺进行液化，这也是我厂唯一的化学反应，其余都是物理状态的变化，液化的天然气送至 LNG 储表 1 原料气组成组分 摩尔分数(设计组成)N2 3.81CH4 81.02C2H6 9.99C3H8 4.10C4H10 O93i&n-C5 O05C6+ 0.0021CO2 O10H2+S 0.28+3.2mgm3Hg Nil表 2 LNG 产品规格组分 摩尔分数N2 0.8(最高 1.0)CH4 82.4C2H6 11.1C3H8 416CO2 50X10-6H2O 1X10 6其它 1.1表 3 LNG 工厂现场环境条件项 目 数值年平均值 0.09972最大值 0.10096大气压/ MPa最小值 0.09418平均最高 37.1环境温度 平均最低 -15.1设计温度(工艺) 30最大降雪深度/mm 180设计降雪负荷(KN/m2) 250现场海拔(黄海海程)/m 790年平均 43%相对温度年最大 61%最大风速(m/s) 34地震强度 中国标准七级罐贮存。混合冷剂主要由氮、甲烷、乙烯、丙烷和戊烷组成，混合冷剂压缩机由燃气轮机驱动，燃气轮机的燃料主要来自储罐中的闪蒸气。天然气与冷剂进行热交换的冷箱采用Linde 独特的缠绕管式换热器。成品贮存在由 TGE 设计的 30000m3 单包容式常压双壁金属罐内。LNG 由罐内液下泵提升送至各装料臂进行集装箱罐的装料。第三章 工艺系统3.1 天然气预处理从工厂原料气组成可以看出，汞、硫化氢和芳烃的含量已满足净化要求。因此本装置只考虑脱二氧化碳和水。按现有的原料气条件，从天然气中去除二氧化碳采用了化学洗涤方法。MEA 洗涤工艺系成熟工艺，不需专利许可费，价廉而可靠，本装置采用了 12(质量浓度) MEA 作为洗涤溶剂。脱水采用分子筛吸附，因为这种方法具有吸附能力强、低水气分压下的高吸附特性等优点，并可同时脱除残余酸性气。从界区来的低压天然气(原料气)先经原料气过滤分离器除去液滴、固体颗粒，然后经原料气压缩机 I 级压缩，之后经级间空冷器降温到约 40“C，再经级间气液分离器将冷凝水分离出后，经压缩机 II 级、级间空冷器、级间分离器分别压缩、冷却、分离后，进入二氧化碳洗涤塔，将二氧化碳含量从 O1 摩尔分数降低到 5010*体积分数，经分离器后进入压缩机 III 级压缩，在冷却和分离冷凝水后，去干燥脱水单元。由于原料气压力太低，为了有效地液化，需要提高天然气的压力，以同时满足二氧化碳洗涤单元和分子筛脱水系统对操作压力的要求。装置所在厂址系干旱地区，为节省水资源，几乎所有冷却都采用空气冷却，不设置循环冷却水系统。为了去除原料气内的汞，在原料气压缩机 I 级下游设计了 1 个汞吸附器单元，其中包括1 个汞吸附器和 1 台下游过滤器。下游过滤器用于防止分子筛粉尘进入原料气管线。原料气从 MEA 洗涤塔的底部进入，从下向上经过浮阀式塔板，与逆向流动的贫胺溶液接触，贫胺溶液吸收酸性气体，二氧化碳与溶剂中的弱碱反应生成弱键连接的碳酸盐。在塔顶部，净化气体通过 4 块附加的塔板，以水洗的方法将其携带的溶剂回收。由塔顶出来的净化天然气，含有 5010 书的二氧化碳和 40“C 的饱和水。从洗涤塔底部出来的富胺液回到汽提塔再生。通过导热油加热和空冷器冷却