天然气液化厂工艺试题（附答案）

天然气液化厂工艺试题（附答案）一、选择题（每题2分，共40分）1.天然气液化过程中，常用的制冷剂不包括以下哪种（）A.甲烷B.乙烯C.氮气D.二氧化碳2.以下哪种天然气液化工艺属于混合制冷剂液化工艺（）A.阶式制冷液化工艺B.带膨胀机的液化工艺C.丙烷预冷混合制冷剂液化工艺D.斯特林制冷液化工艺3.在天然气液化厂中，脱除酸性气体（如H₂S、CO₂）常用的方法是（）A.膜分离法B.吸附法C.化学吸收法D.物理吸收法4.天然气液化厂中，分子筛吸附器主要用于脱除天然气中的（）A.水分B.汞C.重烃D.以上都是5.对于天然气液化厂的冷箱，以下说法错误的是（）A.冷箱是实现天然气液化的关键设备之一B.冷箱内主要进行的是热交换过程C.冷箱的保温材料通常采用泡沫塑料D.冷箱的设计需要考虑低温材料的选择6.天然气液化厂中，BOG（蒸发气）的处理方式不包括（）A.直接排放到大气中B.压缩回收再液化C.作为燃料气使用D.送至火炬燃烧7.以下哪种设备在天然气液化过程中起到节流降压降温的作用（）A.压缩机B.膨胀机C.换热器D.分离器8.在天然气液化工艺中，制冷剂的循环过程通常不包括以下哪个步骤（）A.压缩B.冷凝C.蒸发D.升华9.天然气液化厂的安全控制系统中，以下哪种设备用于监测可燃气体泄漏（）A.温度传感器B.压力传感器C.可燃气体探测器D.液位传感器10.对于天然气液化厂的压缩机，以下哪种类型常用于制冷剂压缩（）A.往复式压缩机B.离心式压缩机C.螺杆式压缩机D.以上都有可能11.天然气液化过程中，预冷的主要目的是（）A.降低天然气的含水量B.减少制冷剂的用量C.提高天然气的压力D.降低天然气的温度至一定范围12.在天然气脱汞工艺中，常用的吸附剂是（）A.活性炭B.分子筛C.活性氧化铝D.浸渍硫的活性炭13.天然气液化厂中，液化天然气（LNG）的储存方式通常为（）A.常温常压储存B.低温常压储存C.常温高压储存D.低温高压储存14.以下关于天然气液化厂工艺流程的描述，正确的是（）A.天然气首先进行液化，然后再进行净化处理B.净化处理后的天然气直接进入冷箱进行液化C.制冷剂循环与天然气液化过程相互独立D.BOG处理是工艺流程中的一个重要环节15.天然气液化厂的消防系统中，常用的灭火剂不包括（）A.水B.干粉灭火剂C.二氧化碳灭火剂D.泡沫灭火剂16.在天然气液化工艺中，膨胀机的作用是（）A.提高天然气的压力B.降低天然气的温度C.增加天然气的流量D.分离天然气中的杂质17.天然气液化厂中，对于设备的防腐措施，以下说法错误的是（）A.采用耐腐蚀的材料制造设备B.对设备进行涂层防腐处理C.定期对设备进行清洗和维护D.增加设备的运行压力可以提高防腐效果18.以下哪种工艺参数对天然气液化效率影响最大（）A.天然气的流量B.制冷剂的流量C.冷箱的温度D.压缩机的功率19.天然气液化厂中，对于LNG的装卸设备，以下说法正确的是（）A.LNG装卸只能采用管道输送方式B.LNG装卸设备不需要考虑低温性能C.LNG装卸过程中需要严格控制流速和压力D.LNG装卸设备不需要进行定期维护20.在天然气液化厂的自动化控制系统中，以下哪种控制方式常用于调节设备的运行参数（）A.开环控制B.闭环控制C.手动控制D.顺序控制二、填空题（每题2分，共20分）1.天然气的主要成分是__________。2.天然气液化工艺中，常用的净化步骤包括脱除__________、__________、__________等杂质。3.制冷剂在循环过程中，经过压缩后温度__________，经过膨胀后温度__________。4.天然气液化厂的冷箱通常采用__________结构，以提高热交换效率。5.BOG的主要成分是__________，其具有__________性。6.天然气脱除酸性气体的化学吸收法常用的吸收剂有__________、__________等。7.分子筛吸附器的再生方式主要有__________和__________两种。8.天然气液化厂的压缩机在运行过程中需要进行__________和__________等维护工作。9.液化天然气（LNG）的密度比天然气__________，其沸点为__________℃左右。10.天然气液化厂的安全防护措施包括设置__________、__________、__________等。三、判断题（每题1分，共10分）1.天然气液化过程中，制冷剂的作用是将天然气的热量带走，使其温度降低。（）2.阶式制冷液化工艺比混合制冷剂液化工艺更节能。（）3.天然气中的水分可以通过冷却的方式完全脱除。（）4.冷箱内的热交换过程主要是通过对流换热实现的。（）5.BOG直接排放到大气中不会对环境造成影响。（）6.膨胀机的工作原理是利用气体的绝热膨胀来降低温度。（）7.天然气液化厂的压缩机可以在任意工况下运行。（）8.采用化学吸收法脱除酸性气体时，吸收剂可以无限次循环使用。（）9.LNG的储存容器需要具备良好的保温性能。（）10.天然气液化厂的自动化控制系统可以完全替代人工操作。（）四、简答题（每题10分，共20分）1.简述天然气液化厂的主要工艺流程。2.分析天然气液化过程中可能存在的安全风险，并提出相应的防范措施。五、论述题（10分）论述天然气液化工艺的发展趋势以及对天然气行业的影响。答案一、选择题1.D2.C3.C4.D5.C6.A7.B8.D9.C10.D11.D12.D13.B14.D15.A16.B17.D18.C19.C20.B二、填空题1.甲烷2.酸性气体；水分；汞3.升高；降低4.板翅式5.甲烷；可燃6.醇胺溶液；热钾碱溶液7.加热再生；减压再生8.润滑；冷却9.大；-16210.可燃气体报警装置；消防设施；安全防护栏杆三、判断题1.√2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.√10.×四、简答题1.天然气液化厂的主要工艺流程如下：-天然气预处理：首先对原料天然气进行净化处理，包括脱除酸性气体（如H₂S、CO₂）、水分、汞和重烃等杂质。脱除酸性气体常用化学吸收法，如用醇胺溶液吸收；水分通过分子筛吸附器脱除；汞采用浸渍硫的活性炭吸附；重烃通过冷凝分离等方法去除。-预冷：经过预处理的天然气进入预冷系统，通常采用丙烷等制冷剂进行预冷，将天然气的温度降低到一定范围，减少后续制冷过程的负荷。-液化：预冷后的天然气进入冷箱，与制冷剂进行热交换，进一步降温直至液化。常用的液化工艺有混合制冷剂液化工艺、阶式制冷液化工艺等。在冷箱内，制冷剂通过压缩、冷凝、膨胀等循环过程不断带走天然气的热量，使其温度降至-162℃左右，实现液化。-储存：液化后的天然气（LNG）被输送到低温常压储存罐中进行储存。储存罐需要具备良好的保温性能，以减少LNG的蒸发损失。-BOG处理：在储存和装卸过程中，部分LNG会蒸发形成BOG。BOG主要成分是甲烷，具有可燃性。BOG可以通过压缩回收再液化，或者作为燃料气用于厂内设备，也可以送至火炬燃烧处理。-装卸：根据需求，LNG通过装卸设备（如管道、槽车等）输送到用户端。装卸过程中需要严格控制流速和压力，确保安全。2.天然气液化过程中可能存在的安全风险及防范措施如下：-火灾爆炸风险：天然气和BOG主要成分是甲烷，属于易燃易爆气体。一旦发生泄漏，遇到火源可能引发火灾爆炸事故。防范措施包括：安装可燃气体探测器，实时监测泄漏情况；设置防火防爆区域，采取防爆电气设备；配备消防设施，如干粉灭火器、二氧化碳灭火器、泡沫灭火系统等；定期进行设备维护和检查，确保设备的密封性。-低温冻伤风险：LNG的温度极低（约-162℃），在储存、装卸和运输过程中，如果设备泄漏或操作不当，人员接触到LNG可能会造成严重的低温冻伤。防范措施包括：操作人员佩戴专业的低温防护装备，如低温手套、防护服等；对低温设备和管道进行良好的保温处理；设置警示标识，提醒人员注意低温危险。-窒息风险：LNG蒸发产生的BOG会使周围环境中的氧气含量降低，当氧气含量低于18%时，可能导致人员窒息。防范措施包括：在封闭或半封闭空间设置通风设备，确保空气流通；配备氧气检测仪，实时监测氧气含量；操作人员进入可能存在窒息风险的区域时，佩戴空气呼吸器等防护设备。-设备故障风险：压缩机、膨胀机、冷箱等关键设备在运行过程中可能出现故障，影响液化厂的正常生产，甚至引发安全事故。防范措施包括：建立完善的设备维护保养制度，定期对设备进行检查、维修和保养；配备备用设备，在主设备出现故障时能够及时切换；采用先进的自动化控制系统，实时监测设备运行状态，及时发现和处理故障。五、论述题天然气液化工艺的发展趋势以及对天然气行业的影响如下：发展趋势-节能化：随着能源成本的不断上升和环保要求的日益严格，节能成为天然气液化工艺发展的重要趋势。未来的液化工艺将更加注重提高能源利用效率，减少能耗。例如，研发新型制冷剂和制冷循环，优化工艺流程，降低压缩机等设备的能耗。-大型化和模块化：为了降低单位投资成本和提高生产效率，天然气液化厂的规模将越来越大。同时，采用模块化设计和建造技术，可以缩短建设周期，提高施工质量。模块化的液化装置可以在工厂内预制，然后运输到现场进行组装，减少现场施工工作量。-智能化和自动化：利用先进的信息技术和自动化控制技术，实现天然气液化厂的智能化和自动化运行。通过实时监测和数据分析，优化设备运行参数，提高生产过程的稳定性和可靠性。同时，智能化系统可以实现远程监控和故障诊断，及时发现和处理问题，减少人工干预。-环保化：减少对环境的影响是未来天然气液化工艺发展的必然要求。在工艺设计中，将更加注重减少温室气体排放和废弃物的产生。例如，采用清洁的能源作为动力源，回收利用BOG等资源，降低对大气环境的污染。-多元化：除了传统的陆上液化厂，海上浮式液化天然气（FLNG）技术将得到更广泛的应用。FLNG具有可移动性强、建设周期短等优点，可以开发一些偏远海域的天然气资源。此外，小型液化装置也将有一定的市场需求，满足一些分布式能源和小型用户的需求。对天然气行业的影响-拓展资源开发范围：先进的液化工艺使得一些原本难以开发的偏远地区和海上天然气资源能够得到有效利用。例如，FLNG技术可以在海上直接将天然气液化，避免了建设长距离管道的高昂成本和技术难题，扩大了天然气资源的开发范围。-优化能源结构：LNG具有便于储存和运输的特点，可以在全球范围内进行贸易。随着液化工艺的发展，LNG的产量不断增加，将在能源市场中占据更重要的地位。它可以作为替代能源，用于发电、工业燃料和交通运输等领域，有助于优化能源结构，减少对传统化石能源的依赖。-促进国际贸易：液化工艺的进步推动了LNG国际贸易的发展。LNG可以通过海运等方式进行长距离