03-液化天然气技术(LNG)-第三章 制冷原理和方法

lng制冷工艺LNG制冷工艺（冷却）LNG（液化天然气）是地球上最干净、最多用途、最具灵活性的能源之一。

它被广泛应用于发电、加热和交通等领域。

LNG最大的特点是占用空间小、密度大，可以储存和运输大量的能源。

LNG的制冷工艺是将天然气冷却至其气化温度以下，使其从气态变为液态。

这个过程需要先将天然气压缩，在压缩过程中将热量排出，然后通过冷却将气体冷却到低温。

最后，在低温环境下，气体会变成液态，并在低温中被存储和运输。

LNG制冷工艺中起关键作用的是制冷机组。

常见的制冷机组包括涡旋压缩机、螺杆压缩机和离心压缩机。

这些机组通过泵送制冷剂，将天然气中的热量带走，使气体冷却。

在制冷过程中，制冷剂起着至关重要的作用。

制冷剂必须具有较低的沸点和蒸发潜热，以能够快速吸收热量。

常用的制冷剂包括氨、丁烷和乙烷等。

制冷剂在循环中发生气态和液态之间的相变，从而实现热量的传递和吸收。

在LNG制冷工艺中，还需要使用换热器。

换热器将液态制冷剂与待冷天然气进行热交换，使天然气的温度迅速降低。

同时，通过热回收，将从热气体中提取的能量用于产生电力，提高能源利用效率。

LNG制冷工艺还需要使用减压阀。

当LNG从高压环境进入低压环境时，其温度会显著下降。

减压阀调节气体流量和压力，确保LNG在转运过程中的稳定性。

LNG制冷工艺的主要挑战之一是保持低温环境。

在LNG的制冷过程中，需要使用节制阀、换气阀和屏蔽来抵抗外界的热量和湿气。

此外，制冷设备也需要具备良好的绝缘性能，以避免能量损失。

在LNG制冷工艺中，还需要密封设备，以确保制冷剂和LNG不泄露。

低温环境下，防止泄漏是至关重要的，因为制冷剂对环境和人体健康具有一定的危害性。

总的来说，LNG制冷工艺是一个复杂而高效的过程。

它需要使用各种制冷设备、制冷剂和控制系统，以确保天然气的安全、高效的储存和运输。

随着LNG的应用越来越广泛，LNG制冷工艺也将继续发展，以满足不断增长的能源需求。

天然气液化原理天然气是一种重要的能源资源，而天然气液化技术则是将天然气从气态状态转化为液态状态的重要工艺。

天然气液化原理是指通过一定的工艺方法，将天然气中的甲烷、乙烷等成分冷却至低温下，使其转化为液态天然气，以便于储存、运输和利用。

本文将介绍天然气液化的原理及其相关知识。

首先，天然气液化的原理是基于气体的压缩和冷却过程。

在液化工艺中，首先需要将天然气通过压缩机进行压缩，使其达到一定的压力。

随后，经过冷凝器的冷却作用，将天然气冷却至其临界温度以下，从而使其逐渐转化为液态。

这一过程需要通过制冷剂或者其他冷却介质来实现，以确保天然气能够达到液态状态。

其次，天然气液化的原理还涉及到温度和压力的控制。

在液化工艺中，温度和压力是两个重要的参数。

通过控制液化设备中的温度和压力，可以有效地实现天然气的液化。

一般来说，随着温度的降低和压力的增加，天然气的液化程度会逐渐提高。

因此，在液化工艺中，需要对温度和压力进行精确的控制，以确保天然气能够完全液化。

另外，天然气液化的原理还涉及到能量的平衡和热力学过程。

在天然气液化的过程中，需要消耗大量的能量来实现天然气的冷却和液化。

同时，液化过程也会产生大量的热量。

因此，在液化工艺中，需要通过换热器、蒸发器等设备来实现能量的平衡，以确保液化过程能够顺利进行。

最后，天然气液化的原理还涉及到液化设备的选择和设计。

液化设备的选择和设计是影响液化效果的重要因素。

不同的液化设备具有不同的性能和工艺特点，需要根据天然气的成分、压力、温度等参数来选择合适的液化设备。

同时，液化设备的设计也需要考虑到能量消耗、安全性、稳定性等因素，以确保液化过程能够稳定、高效地进行。

总之，天然气液化是一项复杂的工艺过程，涉及到压缩、冷却、控制、能量平衡等多个方面的技术。

通过对天然气的物理特性和热力学过程的深入研究，可以更好地理解天然气液化的原理，并进一步优化液化工艺，提高液化效率，降低液化成本，推动天然气液化技术的发展和应用。

lng原理LNG原理解析LNG（液化天然气）是一种天然气，在气态的基础上通过低温和高压进行液化，以方便运输和储存。

下面我们将从浅入深的介绍LNG的原理。

什么是液化天然气（LNG）LNG是将天然气中的甲烷冷却至其零下162摄氏度下的液态状态，以实现其体积的大幅压缩。

通过液化，天然气的体积可缩小约600倍，方便存储和运输。

LNG的液化过程LNG的液化过程主要包括以下几个步骤：1.净化和预冷：首先，通过净化过程去除天然气中的杂质和不纯物质，确保纯度。

然后，通过预冷操作将气体冷却至其临界温度以下，为液化做好准备。

2.压缩和冷却：在此步骤中，天然气通过压缩机被压缩至很高的压力，并且通过冷却质量使其达到临界温度以下。

3.泵送至贮槽：将液化天然气通过泵预先注入贮槽或贮存船只中。

4.继续冷却：当天然气进入贮存设备后，继续冷却以达到所需的温度并保持液化状态。

这一过程需要维持极低温度和压力。

LNG导入和储存过程LNG在导入和储存过程中，涉及到以下主要环节：1.卸船和储存：LNG运抵目的港口后，通过专门的卸船设备将LNG从船只中卸下，并注入到贮存设备中，如LNG储罐。

2.再气化或运输：当需要使用LNG时，将LNG从储存设备中抽出，通过再气化设备或管道输送到需要的地方，如LNG终端消费者。

3.再液化和再出口：如果LNG没有在接收港口使用完毕，可以通过再液化设备再次液化，并装载到LNG运输船只中，以便再次运输至其他地方，满足不同地区需求。

LNG优势和应用领域LNG作为一种清洁的能源形式，具有以下优势：•环保：天然气本身燃烧产生的污染较少，LNG在燃烧过程中产生的二氧化碳和尾气排放量都明显较低。

•高效性：由于天然气的高热值和高能源密度，LNG能有效提供热量和动力，用于燃气发电和工业领域。

•灵活性：LNG可以通过船舶和管道灵活输送，可以从天然气资源丰富的地方输送至资源需求较大的地方。

由于LNG的优势，它在以下应用领域得到广泛应用：•燃气发电厂•工业制造和加工过程•燃气供暖和热水供应•汽车燃料（LNG车辆）•船舶燃料（LNG燃料船）总结起来，LNG的液化和储存原理是通过净化、压缩、冷却等步骤将天然气变为液态，再将其存储在适当的设备中。

气体液化制冷工作原理气体液化制冷是一种利用气体的压缩和膨胀来实现冷却效果的技术。

它基于气体在压缩和膨胀过程中吸收和释放热量的特性，通过压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等装置实现。

一、气体压缩气体液化制冷的第一步是将气体进行压缩。

通常使用的是压缩机，它能够把气体压缩成高压气体。

在气体被压缩的过程中，气体的温度由于内能增加而升高。

二、冷凝压缩后的高压气体通过冷凝器进行冷却。

冷凝器将高温高压气体放入到冷却介质中，冷却介质通过冷却作用使得气体的温度降低。

在冷却的过程中，气体逐渐转变成为液体。

三、膨胀冷凝后的液体通过膨胀阀进行膨胀。

膨胀阀在调节液体流量的同时，也使得液体压力迅速降低。

随着压力的降低，液体的温度也会相对降低。

四、蒸发膨胀后的液体通过蒸发器进行蒸发。

液体在蒸发器中与外界接触，吸收外界的热量，从而引起液体的蒸发。

在液体蒸发的过程中，液体吸收了大量的热量，导致周围环境的温度下降。

通过以上的工作原理，气体液化制冷技术能够实现冷却效果。

通过不断循环气体的压缩、冷凝、膨胀和蒸发过程，使得系统内部的热量不断被吸收和释放，从而达到制冷的效果。

在实际应用中，气体液化制冷技术被广泛应用于空调、冷藏、冷冻等领域。

它能够有效地降低环境温度，为人们创造一个舒适的生活和工作环境。

同时，气体液化制冷技术也在工业生产中发挥着重要作用，如制冷设备、冷却系统等，为各行各业提供了重要的支持。

总结起来，气体液化制冷工作原理基于气体的压缩和膨胀过程中吸收和释放热量的特性。

通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发等步骤，实现了热量的循环吸收和释放，从而达到冷却效果。

这种技术的应用广泛，对于提供舒适的生活和工作环境以及促进工业生产具有重要意义。

lng冷量利用原理及方式嘶LNG是液化天然气的英文缩写，是将天然气经过压缩和冷却处理，使其体积减小600倍左右，变成液态状态，在运输和储存过程中能占用较小的空间，也便于运输。

而LNG在液态状态下，所含热值仍与气态状态下的天然气相同，因此又称为“液态天然气”。

LNG具有高能量密度和清洁环保等优点，被广泛应用于燃气发电、城市燃气、化工制造等领域。

其冷量也成为了一种可利用的能源资源，下面将就LNG冷量的利用原理和方式进行详细介绍。

一、LNG冷量利用原理LNG在液态状态下，其温度一般在-162℃左右，具有较高的冷却能力，因此LNG的冷量是一种有价值的能源。

利用LNG的冷量进行制冷或供热的原理是基于LNG从液态向气态转化时所吸收的热量，即常说的“蒸发温度”。

在液化天然气的储运过程中，LNG需要不断补充热量，以防止其因放热而蒸发。

这时，我们可以利用环境中的其他物质，如水、空气、土壤等，从LNG中吸收热量，使得LNG冷却，而所吸收的热量可以用于制冷或供热。

1.制冷利用LNG的冷量进行制冷主要有两种方式：一种是使用LNG直接制冷，即利用LNG的冷却效果对空气或液体进行冷却；另一种是通过LNG制冷机进行制冷。

无论是哪种方式，都需要设计相应的制冷系统。

利用LNG制冷可以应用于一些特殊场合，如超导磁体、计算机服务器、医药生产等领域。

在这些场合中，需要保持低温环境，而LNG具有可再生和环保的特点，是非常合适的制冷介质。

2.供热将LNG的冷量利用于供热主要有两种方式：一种是利用LNG的蒸发热量进行加热，这种方式主要适用于船舶或潜水器等场合需要进行加热的场合；另一种是通过LNG热力发电机，将LNG的蒸发热量转化为电能，再将电能转化为热能进行供热。

利用LNG供热的优点也非常明显，一方面，由于LNG的燃烧产生的污染物排放极低，成本也相对较低；另一方面，基于LNG的供热系统也相对灵活，并且可以为城市供热带来更可靠的能源保障。

三、总结。

天然气制冷原理
天然气制冷是一种常见和广泛应用的制冷方式，它通过利用天然气的特性来实现制冷效果。

天然气制冷的原理基于以下几个关键步骤：
1. 压缩：首先，天然气被进入一个压缩机进行压缩。

压缩机将气体压缩成高压气体，使气体分子之间的距离减小，导致气体温度升高。

2. 冷却：经过压缩后，高压气体进入冷却器。

冷却器是一个热交换器，它通过与外部环境的热交换，将高温的气体冷却下来。

3. 膨胀：冷却后的气体进入膨胀阀。

膨胀阀的主要作用是将气体的压力降低，使气体流速增大。

这个过程中气体会吸收外部环境的热量，从而使气体温度进一步降低。

4. 冷凝：经过膨胀阀后，气体进入冷凝器。

冷凝器中的冷凝管通过与外部环境的热交换，将气体冷凝成液体。

5. 蒸发：液体通过蒸发器中的蒸发管，进一步吸热，将液体转化为气体，完成制冷过程。

整个过程中，天然气通过不同的压力和温度变化，实现了气体的压缩、冷却、膨胀、冷凝和蒸发等循环过程，从而达到制冷的效果。

这种制冷方式对于一些需要大量制冷的应用场景，如空调、冷藏等，具有高效、环保和经济的优势。

lng制冷工艺LNG制冷工艺是液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)生产中至关重要的一环。

LNG是一种天然气的液态形式，通过将天然气在极低温下冷却至约-162摄氏度，压缩成液体。

这种液体形式便于储存和运输，并可以在需要时重新气化成为天然气供应给消费者。

而LNG制冷工艺正是用来将天然气冷却至液态的过程。

LNG制冷工艺的基本原理是通过减低天然气的温度来使其凝结成液体。

主要的制冷方法包括精炼冷却、外部冷却和混合冷却。

具体的实施方法有单级循环和多级循环。

以下将详细介绍这些制冷工艺。

精炼冷却是最为常见的LNG制冷工艺之一。

其过程中，天然气首先通过一个精炼塔，在塔内通过与冷却空气进行热交换，从而达到制冷的效果。

而这种制冷塔通常是由多个压缩机、冷凝器和蒸发器组成，通过高温、高压的天然气处理和冷却空气流经冷凝器和蒸发器，从而使得天然气的温度逐渐降低，最终达到所需的冷却效果。

外部冷却是另一种常见的LNG制冷工艺。

这种工艺的主要原理是通过外部冷却介质，如水或液氧，在低温下直接冷却天然气。

外部冷却介质可以通过设备中的冷凝器和蒸发器进行循环使用，来实现最佳的冷却效果。

例如，在液氧外部冷却工艺中，液氧通过蒸发器来冷却天然气，然后液氧再被压缩和再冷却，以循环利用。

混合冷却是LNG制冷工艺中使用的一种相对较新的方法。

这种工艺是将精炼冷却和外部冷却结合起来，通过两个或多个制冷方法的组合来达到更高效的制冷效果。

例如，可以将精炼冷却和外部冷却结合在一个系统中，通过灵活调节压缩机、冷凝器和蒸发器的操作参数，以适应不同的工艺和操作需求。

单级循环和多级循环是LNG制冷工艺中常用的两种实施方法。

单级循环是指制冷系统中只有一个级别的压缩和蒸发过程，适用于小规模的LNG生产。

而多级循环则是将制冷系统划分为多个级别的压缩和蒸发过程，适用于大规模的LNG生产。

多级循环通常包括高压蒸发器、低压蒸发器和冷凝器，通过逐级降低压力和温度的方式来实现更高效的液化效果。

简答12题（分条作答，关键词）画流程图6题第一章绪论1、液化天然气（LNG）：当天然气在大气压下冷却至约-162℃时，天然气由气态变成液态，称为液化天然气。

2、LNG的基本特点：（1）无色、无味、无毒且无腐蚀性；（2）其体积约为同量气态天然气体积的1/625;（3）其重量仅为同体积的水的45%左右；（4）可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。

第二章天然气的净化技术1、LNG有哪些杂质？H2O、SO2、H2S、COS、Hg、芳香烃族、N2、He、O22、为什么要脱除天然气中的水分？（1）含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸液腐蚀管路和设备；（2）在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备；（3）降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。

第三章制冷原理和方法1、制冷原理基本可分为两大类：气体膨胀制冷和相变制冷（1）气体膨胀制冷：是利用较高压力的气体共通过节流阀或膨胀机绝热膨胀使气体降压降温来获得冷量。

这种方法又分为两种类型：节流膨胀制冷和绝热膨胀制冷。

（2）相变制冷：是利用某些物质（即制冷剂）在相变时的吸热效应来产生冷量。

最常见的利用某些物质（即制冷剂）由液体转变为蒸气时的吸热制冷，这种方法也称为蒸气制冷，一般有三种类型：蒸气压缩式、蒸气喷射式和吸收式。

注：天然气液化中常采用的制冷方法（3种）是：节流膨胀制冷、膨胀机绝热膨胀制冷、蒸气压缩制冷。

2、膨胀机制冷循环（是绝热膨胀过程）膨胀制冷循环流程图（与书P26的图3-3略有不同，翻书看下）1-压缩机；2-干燥器；3-冷凝器；4-气液分离器；5-膨胀机；6-节流阀膨胀机制冷循环是一种输出能量的绝热膨胀过程，它大大改善了循环的热力性能，并可以获得更大的温降。

流程：温度为T0、压力为P0的原料气经过冷凝换热器换热后温度降为T2、压力降为P2，部分冷凝分离出来的凝液在气液分离器中分离出来并节流减压后排出，未冷凝的气体经膨胀机绝热膨胀到压力P3、温度T3。

1、LNG 储存在压力为0.1MPa 、温度为-162℃的低温储罐内。

2、LNG 的主要成分是甲烷，含有少量的乙烷、丙烷、氮和其他组分。

3、液化天然气是混合物。

4、LNG 的运输方式：轮船运输、汽车运输、火车运输。

5、三种制冷原理：节流膨胀制冷、膨胀机绝热膨胀制冷、蒸气压缩制冷。

6、节流效应：流体节流时，由于压力的变化所引起的温度变化称为节流效应。

7、为什么天然气在有压力降低时会产生温降？ 当压力降低时，体积增大，则有0V T V T H P＞＞∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂，，故节流后温度降低。

8、LNG ：液化天然气。

9、CNG ：压缩天然气。

10、MRC ：混合制冷剂液化流程是以C 1至C 5的碳氢化合物及N 2等五种以上的多组分混合制冷剂为工质，进行逐级冷凝、蒸发、节流膨胀，得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和液化天然气的目的。

11、EC ：带膨胀机的天然气液化流程，是指利用高压制冷剂通过涡轮膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷实现天然气液化的流程。

12、BOG ：蒸发气。

13、解释级联式液化工艺中三温度水平和九温度水平的差异？答：（1）三温度水平中的制冷循环只有丙烷、乙烯、甲烷三个串接；而九温度水平则有丙烷段、乙烯段、甲烷段各三个组成。

（2）九温度水平阶式循环的天然气冷却可以减少传热温差，且热力学效率很高。

（3）九温度水平阶式循环的天然气冷却曲线更接近于实际曲线。

14、丙烷预冷混合制冷剂天然气液化为何要比无丙烷预冷混合制冷剂天然气液化优？答：既然难以调整混合制冷剂的组分来使整个液化过程都能按冷却曲线提供所需的冷量，自然便考虑采取分段供冷以实现制冷的方法。

C3/MRC 工艺不但综合了级联式循环工艺和MRC 工艺的特长，且具有流程简洁、效率高、运行费用低、适应性强等优点。

15、混合制冷剂的组成对液化流程的参数优哪些影响？（1）混合制冷剂中CH4含量的影响：天然气冷却负荷、功耗以及液化率均随甲烷的摩尔分数的增加而增加；（2）混合制冷剂中N2含量的影响：随着N2的摩尔分数的增加，天然气冷却负荷、液化率以及压缩机功率都将增加，但与甲烷的摩尔分数变化时相比更为缓慢；（3）混合制冷剂中C2H4含量的影响：随着乙烯的摩尔分数的增加，天然气冷却负荷、液化率以及压缩机功率都将降低；（4）混合制冷剂中C3H5含量的影响：随着丙烷的摩尔分数的增加，天然气冷却负荷、液化率以及压缩机功率都将降低。

天然气液化原理天然气是一种重要的清洁能源，但由于其体积大、密度小，运输和储存存在一定的困难。

为了解决这一问题，人们提出了液化天然气（LNG）的概念。

液化天然气是将天然气通过特定的工艺技术，使其转化为液态状态，以便于运输和储存。

本文将介绍液化天然气的原理及相关知识。

首先，液化天然气的原理是通过降低天然气的温度和增加压力来实现的。

在液化过程中，天然气首先经过除尘、除水等预处理工序，然后进入制冷循环系统。

在制冷循环系统中，天然气通过压缩机增压，然后通过冷凝器冷却至临界温度以下，最终形成液态天然气。

整个过程需要严格控制温度和压力，以确保液化效果和安全性。

其次，液化天然气的制冷过程是实现液化的关键。

制冷循环系统采用了多级制冷工艺，通常包括了压缩、冷凝、膨胀等过程。

在这些过程中，制冷剂发挥着重要作用，通过吸收和释放热量来实现天然气的冷却和液化。

同时，制冷系统的设计和运行也需要考虑能源消耗、环境保护等因素，以实现经济、高效、环保的液化过程。

液化天然气的储存和运输也是液化原理的重要应用。

液化天然气可以在低温和常压条件下储存，大大减小了体积，方便长途运输和长期储存。

在储存和运输过程中，需要密封、保温等技术手段来确保液化天然气的质量和安全。

此外，液化天然气还可以通过再气化装置转化为天然气，以满足不同地区和用途的需求。

总的来说，液化天然气的原理是通过降低温度和增加压力，将天然气转化为液态状态，以便于储存和运输。

液化过程中涉及了制冷循环、制冷剂、储存运输等多个方面的知识和技术。

液化天然气的发展将为清洁能源的利用和环境保护作出重要贡献，也将在能源领域发挥越来越重要的作用。