天然气液化工艺流程方案选择优化
液化厂的工艺系统主要包括净化工艺系统、液化工艺系统和存储系统。工艺优化主要体现在：液化中制冷方式的优化和储存方式的优化。
一、液化制冷方式的选择：
天然气液化为低温过程。天然气液化所需冷量是靠外加制冷循环来提供，配备的制冷系统就是要使得换热器达到最小的冷、热流之温差，并因此获得极高的制冷效率。
天然气液化的制冷系统已非常成熟，常用的工艺有：阶式制冷循环、混合冷剂制冷循环、膨胀机制冷循环。
1、阶式制冷循环
阶式制冷循环1939 年首先应用于液化天然气产品，装于美国的Cleveland，采用NH3、C2H4为第一、第二级制冷剂。经典阶式制冷循环由三个独立的制冷系统组成。
级联式液化流程图
第一级采用丙烷做制冷剂，经过净化的天然气在丙烷冷却器中冷却到-35～-40℃，分离出戊烷以上的重烃后进入第二级冷却。由丙烷冷却器中蒸发出来的丙烷气体经压缩机增压，水冷却器冷却后重新液化，并循环到丙烷冷却器。第二级采用乙烯做制冷剂，天然气在第二级中被冷却到-80～-100℃，并被液化后进入第三级冷却。第三级采用甲烷做制冷剂，液化天然气在甲烷冷却器中被过冷到-150～-160℃，然后通过节流阀降压，温度降到-162℃后，用泵输送到LNG 贮槽。甲烷冷却器中蒸发出来的气体经增压、水冷后，在丙烷冷却器中冷却、在乙烯冷却器中液化后，循环到甲烷冷却器。
经典阶式制冷循环，包含几个相对独立、相互串联的冷却阶段，由于制冷剂一般使用多级压缩机压缩，因而在每个冷却阶段中，制冷剂可在几个压力下蒸发，分成几个温度等级冷却天然气，各个压力下蒸发的制冷剂进入相应的压缩机级压缩。各冷却阶段仅制冷剂不同，操作过程基本相似。从发展来看，最初兴建LNG 装置时就用阶式制冷循环的着眼点是：能耗最低，技术成熟，无需改变即可移植用于LNG 生产。
随着发展要求而陆续兴建新的LNG 装置，这时经典的阶式制冷循环就暴露出它固有的缺点：
1）经典的阶式制冷循环由三个独立的丙烷、乙烯、甲烷制冷循环复迭而成。机组多（三台压缩机）、冷剂用量大、级间管路连接复杂，导致造价高昂；
2）为使实际级间操作温度尽可能与原料天然气的冷却曲线（Q-T 曲线）贴近，以减少熵增，提高效率。可是随着效率的提高，工艺流程也将变得十分复杂。
3）需要相当一部分资金购置和贮存制冷剂。
2、混合冷剂循环
有鉴于阶式制冷循环装置复杂、投资高，为此开发了混合制冷循环（Mixed Refrigerant Cycle， MRC）。用一种制冷剂（一般是烃类混合物，如N2、C1～C5等），其Q-T 曲线与原料天然气接近一致。
闭式混合制冷液化工艺流程
利用混合物部分冷凝的特点来达到所需的不同温度水平，既保留了阶式制冷循环的优点，而且又只有1 台压缩机，使流程大于简化，造价也可降低。从原则上讲，由N2、C1～C5等组成的混合物，其组成比例应依照原料天然气组成、工艺流程、工艺压力而异。一旦确定后组成不易调整，即使能作到这一点，要使整个液化过程（从常温到-162℃）都按冷却曲线来提供所要求的冷量也是很困难的，充其量只能局部或一部分做到贴近原料天然气的Q-T 曲线。因此MRC 的流程是简单了，但它的效率要比经典阶式制冷循环低。
3）膨胀机制冷循环
膨胀机制冷循环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来实现天然气的液化。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。
膨胀液化工艺流程及其设备
根据制冷剂的不同，膨胀机制冷循环可分为：氮膨胀机制冷循环、氮-甲烷膨胀机制冷循环、天然气膨胀制冷循环。
与阶式制冷循环和混合冷剂制冷循环工艺相比，氮气膨胀循环流程非常简单、紧凑，造价略低。起动快，热态起动2～4 小时即可获得满负荷产品，运行灵活，适应性强，易于操作和控制，安全性好，放空不会引起火灾或爆炸危险。制冷剂采用单组分气体，因而消除了像混合冷剂制冷循环工艺那样的分离和存储制冷剂的麻烦，也避免了由此带来的安全问题，使液化过程更简化和紧凑。但能耗要比混合冷剂液化流程高40%左右。
为了降低膨胀机制冷循环的功耗，采用N2-CH4双组分混合气体代替纯N2，发展了N2-CH4膨胀机制冷循环。与混合冷剂循环相比，N2-CH4
膨胀机制冷循环具有起动时间短、流程简单、控制容易、制冷剂测定和计算方便等优点。同时由于缩小了冷端换热温差，它要比纯氮膨胀机制冷循环节省电耗，但是投资相对较高。
N2-CH4膨胀机制冷循环的液化流程由天然气液化系统与N2-CH4膨胀机制冷系统两个各自独立的部分组成。在天然气液化系统中，经过预处理装置脱酸气、脱水后的天然气，经预冷器冷却后，在气液分离器中分离重烃，气相部分进入液化器进行液化，在过冷器中进行过冷，节流降压后进入LNG 贮槽。
在N2-CH4制冷系统中，制冷剂N2-CH4经循环压缩机和增压机（制动压缩机）压缩到工作压力，经水冷却器冷却后，进入预冷器被冷却到膨胀机的入口温度。一部分制冷剂进入膨胀机膨胀到循环压缩机的入口压力，与返流制冷剂混合后，作为液化器的冷源，回收的膨胀功用于驱动增压机；另外一部分制冷剂经液化器和过冷器冷凝和过冷后，经节流阀节流降温后返流，为过冷器提供冷量。
膨胀机制冷流程中，由于换热器的传热温差很大，可采用预冷的方法对制冷剂和天然气进行预冷，则液化过程的能耗可大幅度降低。
从上面的对比可看出级联式制冷循环能耗最低，效率最高，但是系统的复杂程度最高，所以级联式制冷循环逐渐被混合制冷剂制冷循环代替。带膨胀机的制冷循环虽然复杂程度最低，但是比功耗最高，运行成本最高，经济性不好，而且使用了较多高速转动机械，降低了可靠性，和其它制冷循环比不具有优势。而混合制冷剂制冷循环具有流程简单、适应性强、操作运行比较容易的优点，且功耗相对较低，目前被广泛采用，因此工程中常推荐采用混合制冷剂制冷循环工艺。
二、存储方式的选择：
液化天然气LNG在常压下沸点大约为-162℃，目前对于LNG的储存大约存在两种工艺，一种是常压低温储存；另一种是带压子母罐储存，对两种储存工艺对比列举如下：
1、常压低温储存
LNG常压储存是采用常压拱顶低温储罐储存LNG，储罐为平底拱盖、立式双层壁结构，外罐底板铺设在平台上，底板上铺设泡沫玻璃砖（作为底部保温层及负荷承载层），内罐底板铺设在负荷分配板上，内罐及液体重力通过负荷分配板均匀分布在玻璃砖上，内罐四周通过多个锚带紧固，防止内槽在举升力作用下，底部产生外凸变形，
内外夹层间填充珍珠砂保温层，并且充干氮气保护，采用自动调节阀控制，保证夹层压力稳定。储存压力大约为10kPa，BOG通过BOG压缩机增压后返回系统，在每座储罐上至少配备两台低温装车泵用于LNG装车等。常压储存方式尤其适用于大规模储存，特点是投资较省，但是工艺比较复杂。
2、带压子母罐储存
立式子母型储罐结构示意图
LNG带压储存通常是采用子母罐储存，子罐一般采用压力罐，设计压力约为0.8MPa，储存压力大约为0.3MPa，母罐主要作用是保冷和抗风荷载，内外罐之间填满保温层。子母罐由于子罐的制造容积受到限制，目前国内最大能够做到250m3，而且目前一个母罐最多容纳子罐12个即1座子母罐最大储存容积为3000m3，因此子母罐储存方式难以满足大规模的LNG储存。带压子母罐储存方式不需要配备BOG压缩机，只需配备普通低温泵用于装车等操作。子母罐储存方式优点是工艺简单，缺点是在较大储存规模时投资高。
一般较大规模的LNG储存多采用常压储罐储存。
LNG气化站工艺流程 LNG通过低温汽车槽车运至LNG卫星站，通过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压，利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下，储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa。增压后的低温LNG进入空温式气化器，与空气换热后转化为气态天然气并升高温度，出口温度比环境温度低10℃，压力为0.45－0.60 MPa，当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时，通过水浴式加热器升温，最后经调压(调压器出口压力为0.35 MPa)、计量、加臭后进入城市输配管网，送入各类用户。
进入城市管网 储罐增压器 整个工艺流程可分为：槽车卸液流程、气化加热流程（含热水循环流程）、调压、计量加臭流程。 卸液流程：LNG由LNG槽车运来，槽车上有3个接口，分别为液相出液管、气相管、增压液相管，增压液相管接卸车增压器，由卸车增压器使槽车增压，利用压差将LNG送入低温储罐储存。卸车时，为防止LNG储罐内压力升高而影响卸车速度，当槽车中的LNG温度低于储罐中LNG的温度时，采用上进液方式。槽车中的低温LNG通过储罐上进液管喷嘴以喷淋状态进入储罐，将部分气体冷却为液体而降低罐内压力，使卸车得以顺利进行。若槽车中的LNG温度高于储罐中LNG的温度时，采用下进液方式，高温LNG由下进液口进入储罐，与罐内低温LNG混合而降温，避免高温LNG由上进液口进入罐内蒸发而升高罐内压力导致卸车困难。实际操作中，由于目前LNG气源地距用气城市较远，长途运输到达用气城市时，槽车内的LNG温度通常高于气化站储罐中LNG的温度，只能采用下进液方式。所以除首次充装
LNG 时采用上进液方式外，正常卸槽车时基本都采用下进液方式。 为防止卸车时急冷产生较大的温差应力损坏管道或影响卸车速度，每 次卸车前都应当用储罐中的LNG 对卸车管道进行预冷。同时应防止快速开启或关闭阀门使LNG 的流速突然改变而产生液击损坏管 道。 气化流程： 靠压力推动，LNG 从储罐流向空温式气化器，气化为气态天然气后供应用户。随着储罐内LNG 的流出，罐内压力不断降低，LNG 出罐速度逐渐变慢直至停止。因此，正常供气操作中必须不断向储罐补充气体，将罐内压力维持在一定范围内，才能使LNG 气化过程持续下去。储罐的增压是利用自动增压调节阀和自增压空温式气化器实现的。当储罐内压力低于自动增压阀的设定开启值时，自动增压阀打开，储罐内LNG 靠液位差流入自增压空温式气化器(自增压空温式气化器的安装高度应低于储罐的最低液位)，在自增压空温式气化器中LNG 经过与空气换热气化成气态天然气，然后气态天然气流入储罐内，将储罐内压力升至所需的工作压力。利用该压力将储罐内LNG 送至空温式气化器气化，然后对气化后的天然气进行调压(通常调至0．4MPa)、计量、加臭后，送入城市中压输配管网为用户供气。在夏季空温式气化 加压蒸发器卸车方式二 槽车自增压/压缩机辅助方式 BOG加热器 LNG气化器 加压蒸发器 卸车方式三 气化站增压方式 LNG贮罐 LNG贮罐 BOG压缩机 加压蒸发器 卸车方式五低温烃泵卸车方式 V-3 PC LNG贮罐 LNG贮 低温烃泵
LNG气化站工艺流程 LNG卸车工艺 系统：EAG系统安全放散气体 BOG系统蒸发气体 LNG系统液态气态 LNG通过公路槽车或罐式集装箱车从LNG液化工厂运抵用气城市LNG气化站，利用槽车上的空温式升压气化器对槽车储罐进行升压(或通过站内设臵的卸车增压气化器对罐式集装箱车进行升压)，使槽车与LNG储罐之间形成一定的压差，利用此压差将槽车中的LNG卸入气化站储罐内。卸车结束时，通过卸车台气相管道回收槽车中的气相天然气。 卸车时，为防止LNG储罐内压力升高而影响卸车速度，当槽车中的LNG温度低于储罐中LNG的温度时，采用上进液方式。槽车中的低温LNG通过储罐上进液管喷嘴以喷淋状态进入储罐，将部分气体冷却为液体而降低罐内压力，使卸车得以顺利进行。若槽车中的LNG温度高于储罐中LNG
的温度时，采用下进液方式，高温LNG由下进液口进入储罐，与罐内低温LNG混合而降温，避免高温LNG由上进液口进入罐内蒸发而升高罐内压力导致卸车困难。实际操作中，由于目前LNG气源地距用气城市较远，长途运输到达用气城市时，槽车内的LNG温度通常高于气化站储罐中LNG的温度，只能采用下进液方式。所以除首次充装LNG 时采用上进液方式外，正常卸槽车时基本都采用下进液方式。 为防止卸车时急冷产生较大的温差应力损坏管道或影响卸车速度，每次卸车前都应当用储罐中的LNG对卸车管道进行预冷。同时应防止快速开启或关闭阀门使LNG的流速突然改变而产生液击损坏管道。 1．2 LNG气化站流程与储罐自动增压 ①LNG气化站流程 LNG气化站的工艺流程见图1。
图1 城市LNG气化站工艺流程 ②储罐自动增压与LNG气化 靠压力推动，LNG从储罐流向空温式气化器，气化为气态天然气后供应用户。随着储罐内LNG的流出，罐内压力不断降低，LNG出罐速度逐渐变慢直至停止。因此，正常供气操作中必须不断向储罐补充气体，将罐内压力维持在一定范围内，才能使LNG气化过程持续下去。储罐的增压是利用自动增压调节阀和自增压空温式气化器实现的。当储罐内压力低于自动增压阀的设定开启值时，自动增压阀打开，储
八、基本知识 1、什么是液化天然气： 当天然气在大气压下，冷却至约—162摄氏度时，天然气气态转变成液态，称液化天然气。液化天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。 2、什么是压缩天然气： 压缩天然气是天然气加压并以气态储存在容器中。它与管道天然气的成分相同。可作为车辆燃料利用。天然气的用途：主要可用于发电，以天然气燃料的燃气轮机电厂的废物排放量大大低于燃煤与燃油电厂，而且发电效率高，建设成本低，建设速度快；另外，燃气轮机启停速度快，调峰能力强，耗水量少，占地省。天然气也可用作化工原料。以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低。天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷，也可用于造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业，还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。天然气汽车的废气排放量大大低于汽油、柴油发动机汽车，不积碳，不磨损，运营费用低，是一种环保型汽车。 3、什么是天然气：天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，主要成分以甲烷为主。 天然气一般可分为四种： 从气井采出来的气田气或称纯天然气； 伴随石油一起开采出来的石油气，也称石油伴生气； 含石油轻质馏分的凝析气田气； 从井下煤层抽出的煤矿矿井气。 4、发现有人中毒怎么办： 发现有人煤气中毒应迅速关闭煤气表前总开关，把中毒人
员移离现场，并安置在空旷通风场所，使之呼吸新鲜空气；中毒较重的应迅速送往医院抢救，并向医生说明是煤气中毒。5、液化天然气基本知识 （1）天然气的用途： 化工燃料，居民生活燃料，汽车燃料，联合发电，热泵、燃料电池等。（2 ）液化天然气：: 天然气的主要成分为甲烷，其临界温度为190.58K，LNG储存温度为112K（-161℃）、压力为0.1MPa左右的低温储罐内，其密度为标准状态下甲烷的600多倍。 （3 ）LNG工厂主要可分为基本负荷型、调峰型两类。 （4）我国天然气仅占能源总耗的2.6%，到2010年，这一比值预期达到7%—8%。 （5 ）中国的LNG工厂：20世纪90年代末，东海天然气早期开发利用，在上海建设了一座日处理为10万立方米的天然气事故调峰站。2001年，中原石油勘探局建造第一座生产型的液化天然气装置，日处理量为15万立方米。2002年新疆广汇集团开始建设一座处理量为150万立方米的LNG工厂，储罐设计容量为3万立方米。. （6 ）LNG接收终端：深圳大鹏湾，福建湄州湾，浙江、上海等地。] （7）天然气的预处理：脱除天然气中的硫化氢、二氧化碳、水分、重烃和汞等杂质，以免这些杂质腐蚀设备及在低温下冻结而阻塞设备和管道。 （8）脱水：若天然气中含有水分，则在液化装置中，水在低于零度
天然气及液化天然气L N G基础知识
1 天然气的用途：I 化工燃料，居民生活燃料，汽车燃料，联合发电，热泵、燃料电池等。 2 液化天然气：: 天然气的主要成分为甲烷，其临界温度为190.58K，LNG储存温度为112K（-161℃）、压力为0.1MPa左右的低温储罐内，其密度为标准状态下甲烷的600 多倍，体积能量密度为汽油的72%。 3 LNG工厂主要可分为基本负荷型、调峰型两类。液化流程以APCI（美国空气液化公司）流程为主。（丙烷预冷混合制冷剂液化流程） 4 我国天然气仅占能源总耗的2.6%，到2010年，这一比值预期达到7%—8%。) 5 中国的LNG工厂：20世纪90年代末，东海天然气早期开发利用，在上海建 设了一座日处理为10万立方米的天然气事故调峰站。2001年，中原石油勘探 局建造第一座生产型的液化天然气装置，日处理量为15万立方米。2002年新 疆广汇集团开始建设一座处理量为150万立方米的LNG工厂，储罐设计容量为3万立方米。. 6 LNG接收终端：深圳大鹏湾，福建湄州湾，浙江、上海等地。 7 天然气的预处理：脱除天然气中的硫化氢、二氧化碳、水分、重烃和汞等杂质，以免这些杂质腐蚀设备及在低温下冻结而阻塞设备和管道。 8 脱水：若天然气中含有水分，则在液化装置中，水在低于零度时将以冰或霜 的形式冻结在换热器的表面和节流阀的工作部分，另外，天然气和水会形成天 然气水合物，它是半稳定的固态化合物，可以在零度以上形成，它不仅可能导 致管线阻塞，也可以造成喷嘴合分离设备的堵塞。
9 目前常用的脱水方法有：冷却法、吸收法、吸附法等。 10 冷却脱水是利用当压力不变时，天然气的含水量随温度降低而减少的原理实现天然气脱水，此法只适用于大量水分的粗分离。 11 吸附脱水：利用吸湿液体（或活性固体）吸收的方法。三甘醇脱水，适用于大型天然气液化装置中脱出原料气所含的大部分水分。 12 吸附脱水：主要适用的吸附剂有：活性氧化铝、硅胶、分子筛等。现代LNG 工厂采用的吸附脱水方法大都是采用分子筛吸附。在实际使用中，可分子筛同硅胶或活性氧化铝、串联使用。 13 脱硫：酸性气体不但对人体有害，对设备管道有腐蚀作用，而且因其沸点较高，在降温过程中易呈固体析出，必须脱除。 14 在天然气液体装置中，常用的净化方法有：醇胺法，热钾碱法，砜胺法。 15 天然气液化流程：级联式液化流程、混合制冷剂液化流程、带膨胀机的液化流程。 16 天然气液化装置有基本负荷型和调峰型，基本负荷型天然气液化装置是指生产供当地使用或外运的大型液化装置，其液化单元常采用级联式液化流程和混合制冷剂液化流程。调峰型液化装置指为调峰负荷或补充冬季燃料供应的天然气液化装置，通常将低峰负荷时过剩的天然气液化储存，在高峰时或紧急情况下在汽化使用。其液化单元常采用带膨胀机的液化流程和混合制冷剂液化流程。 17 目前世界上80%以上的基本负荷型天然气液化装置中，采用了丙烷预冷混合制冷剂液化流程。流程由三部分组成：混合制冷剂循环，丙烷预冷循环，天然
LNG液化工艺的三种流程 LNG是通过将常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高、有利于城市负荷的平衡调节、有利于环境保护，减少城市污染等优点。 由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。为保证能源供应多元化和改善能源消费结构，一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。我国对LNG产业的发展也越来越重视，LNG项目在我国天然气供应和使用中的作用尤为突出，其地位日益提升。 1 天然气液化流程 液化是LNG生产的核心，目前成熟的天然气液化流程主要有:级联式液化流程、混合制冷剂液化流程、带膨胀机的液化流程。 1.1 级联式液化流程 级联式(又称复迭式、阶式或串级制冷)天然气液化流程，利用冷剂常压下沸点不同，逐级降低制冷温度达到天然气液化的目的。常用的冷剂为水、丙烷、乙烯、甲烷。该液化流程由三级独立的制冷循环组成，制冷剂分别为丙烷、乙烯、甲烷。每个制冷循环中均含有三个换热器。第一级丙烷制冷循环为天然气、乙烯和甲烷提供冷量;第二级乙烯制冷循环为天然气和甲烷提供冷量;第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量;通过9个换热器的冷却，天然气的温度逐步降低，直至液化如下图所示。 1.2 混合制冷剂液化流程 混合制冷剂液化流程(Mixed-Refrigerant Cycle，MRC)是以C1~C5的碳氢物及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工质，进行逐级的冷凝、蒸发、膨胀，得到不同温度水平的制冷量，逐步冷却和液化天然气。混合制冷剂液化流程分为许多不同型式的制冷循环。
城市燃气门站工艺简介 城市天然气门站、储配站是城市天然气输配系统的重要基础设 施。其中门站是城市输配系统的气源点，也是天然气长输管线进入城市燃气管网的配气站，其任务是接收长输管线输送来的燃气，在站内进行过滤、调压、计量、加臭、分配后，送入城市输配管网或直接送入大用户。而天然气高压储配站的主要功能是储存燃气、减压后向城市输气管网输送燃气。为了保证储配站正常工作，高压干管来气在进入调压器前也需过滤、加臭和计量。 一、城市门站、储配站的工艺流程 城市门站、储配站应具有过滤、调压、计量、气质检测、安全放 散、安全切断、使用线和备用线的自动切换等主要功能，且要求在保证精确调压和流量计量的前提下，设计多重的安全措施，确保用气的长期性、安全性和稳定性。 1、工艺流程设计 在进行门站、储配站的工艺设计时，应考虑其功能满足输配系统输气调度和调峰的要求，根据输配系统调度要求分组设计计量和调压装置，装置前设过滤器，调压装置应根据燃气流量、压力降等工艺条件确定是否需设置加热装置。进出口管线应设置切断阀门和绝缘法兰，站内管道上需根据系统要求设置安全保护及放散装置。在门站进
站总管上最好设置分离器，当长输管线采用清管工艺时，其清管器的接收装置可以设置在门站内。 站内设备、仪表、管道等安装的水平间距和标高均应便于观察、操作和维修。要设置流量、压力和温度计量仪表，并选择设置测定燃气组分、发热量、密度、湿度和各项有害杂质含量的仪表。 储配站所建储罐容积应根据输配系统所需储气总容量、管网系统的调度平衡和气体混配要求确定，具体储配站的储气方式及储罐形式应根据燃气进站压力、供气规模、输配管网压力等因素，经技术经济比较后确定。确定储罐单体或单组容积时，应考虑储罐检修期间供气系统的调度平衡。 2、城市门站工艺流程 门站的工艺流程图 清粋球通过推示器
天然气液化工艺 工业上，常使用机械制冷使天然气获得液化所必须的低温。典型的液化制冷工艺大致可以分为三种：阶式(Cascade)制冷、混合冷剂制冷、带预冷的混合冷剂制冷。 一、阶式制冷液化工艺 阶式制冷液化工艺也称级联式液化工艺。这是利用常压沸点不同的冷剂逐级降低制冷温度实现天然气液化的。阶式制冷常用的冷剂是丙烷、乙烯和甲烷。图3-5[1]表示了阶式制冷工艺原理。第一级丙烷制冷循环为天然气、乙烯和甲烷提供冷量;第二级乙烯制冷循环为天然气和甲烷提供冷量;第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量。制冷剂丙烷经压缩机增压，在冷凝器内经水冷变成饱和液体，节流后部分冷剂在蒸发器内蒸发(温度约-40℃)，把冷量传给经脱酸、脱水后的天然气，部分冷剂在乙烯冷凝器内蒸发，使增压后的乙烯过热蒸气冷凝为液体或过冷液体，两股丙烷释放冷量后汇合进丙烷压缩机，完成丙烷的一次制冷循环。冷剂乙烯以与丙烷相同的方式工作，压缩机出口的乙烯过热蒸气由丙烷蒸发获取冷量而变为饱和或过冷液体，节流膨胀后在乙烯蒸发器内蒸发(温度约-100℃)，使天然气进一步降温。最后一级的冷剂甲烷也以相同方式工作，使天然气温度降至接近-160℃;经节流进一步降温后进入分离器，分离出凝液和残余气。在如此低的温度下，凝液的主要成分为甲烷，成为液化天然气(LNG)。 阶式制冷是20世纪六七十年代用于生产液化天然气的主要工艺方法。若仅用丙烷和乙烯(乙烷)为冷剂构成阶式制冷系统，天然气温度可低达近-100℃，也足以使大量乙烷及重于乙烷的组分凝析成为天然气凝液。 阶式制冷循环的特点是蒸发温度较高的冷剂除将冷量传给工艺气外，还使冷量传给蒸发温度较低的冷剂，使其液化并过冷。分级制冷可减小压缩功耗和冷凝器负荷，在不同的温度等级下为天然气提供冷量，因而阶式制冷的能耗低、气体液化率高(可达90%)，但所需设备多、投资多、制冷剂用量多、流程复杂。
LNG气化站工艺流程图模 板 1
LNG 气化站工艺流程图 如图所示, LNG经过低温汽车槽车运至LNG卫星站, 经过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压, 利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下, 储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa。增压后的低温LNG进入空温式气化器, 与空气换热后转化为气态天然气并升高温度, 出口温度比环境温度低10℃, 压力为0.45－0.60 MPa, 当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时, 经过水浴式加热器升温, 最后经调压(调压器出口压力为0.35 MPa)、计量、加臭后进入城市输配管网, 送入各类用户。 LNG液化天然气化站安全运行管理 LNG就是液化天然气( Liquefied Natural Gas) 的简称, 主要成分是甲烷。先将气田生产的天然气净化处理, 再经超低温( -162℃) 加压 2
液化就形成液化天然气。 LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性, 其体积约为同量气态天然气体积的1/600, LNG的重量仅为同体积水的45%左右。 一、 LNG气化站主要设备的特性 ①LNG场站的工艺特点为”低温储存、常温使用”。储罐设计温度达到负196( 摄氏度LNG常温下沸点在负162摄氏度) , 而出站天然气温度要求不低于环境温度10摄氏度。 ②场站低温储罐、低温液体泵绝热性能要好, 阀门和管件的保冷性能要好。 ③LNG站内低温区域内的设备、管道、仪表、阀门及其配件在低温工况条件下操作性能要好, 而且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性。 ④因低温液体泵启动过程是靠变频器不断提高转速从而达到提高功率增大流量和提供高输出压力, 因此低温液体泵要求提高频率和扩大功率要快, 一般在几秒至十几秒内就能满足要求, 而且保冷绝热性能要好。 ⑤气化设备在普通气候条件下要求能抗地震, 耐台风和满足设计要求, 达到最大的气化流量。 ⑥低温储罐和过滤器的制造及日常运行管理已纳入国家有关压力容器的制造、验收和监查的规范; 气化器和低温烃泵在国内均无相关法规加以规范, 在其制造过程中执行美国相关行业标准, 在压 3
如图所示，LNG通过低温汽车槽车运至LNG卫星站，通过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压，利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下，储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa。增压后的低温LNG进入空温式气化器，与空气换热后转化为气态天然气并升高温度，出口温度比环境温度低10℃，压力为0.45－0.60 MPa，当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时，通过水浴式加热器升温，最后经调压(调压器出口压力为0.35 MPa)、计量、加臭后进入城市输配管网，送入各类用户。 LNG液化天然气化站安全运行管理 LNG就是液化天然气（Liquefied Natural Gas）的简称，主要成分是甲烷。先将气田生产的天然气净化处理，再经超低温（-162℃）加压液化就形成液化天然气。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右。 一、LNG气化站主要设备的特性 ①LNG场站的工艺特点为“低温储存、常温使用”。储罐设计温度达到负196（摄氏度LNG常温下沸点在负162摄氏度），而出站天然气温度要求不低于环境温度10摄氏度。
②场站低温储罐、低温液体泵绝热性能要好，阀门和管件的保冷性能要好。 ③LNG站内低温区域内的设备、管道、仪表、阀门及其配件在低温工况条件下操作性能要好，并且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性。 ④因低温液体泵启动过程是靠变频器不断提高转速从而达到提高功率增大流量和提供高输出压力，所以低温液体泵要求提高频率和扩大功率要快，通常在几秒至十几秒内就能满足要求，而且保冷绝热性能要好。 ⑤气化设备在普通气候条件下要求能抗地震，耐台风和满足设计要求，达到最大的气化流量。 ⑥低温储罐和过滤器的制造及日常运行管理已纳入国家有关压力容器的制造、验收和监查的规范；气化器和低温烃泵在国内均无相关法规加以规范，在其制造过程中执行美国相关行业标准，在压力容器本体上焊接、改造、维修或移动压力容器的位置，都必须向压力容器的监查单位申报。 二、LNG气化站主要设备结构、常见故障及其维护维修方法 1．LNG低温储罐 LNG低温储罐由碳钢外壳、不锈钢内胆和工艺管道组成，内外壳之间充填珠光沙隔离。内外壳严格按照国家有关规范设计、制造和焊接。经过几十道工序制造、安装，并经检验合格后，其夹层在滚动中充填珠光沙并抽真空制成。150W低温储罐外形尺寸为中3720×22451米，空重50871Kg，满载重量123771№。 （1）储罐的结构 ①低温储罐管道的连接共有7条，上部的连接为内胆顶部，分别有气相管，上部进液管，储罐上部取压管，溢流管共4条，下部的连接为内胆下部共3条，分别是下进液管、出液管和储罐液体压力管。7条管道分别独立从储罐的下部引出。 ②储罐设有夹层抽真空管1个，测真空管1个（两者均位于储罐底部）；在储罐顶部设置有爆破片（以上3个接口不得随意撬开）。 ③内胆固定于外壳内侧，顶部采用十字架角铁，底部采用槽钢支架固定。内胆于外壳间距为300毫米。储罐用地脚螺栓固定在地面上。 ④储罐外壁设有消防喷淋管、防雷避雷针、防静电接地线。 ⑤储罐设有压力表和压差液位计，他们分别配有二次表作为自控数据的采集传送
常用的天然气液化流程 不同液化工艺流程，其制冷方式各不相同。在天然气液化过程中，常用天然气液化流程主要包括级联式:液化流程、混合制冷剂液化流程与带膨胀机的液化流程，它们的制冷方式如下。 一、级联式液化流程 由若干个在不同温度下操作的制冷循环重叠组成，其中的高、中、低温部分分别使用高、中、低温制冷剂。高温部分中制冷剂的蒸发用来使低温部分中的制冷剂冷凝，低温部分制冷剂再蒸发输出冷量，用几个蒸发冷凝器将这几部分联系起来。蒸发冷凝器既是高温部分的蒸发器又是低温部分的冷凝器。对于天然气液化，多采用由丙烷、乙烯和甲烷为制冷剂的三级复叠式制冷循环。 级联式液化流程的优点主要包括： 1、逐级制冷循环所需的能耗最小，也是目前天然气液化循环中效率最高的流程。 2、与混合制冷剂循环相比，换热面积较小； 3、制冷剂为纯物质，无配比问题； 4、各制冷循环系统与天然气液化系统彼此独立，相互影响少、操作稳定、适应性强、技术成熟。 级联式液化流程的缺点： 1、流程复杂、所需压缩机组或设备多，至少要有3台压缩机，初期投资大； 2、附属设备多，必须有生产和储存各种制冷剂的设备，各制冷循环系统不允许相互渗漏，管线及控制系统复杂，管理维修不方便； 3、对制冷剂的纯度要求严格。 根据级联式液化流程的以上特点，该流程无法满足小型撬装式LNG装置对设备布局要求简单紧凑的要求，因此只适用于大型装置，常用于2 X 104~5 X 104m3/d的装置。通过优化设备的配置，级联式液化流程可以与在基本负荷混合制冷剂厂中占主导地位的带预冷的混合制冷剂循环相媲美。 二、混合制冷剂液化流程 该工艺是20世纪60年代末期，由级联式制冷工艺演变而来的，多采用烃类混合物(N2、C1、C2、C3、C4、C5)作为制冷剂，代替级联式制冷工艺中的多个纯组分，其组成根据原抖气的组成和压力确是，利用多组分混合物中重组分先冷凝、轻组分后冷凝的特性，将其依次冷凝、分离、节流、蒸发得到不同温度级的冷量，又据混合制冷剂是否与原料天然气相混合，分为闭式和开式两种混合制冷工艺。 混合制冷剂液化流程的特点是什么? 以C1~C5的碳氢化合物及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工质，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，以实现逐步冷却和LNG的工艺流程称之为混合制冷剂液化流程（Mixed-Refrigerant Cycle，MRC），这种流程一般用于液化能力为7 X 104~30 X I04m3/d的装置。 与级联式液化流程相比，MRC的优点是： 1、机组设备少、流程简单、投资省，比经典级联式液化流程的投资费用低15%~20%左右； 2、管理方便； 3、对制冷剂的纯度要求不高；; 4、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。 其缺点是：
液化天然气的流程与工艺研究 随着“西气东输”管线的建成,沿线许多城镇将要实现天然气化,为了解决天然气的储气、调峰及偏远小城镇的供气问题, 液化天然气(英文缩写为LNG) 技术将有十分广阔的应用前景[1 ,2 ] 。天然气液化技术涉及传热、传质、相变及超低温冷冻等复杂的工艺及设备。在发达国家LNG 装置的设计与制造已经是一项成熟的技术。 一、天然气在进入长输管线之前,已经进行了分离、脱凝析油、脱硫、脱水等 净化处理。但长输管线中的天然气仍含有二氧化碳、水及重质气态烃和汞,这些化合物在天然气液化之前都要被分离出来,以免在冷却过程中冷凝及产生腐蚀。因此我们需要进行预处理。天然气的预处理包括脱酸和脱水。一般的脱除酸气和脱水方法有吸收法、吸附法、转化法等。 1. 1 吸收法 该种方法又分为化学溶剂吸收和物理溶剂吸收两类。化学溶剂吸收是溶剂在水中同酸性气体作用,生成“络合物”,待温度升高,压力降低,络合物分解,释放出酸性气体组分,溶剂循环回用。常用的溶剂有一乙醇胺(MEA) 和二乙醇胺(DEA) ,以上方法又叫胺法.物理吸收法的实质是溶剂对酸性气体的选择性吸收而不是起反应。一般来说有机溶剂的吸收能力与被吸收气体的分压成正比,较新的方法是由醇胺和环丁砜加水组成的环丁砜法或苏菲诺法。 1. 2 吸附法 吸附法实质上是固体干燥剂脱水。一般采用两个干燥塔切换吸附与再生,处理量
大的可用3 个或4 个塔。固体干燥剂种类很多,例如氯化钙、硅胶、活性炭、分子筛等。其中分子筛法是高效脱水方法,特别是抗酸性分子筛问世后,即使高酸性天然气也可以在不脱酸性气体情况下脱水。所以分子筛是优良的脱水剂。从长输管道来的天然气进行脱除CO2 和水后,进入液化工序。 二、天然气液化系统主要包括天然气的预处理、液化、储存、运输、利用这5 个子系统。一般生产工艺过程是,将含甲烷90 %以上的天然气,经过“三脱”(即脱水、脱烃、脱酸性气体等) 净化处理后,采取先进的膨胀制冷工艺或外部冷源,使甲烷变为- 162 ℃的低温液体。目前天然气液化装置工艺路线主要有3 种类型:阶式制冷工艺、混合制冷工艺和膨胀制冷工艺。 1. 阶式制冷工艺 阶式制冷工艺是一种常规制冷工艺(图1) 。对于天然气液化过程,一般是由丙烷、乙烯和甲烷为制冷剂的3 个制冷循环阶组成,逐级提供天然气液化所需的冷量,制冷温度梯度分别为- 30 ℃、- 90℃及- 150 ℃左右。净化后的原料天然气在3 个制冷循环的冷却器中逐级冷却、冷凝、液化并过冷,经节流降压后获得低温常压液态天然气产品,送至储罐储存。 阶式制冷工艺制冷系统与天然气液化系统相互独立,制冷剂为单一组分,各系统相互影响少,操作稳定,较适合于高压气源(利用气源压力能) 。但由于该工艺制冷机组多,流程长,对制冷剂纯度要求严格,且不适用于含氮量较多的天然气。因此这种液化工艺在天然气液化装置上已较少应用。 2. 混合制冷工艺 混合制冷工艺是六十年代末期由阶式制冷工艺演变而来的,多采用烃类混合物(N2 、C1 、C2 、C3 、C4 、C5) 作为制冷剂,代替阶式制冷工艺中的多个纯组分。其制冷剂组成根据原料气的组成和压力而定,利用多组分混合物中重组分先冷凝、轻组分后冷凝的特性,将其依次冷凝、分离、节流、蒸发得到不同温度级的冷量。又据混合制冷剂是否与原料天然气相
常用的天然气液化流程 常用的天然气液化流程 不同液化工艺流程，其制冷方式各不相同。在天然气液化过程中，常用天然气液化流程主要包括级联式:液化流程、混合制冷剂液化流程与带膨胀机的液化流程，它们的制冷方式如下。 一、级联式液化流程 由若干个在不同温度下操作的制冷循环重叠组成，其中的高、中、低温部分分别使用高、中、低温制冷剂。高温部分中制冷剂的蒸发用来使低温部分中的制冷剂冷凝，低温部分制冷剂再蒸发输出冷量，用几个蒸发冷凝器将这几部分联系起来。蒸发冷凝器既是高温部分的蒸发器又是低温部分的冷凝器。对于天然气液化，多采用由丙烷、乙烯和甲烷为制冷剂的三级复叠式制冷循环。 级联式液化流程的优点主要包括： 1、逐级制冷循环所需的能耗最小，也是目前天然气液化循环中效率最高的流程。 2、与混合制冷剂循环相比，换热面积较小； 3、制冷剂为纯物质，无配比问题； 4、各制冷循环系统与天然气液化系统彼此独立，相互影响少、操作稳定、适应性强、技术成熟。 级联式液化流程的缺点： 1、流程复杂、所需压缩机组或设备多，至少要有3台压缩机，初期投资大；
2、附属设备多，必须有生产和储存各种制冷剂的设备，各制冷循环系统不允许相互渗漏，管线及控制系统复杂，管理维修不方便； 3、对制冷剂的纯度要求严格。 根据级联式液化流程的以上特点，该流程无法满足小型撬装式LNG 装置对设备布局要求简单紧凑的要求，因此只适用于大型装置，常用于2X104~5X104m3/d的装置。通过优化设备的配置，级联式液化流程可以与在基本负荷混合制冷剂厂中占主导地位的带预冷的混合制冷 剂循环相媲美。 二、混合制冷剂液化流程 该工艺是20世纪60年代末期，由级联式制冷工艺演变而来的，多采用烃类混合物(N2、C1、C2、C3、C4、C5)作为制冷剂，代替级联式制冷工艺中的多个纯组分，其组成根据原抖气的组成和压力确是，利用多组分混合物中重组分先冷凝、轻组分后冷凝的特性，将其依次冷凝、分离、节流、蒸发得到不同温度级的冷量，又据混合制冷剂是否与原料天然气相混合，分为闭式和开式两种混合制冷工艺。 混合制冷剂液化流程的特点是什么? 以C1~C5的碳氢化合物及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工质，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，以实现逐步冷却和LNG的工艺流程称之为混合制冷剂液化流程（Mixed-RefrigerantCycle，MRC），这种流程一般用于液化能力为7443X10~30XI0m/d的装置。 与级联式液化流程相比，MRC的优点是：
长兴站工艺操作规程 第一条范围 本规程规定了长兴站发送清管器、进气、供气、支路切换、汇管排污、站场ESD、站场高低压放空、干线放空、站场停运、越站等工艺的操作。 第二条发送清管器 注意事项： 1、开启阀门时切忌过猛，认真检查压力表，示数不为零时（特别是阀门内漏严重），不得打开盲板。 2、注意打开盲板过程中的几点要求。 3、根据实际情况对发球筒内部及盲板进行除锈、清洁。 一、确认杭州站已切换为收球流程，长兴站为正常输气流程； 二、确认XV14401、BV14403关闭； 三、开BV14412、ZFV14403、BV14406； 四、确认发球筒上的压力表PI14402示值为0，开启快开盲板； 五、放入清管器到发球筒大小头处，关闭快开盲板，依次关ZFV14403、BV14412; 六、开XV14401，待清管器前后的压力平衡后，开BV14403，依次关BV14406、BV14401发送清管器; 七、待清管指示器YS4401、YS4402发出清管器通过信号，并确认清管器已发出后，开BV14401，依次关XV14401、BV14403，
恢复正常输气流程； 八、通知下游各站,清管器已经发出; 九、开BV14412、缓开ZFV14403放空发球筒内天然气，当压力表PI14402示值为0,开启快开盲板检查确认清管器出站,快开盲板复位、依次关ZFV14403、BV14412； 十、做好记录，清理现场。 第三条进气（BV14201、BV14202、BV14203为常开状态） 一、总计量1支路（FT14201）进气 1、确认BV14101、BV14201-1、BV14202-1、BV14203-1、ZV14201、ZV1420 2、ZV1420 3、BV14211、WV14201、BV14208、ZFV14204关闭；确认BV14102、BV14401开启；（原BV14102进气前、后均为关闭状态，现一直为开启状态。） 2、开ZV14201，缓慢开启BV14201-1调节流量； 3、进气结束，依次关BV14201-1、ZV14201。 二、总计量2支路（FT14202）进气 1、确认BV14101、BV14201-1、BV14202-1、BV14203-1、ZV14201、ZV1420 2、ZV1420 3、BV14211、WV14201、BV14209、ZFV14205关闭；确认BV14102、BV14401开启； 2、开ZV14202，缓慢开启BV14202-1调节流量； 3、进气结束，依次关BV14201-1、ZV14201。 三、总计量3支路（FT14203）进气 1、确认BV14101、BV14201-1、BV14202-1、BV14203-1、ZV14201、ZV1420 2、ZV1420 3、BV14211、WV14201、BV14210、
L N G加气站工艺流程标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
1 LNG汽车加气站的基本构成 LNG汽车加气站主要由LNG槽车、LNG储罐、卸车/调压增压器、LNG低温泵、加气机及LNG车载系统等设备组成。LNG汽车加气站一般分为常规站和橇装站。 ①常规站：建在固定地点，LNG通过卸气装置，储存在LNG储罐中，采用加气机给汽车加LNG。 ②橇装站：将加气站相关设备和装置安装在汽车或橇体上，工厂高度集成，便于运输和转移，适用于规模较小的加气站。 2 LNG汽车加气站的工艺流程 LNG汽车加气站的工艺流程分为卸车流程、调压流程、加气流程及卸压流程4个步骤[1]。 ①卸车流程 将集装箱或汽车槽车内的LNG转移至LNG汽车加气站储罐内，有3种方式：增压器卸车、浸没式低温泵卸车、增压器和低温泵联合卸车。 a. 增压器卸车 通过增压器将气化后的气态天然气送入LNG槽车，增大槽车的气相压力，将槽车内的LNG压入LNG储罐。此过程给槽车增压，所以卸完车后需要给槽车减压～，需排出大量的气体。 b. 浸没式低温泵卸车 将LNG槽车和LNG储罐的气相空间相连通，通过低温泵将槽车内的LNG卸入LNG储罐。 c. 增压器和低温泵联合卸车 先将LNG槽车和LNG储罐的气相空间相连通，然后断开，在卸车的过程中通过增压器适当增大槽车的气相压力，用低温泵卸车。 第1种卸车方式的优点是节约电能，工艺流程简单；缺点是产生较多的放空气体，卸车时间长。第2种卸车方式的优点是不产生放空气体；缺点是耗能，工艺流程相对复杂。第3种卸车方式与第2种卸车方式相比，卸车时间相差不多，缺点是耗电能，也产生放空气体，流程较复杂。一般工程上选用第2种卸车方式。 ②调压流程 LNG汽车发动机需要车载气瓶内的饱和液体压力较高，一般为～，而运输和储存时LNG饱和液体的压力越低越好。因此，在为汽车加气之前，需使储罐中的LNG升压以得到一定压力的饱和液体，同时在升压的过程中饱和温度相应升高。升压有3种方式：增压器升压、泵低速循环升压、增压器与泵低速循环联合升压。这3种方式各有优缺点，应根据工程的实际需要进行选用。 ③加气流程
天然气液化工艺流程综述 杨雪婷，阮家林 （杭州福斯达实业集团有限公司） 摘 要：阐述了天然气液化的主要工艺流程以及各种工艺流程的特点和使用范围，同时介绍了国内引进的几套典型的混合制冷的天然气液化装置，浅谈了LNG技术的发展趋势。 关键词：LNG流程组织；特点；使用范围； LNG发展 液化天然气由于其环保性而成为取代其他燃料的最佳物质，其应用领域将扩大到发电、汽车用气、工业用气、城市居民用气、化工用气、以及冷能的综合利用等方面。 全球液化天然气贸易的迅猛发展促使LNG工业规模不断扩大，LNG工厂成倍增加。目前已经有16个国家，建了30余座天然气液化厂，共有82条生产线已经或即将建成，单条生产线的最大生产能力达到780×104 t/a。预计到2012年，全世界的天然气液化能力将达到（4～5）×108 t/a。 1 国内外天然气液化主要工艺流程介绍 液化是LNG生产的核心。目前，天然气液化工业成熟的工艺路线主要有3种类型：阶式制冷工艺、膨胀制冷工艺和混合冷剂制冷工艺。 1.1 阶式制冷流程 阶式液化流程是最早应用于液化天然气的工艺流程，从20世纪60年代开始广泛应用于基本负荷型天然气液化装置。 典型的阶式制冷循环一般是由丙烷、乙烯和甲烷为制冷剂的3个单独的制冷系统串联组成，每个系统均有一套压缩机组。净化后的原料天然气在3个制冷循环的冷却器中逐级冷却、冷凝、液化并过冷，经节流降压后获得低温常压液态天然气产品。阶式制冷工艺技术成熟，制冷系统与天然气液化系统相互独立，各系统相互影响少，制冷剂均为纯物质，不存在配比问题，系统操作稳定好，同时，设计合理的级联式循环通常是在液化循环中耗
工艺流程 L-CNG加气站工艺设计范围包括LNG卸车、贮存增压、LNG加注、LNG 柱塞泵加压、高压气化、CNG贮存、BOG处理、安全泄放、调压计量等。 设计内容包括：对以上各个子工艺进行综合的流程设计、设备选型以及配管设计。 LNG通过槽车运至加气站。 首先，卸车利用低温潜液泵或压差将槽车内LNG输入低温LNG储罐。非工作条件下，LNG储罐内储存温度为-162℃，压力为常压；工作条件下，LNG 储罐内压力稳定为~（以下压力如未加说明，均为表压）。然后，低温LNG自流进入低温烃泵，经泵加压至，进入主气化器，换热后转化为气态NG并升温至温度大于0℃，压力为；然后经顺序控制盘控制自动送入高、中、低储气井，并分配给加气机自动加气。 1.卸车流程 卸车流程采用汽化器卸车和LNG潜液泵卸车两种卸车方式。 ⑴汽化器卸车采用300m3/h增压汽化器卸车：LNG通过槽车的增压口进入增压汽化器，增压汽化器将LNG汽化，在将汽化后的气态天然气通过LNG槽车气相口进入车内给槽车增压，使LNG槽车的压力升高，与加气站内的低温储罐形成压差，在压力作用下，使LNG进入撬内的低温储罐，完成自增压卸车过程。 ⑵潜液泵卸车将LNG槽车的出液口和气相口与储罐的进液口和气相口相连，对潜液泵和管道充分完全预冷后，按下卸车启动按钮，潜液泵开始运行，通过LNG潜液泵系统自动卸车，将槽车内的LNG卸入撬内的低温储罐，完成潜液泵卸车过程。
2.调压过程 以LNG为燃料的汽车发动机需要车载气瓶内的饱和液体压力较高，而运输和储存需要LNG饱和液体压力越低越好。所以在给汽车加注之前须对储罐中的LNG进行升压升温。加注站储罐升压得目的是得到一定压力的饱和液体，在升压的同时饱和温度相应升高。增压过程中低温储罐的LNG从储罐出液口流出，经过工艺管线流到增压汽化器中，通过汽化器与大气换热。升温气化后的天然气在经过储罐的下进液口进入储罐。在此过程中升温后的天然气与储罐中LNG充分混合达到对LNG增压升温的目的。 3.加气过程 潜液泵和管道充分完全预冷后，储罐中的LNG通过潜液泵将液体打入LNG加注机，经计量后加注到以LNG为燃料的车载瓶中。加注时，将加液枪和回气枪连接到汽车加液口和回气口上，介质通过加气管路进入汽车储罐，流量计将脉冲信号传输给微机控制器，微机控制器进行处理后，通过显示器显示总量和金额。 4.加压工艺本工程采用LNG柱塞泵对LNG加压,以满足压缩天然气供 气压力不小于20MPa的要求。泵将自留入的低温LNG加压至后送入主气化器。 本工程选用额定流量1500l/h低温烃泵2台（1用1备，大流量时可以同时打开），泵进出口介质压力~，出口介质压力，设计运行温度-196℃。 5.气化加温工艺考虑到环保节能，主气化器选用空浴式高压气化器。 通过低温LNG与大气换热，实现LNG的气化、升温（LNG温度不小于0℃）。工艺 一、BOG来源
天然气液化装置 天然气液化装置可以分为基本负荷型和调峰型两大类。另外，随着海上油气田的开发，近年又出现了浮式液化天然气生产储卸装置。天然气液化装置一般由天然气预处理、液化、储存、控制及消防等系统组成。 基本负荷型液化装置是用本地区丰富的天然气生产LNG供出口的大 型液化装置。20世纪60年代最早建设的这种天然气液化装置，采用 当时技术成熟的阶式制冷液化流程。到20世纪70年代又转而采用流程大为简化的混合制冷剂液化流程。20世纪80年代后新建与扩建的 基本负荷型天然气液化装置，则几乎无例外地采用丙烷预冷混合冷剂液化流程。这类装置的特点是：处理量大，为了降低成本，近年更向大型化发展，建设费用很高；工厂生产能力与气源、运输能力等LNG 产业链配套严格；为便于LNG装船外运，工厂往往设置在海岸边。 调峰型液化装置主要建设在远离天然气源的地区，广泛用于天然气输气管网中，为调峰负荷或补充冬季燃料供应。通常将低峰负荷时过剩的天然气液化储存，在高峰时或紧急情况下再气化使用。调峰型液化装置在匹配峰荷和增加供气的可靠性方面发挥着重要作用，可以极大地提高管网的经济性。与基本负荷型LNG装置相比，调峰型LNG装置是小流量的天然气液化装置，非常年连续运行，生产规模较小，其液化能力一般为高峰负荷量的1/10左右。对于调峰型液化天然气装置，其液化部分常采用带膨胀机的液化流程和混合制冷剂液化流程。 浮式液化天然气生产储卸装置是一种新型的海上气田天然气的液化装
置，以其投资较低、建设周期短、便于迁移等优点倍受青睐。 一、基本负荷型天然气液化装置 基本负荷型天然气液化装置主要用于天然气生产地液化后远洋运输，进行国际间LNG的贸易。它除了液化装置和公用工程以外，还配有港口设备、栈桥及其他装运设备。在相应的输入国，要建设LNG港口接收站，配备卸货装置、储槽、再气化装置和送气设备等。 基本负荷型天然气液化装置的液化和储存连续进行，装置的液化能力一般在106m3/d以上。全部设施由天然气预处理流程、液化流程、储存系统、控制系统、装卸设施和消防系统等组成，是一个复杂庞大的系统工程，投资高达数十亿美元。如年产600×104t的LNG项目，从天然气生产、液化到LNG运输，不包括LNG接收和下游用户，投资约需60～80亿美元。项目建设一般需以20～25年的长期供货合同为前提。由于项目投资巨大，LNG项目大多由大型跨国石油公司与资源拥有国政府合资建设。 (一) 阶式制冷的基本负荷型天然气液化装置 1961年，在阿尔及利亚建造的世界上第一座大型基本负荷型天然气液化装置(CAMEL)，采用丙烷、乙烯和甲烷组成的阶式制冷液化流程，见图3-13[7]。于1964年在阿尔及利亚Arzew交付使用。该液化工厂共有三套相同的液化装置。每套装置液化能力为1.42×106m3/d。 进厂的天然气压力为3.24MPa；温度37.8℃；组分的摩尔分数是：83%甲烷、10%C2+以上的烷烃、7%氮。原料气先经离心压缩机压缩到4.1MPa，用海水进行冷却；此后用单乙醇胺溶液脱除二氧化碳，用乙