液化天然气能源及液化天然气船的发展前景

从能源的发展趋势，论述ＬＮＧ能源的发展远景，并对ＬＮＧ能源利用技术的一个中间环节－－ＬＮＧ船的技术发展作出展望，提出一些自己的看法。     

浮式液化天然气工艺分析

浮式液化天然气(Floating Liquefied Natural Gas, FLNG)工艺能极大地降低海底天然气的处理负荷,在海底天然气处理方面的应用已逐渐成为焦点。FLNG工艺的发展主要受建设成本、技术条件、液化产率等方面限制,所以对FLNG工艺的改进需在FLNG装置满足质量轻、占地面积小、耐腐蚀等要求的基础上,进行工艺流程优化,降低建设成本,提高设备产能。对比研究广泛应用于FLNG工艺中的阶式制冷循环工艺、膨胀制冷循环工艺和混合制冷循环工艺。研究结果表明：混合制冷循环工艺相比其他两种工艺具有工艺流程短、液化效率较高、可处理原料气成分更广泛、节省能耗和对复杂海况适应性高的优点;将混合制冷循环工艺与有效的预处理工艺及液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)卸载工艺相结合,已逐渐成为FLNG工艺的主导工艺,目前已广泛应用于海上LNG的生产工作。     

天然气液化装置工艺方案设计

目前,天然气液化循环主要采用三种形式：复叠式制冷循环、混合制冷剂循环和膨胀制冷循环。这3种液化循环有不同工艺特点和适用范围。复桑式制循环主要适用于处理规模大、连续生产的基地型LNG工厂。混合制冷剂液化循环一经问世即在天然气液化及分离技术中得到了广泛应用。同复叠式制冷循环相比,混合制冷制液化循环一经问世即在天然气液化及分离技术中得到了广泛应用。同复叠式冷循环相比,混合制冷剂液化循环具有流程简单,机组少,投资费用少,对制冷剂纯度要求不高等优点。     

液化天然气接收站的工艺系统

液化天然气工业是海洋石油总公司的一个新兴产业,大有发展前途.简要介绍液化天然气接收站工艺系统的原则流程以及主要设备.     

液化天然气工厂脱苯工艺的改造

中原油田绿能高科液化天然气工厂是国内第一座商业运营的LNG工厂。LNG工厂气源中因为有苯,就存在着苯堵塞管道的安全隐患。LNG工厂原来的脱苯工艺是利用“相似相溶”原理，用异戊烷脱苯，但存在异戊烷消耗量太大，成本较高等诸多弊端。为此，在不影响正常生产的情况下进行了必要的改造。经过研究分析，将重烃综合利用，使异戊烷消耗量和成本大大降低，且同样能达到将苯含量降到安全限度内的目的。计算表明：此项改造可获得年直接经济效益55万余元。该改造为天然气液化处理装置以及相关产业脱苯提供了行之有效的依据。     

混合制冷与氮膨胀组合式海上天然气液化工艺

为适应海上浮式天然气液化装置的液化程序,提出了一种将混合制冷与氮膨胀液化工艺相组合的天然气液化新工艺。介绍了该组合工艺的流程及特点,将该工艺和常规陆上液化工艺在海上应用的适应性作了对比分析．对该组合工艺进行了模拟计算,并就计算结果与另外两种工艺进行了压缩功耗的比较。     

天然气液化工艺的选择

液化天然气在天然气的远洋运输，边远气田气体的利用以及城市燃气调峰中起到了重要的作用。本文概述了液化天然气的净化和液化工艺，对每种工艺的优缺点进行了分析比较，并指出了液化工艺的新的发展动向。另外，对新疆呼图壁、彩南、莫北三个油气田所产的天然气提出了液化方案。     

中小型液化天然气装置净化和液化工艺研究

以内蒙古锡林浩特液化天然气工程为例,介绍了中小型液化天然气装置净化和液化工艺方案的优化,根据气源条件,结合目前国内设备供应和技术支持现状,推荐采用MDEA脱酸性气体＋分子筛脱水＋复迭式制冷方案。     

液化天然气接收站的工艺系统

液化天然气工业是海洋石油总公司的一个新兴产业,大有发展前途。简要介绍液化天然 气接收站工艺系统的原则流程以及主要设备。     

不带预冷流程的撬装天然气液化工艺研究

撬装天然气液化装置占地少、现场安装简单、容易移动,非常适合如边远、小、散气井气等小型气源的就地液化回收。本研究利用Aspen HYSYS流程模拟软件,以3万Nm³/d的撬装装置为例,对带预冷和不带预冷的液化流程从能耗、循环水量等方面进行模拟分析。结果表明:尽管不带预冷的液化流程能耗稍高(比带预冷的液化流程高0.05～0.1kWh/Nm³),但流程更简化,减小了设备体积,降低了设备投资,减少了装置安装和运输的时间和费用,突显了装置移动性强、适应性强的优点。     

小型天然气液化装置高压引射液化工艺的优化

小型高压引射天然气液化装置在实际运行过程中,存在着明显的液化效率低、能耗大等问题。为了进一步提高系统性能,采用HYSYS软件对5×10~4 m~3/d处理量的高压引射液化工艺进行模拟与分析,探究主要工艺参数对系统性能的影响。研究结果表明:①引射器高压入口压力(引射压力)、出口压力以及净化气中不凝气体组分含量对系统功耗、出液率会产生显著的影响;②引射压力增高,预冷系统功耗、冷箱出液率将逐渐增大,系统总功耗呈现先增大后减小趋势,存在着最佳引射压力,在出口压力介于0.5～1.8MPa的范围内,所模拟引射压力系列中20MPa时系统总功耗最小;③引射器出口压力增高,循环气压缩机、系统总功耗呈现非线性降低趋势,降低速率逐渐减小,而预冷系统功耗、冷箱出液率将逐渐增大;④净化气中不凝气组分含量增加,系统出液产量、冷箱出液率将显著下降,单位产量能耗逐渐增大,因而该工艺并不适宜处理高含不凝气体组分的净化气。结论认为,该研究成果可以为小型高压引射天然气液化装置工艺设计与优化提供参考。     

海上天然气液化工艺流程优选

LNG-FPSO（LNG Floating Production Storage and Offloading Unit,又称FLNG）是集海上液化天然气的生产、储存、装卸和外运为一体的新型浮式生产储卸装置。作为LNG-FPSO的核心技术,海上天然气液化工艺将对该装置的建造运营费用、运行稳定性和整个系统的安全性产生很大的影响,而现有的3种基本类型的天然气液化工艺（氮膨胀、混合冷剂和级联式制冷液化工艺）都不能完全符合海上天然气液化工艺的设计标准。为此,根据海上作业的特殊工况,组合模拟了6种适用于海上天然气液化的工艺流程,并从制冷剂流量、功耗、关键设备数量、天然气流量敏感性、天然气组成敏感性、易燃制冷剂储存和海上适应性等方面对各流程进行了比较,根据计算结果及对各流程的定性分析,优选出带预冷的氮膨胀液化工艺［即丙烷预冷双氮膨胀流程、混合制冷剂-氮气膨胀（并联）流程和混合制冷剂-氮气膨胀（串联）流程］为LNG-FPSO装置的首选工艺,且发现随着预冷深度的增加,该工艺的海上适应性减弱,功耗降低,处理能力增强。     

天然气液化混合冷剂配方优化研究

混合冷剂制冷是目前天然气低温液化的重要手段,由于操作工况复杂、冷剂介质多相共存,制冷剂的选择及配方优化已成为天然气混合冷剂液化技术面临的主要问题。本文采用均匀设计实验方法对混合冷剂配方进行研究,首先依据不同制冷剂组分在不同温区制冷的原理,初步选定基本冷剂组分;然后通过HYSYS模拟不同组成混合冷剂的制冷效果,通过实验结果分析混合冷剂中各组分的作用;在保持操作压力及处理量不变的条件下,以冷剂的最小循环量为目标参数进行优化分析,最终形成混合冷剂优化配方,从而避免了采用复杂原理探讨和试算的传统方法。     

气体膨胀式天然气带压液化流程的设计与优化

天然气带压液化（PLNG）技术可在较高的压力和温度下储存液化天然气,为海上天然气的液化提供了可能,但对于PLNG流程的相关运行参数、性能优化方面的研究几乎还未见报道。为此,借鉴气体膨胀式天然气液化系统的优点,针对CO₂含量较低的海上天然气设计了一种气体膨胀天然气带压液化流程,并利用HYSYS软件进行了模拟和优化。结果表明：①分别采用N₂、50% N₂+50% CH₄、CH₄作为制冷剂,以产品LNG的单位能耗为衡量指标,对流程的4个关键参数（进口天然气压力、LNG储存压力、气体制冷剂膨胀前压力及气体制冷剂膨胀前预冷温度）进行了优化分析,并得到了它们的最优值;②比较了N₂、50% N₂+50% CH₄、CH₄分别作为制冷剂时,流程的能耗情况,发现CH₄是能耗最低的制冷剂;③将优化后的氮膨胀天然气带压液化流程与常规氮膨胀天然气液化流程进行比较,结果表明前者不仅占地面积小、流程简单、设备初始投资低,而且运行工况更优良、能耗更低（仅为0.218 9 kWh/m³,比常规流程的能耗降低了46%）。     

迪那2气田天然气处理工艺优化研究

丙烷预冷混合制冷剂液化流程投资省、流程简单、机组少,在基本负荷型液化装置中占主导地位。运用HYSYS软件对其进行模拟,分析出天然气压力、高低压混合制冷剂压力、混合制冷剂组成这4个流程参数对混合制冷剂的制冷能力和压缩机、水冷却器功耗的影响。模拟结果表明,提高天然气压力和减少混合制冷剂中甲烷含量,不仅能增强混合制冷剂的制冷能力,还可减少压缩机和水冷却器的功耗;提高低压制冷剂压力和降低高压制冷剂压力,虽然可降低压缩机和水冷却器的功耗,但会减弱混合制冷剂的制冷能力。提出了以增加混合制冷剂流量或减少混合制冷剂中甲烷含量的方式来弥补制冷能力降低的情况。     

ISO天然气分析标准对煤层气分析的适应性研讨

目的 确认ISO天然气分析标准对煤层气分析的适应性,以促进煤层气相关标准的国际化进程。方法 通过对煤层气气质情况的分析和总结,结合ISO/TC 193制定的天然气分析测试相关标准的对标分析,研究了ISO天然气分析相关标准在分析煤层气时的适应性。结果 对于煤层气中的绝大部分指标,ISO天然气分析标准是满足煤层气分析需求的。但煤层气中的氮气、二氧化碳、氧气含量等有可能较大范围地超过天然气相关分析标准的适用范围,需要对标准进行修订,以进一步满足煤层气分析测试需求。另外,对煤层气产供储销影响较大的颗粒物,ISO也未形成相关的分析标准。结论 宜开展相关的国际标准技术报告研究,说明相关标准适应性,并进一步开展国际标准制修订工作,提高煤层气相关指标的分析覆盖率。     

膜分离技术从煤基甲醇弛放气制天然气

介绍了煤基甲醇弛放气制天然气项目的背景,技术方案选择和实施效果。采用采用膜分离技术从甲醇弛放气制取天然气,具有操作简单、可靠性高、能耗低、占地少等优点。装置自2010年6月投产以来,运行稳定,并取得良好的经济和社会效益。     

天然气凝液回收工艺RSV流程的模拟与分析

回收天然气中的乙烷及以上组分时,当原料气中CO2含量超过一定值以后,膨胀机出口及脱甲烷塔顶部容易发生CO2冻堵。采用外输干气回流的乙烷回收工艺——部分干气循环工艺(RSV),可以在不降低乙烷回收率的前提下提高脱甲烷塔的操作压力,降低外输干气再压缩功率的同时有效避免CO2冻堵的发生。采用HYSYS软件模拟RSV工艺回收天然气中的乙烷及以上组分,实例研究表明:原料气CO2的物质的量分数为2.4%时,乙烷回收率为86%,乙烷回收装置不会发生CO2冻堵;分离器过冷气相的比例不宜过高,一般为10%～30%;外输干气回流的比例一般为10%～20%;根据不同的原料气组成及操作工况,分离器液相可以选择全部过冷也可以部分过冷。     

基于HYSYS的C3/MRC天然气液化流程影响因素分析

基于悬浮气泡表面生成气体水合物的高压可视化实验装置,分析探讨了系统压力、温度、水质因素对天然气水合物的成核和生长规律的影响。研究结果表明,随着反应温度的降低和反应压力的增大,诱导时间和生长时间呈现出缩减的趋势,气泡表面水合物逐渐由粗糙变得光滑;蒸馏水形成的水合物比较规则、密实,而纯净水形成的水合物略显凌乱、松散;相同实验条件下,蒸馏水生成水合物的诱导时间和生长时间较短。