天然气液化装置

调峰型液化装置(Peak-shaving LNG facility) 指为调峰负荷、补充冬季燃料供应事故调峰用的天然气液化装置。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再气化使用。此类装置的液化能力较小，储存能力较大，生产的LNG一般不作为产品外售。通常远离天然气的产地，常处在大城市附近。调峰型液化装置在匹配峰荷和增加供气的可靠性方面起了重要的作用，并极大地提高了管网的经济性。

该类型装置主要采用以下三种类型的液化流程:1、级联式液化流程，曾被广泛使用，现在基本不用;2、混合制冷剂液化流程;3、膨胀机液化流程，这类装置充分利用原料气与管网之间的压力差，达到节能的目的。

该流程是指利用气田来的有压力的天然气，在膨胀机中绝热膨胀到输送管道的压力，而使天然气液化的流程。这种流程特别适用于管线压力高，实际使用压力较低，中间需要降压的地方。其突出的优点是能充分利用天然气在输气管道的压力差膨胀制冷，做到几乎不需要消耗电能。此外还具有流程简单、设备少、操作及维护方便等优点。因此，它是目前发展很快的一种流程。在这种液化装置中，天然气膨胀机是个关键设备，因为在膨胀过程中，天然气中的一些沸点高的组分将会冷凝析出，致使膨胀机在带液工况运行时要求有特殊的结构。

膨胀机液化流程的液化率，相对于其它类型的流程来说要低一些，且主要取决于膨胀机前后的压力比。压比越大，液化率也越大，液化率一般在7%~15%左右。

该类流程是天然气直接膨胀液化流程的一种变型。在流程中，氮气制冷循环回路与天然气液化回路分开，氮气制冷循环为天然气提供冷量。

对于调峰型天然气液化装置，APCI、Pritchard、Linde、L'Air Liquide、Gaz de France、CBI、BOC等公司，竞相提供相关的天然气液化流程。

随着混合制冷剂液化流程的广泛应用，在调峰型装置中也越来越多地应用这类流程。我国建造的第一座调峰装置就是采用混合制冷剂液化流程。

基本负荷型液化装置(Base-load LNG facility)指按照液化天然气正常需求量稳定生产液化天然气并供船运的大型液化装置。此类装置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。

对于这类天然气液化装置，其液化单元通常采用阶式液化流程和混合制冷剂液化流程。20世纪60年代最早建设的天然气液化装置，采用当时技术成熟的阶式液化流程。到20世纪70年代又转为采用流程简化的混合制冷剂液化流程。80年代后，新建或扩建的基本负荷型液化装置，几乎采用丙烷预冷混合制冷剂液化流程。

采用级联式液化流程的优点是能耗低、且各制冷循环及天然气液化系统各自独立，相互牵制少，操作稳定。它的缺点是流程复杂、机组多，要有生产和储存各种制冷剂的设备，各制冷循环系统间不能有任何渗透，维修也不方便。

世界上第一座大型基本负荷型液化装置(CAMEL)是阿尔及利亚建造的，它采用丙烷、乙烯和甲烷组成的级联式液化流程。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，每套液化能力为1.42Mm3/d。

闭式混合制冷剂液化流程是指制冷剂循环与天然气液化过程彼此分开的液化流程。与级联式液化流程想比，采用混合制冷剂液化流程的液化装置具有机组设备少、流程简单、投资较少、操作管理方便等优点。同时，混合制冷剂中各组分一般可部分或全部从天然气本身提取和补充，因而没有提供制冷剂的困难，且纯度要求也没有级联式液化流程那样严格。其缺点是能耗比级联式液化流程高出15%~20%;对混合制冷剂各组分的配比要求严格，流程计算困难。

为了降低混合制冷剂液化流程的能耗，20世纪60年代末出现了许多改进型的混合制冷剂液化流程。70年代，APCI(美国空气液化公司)发展了丙烷预冷混合制冷剂液化流程，于1973年获得专利，并在大型的LNG工厂得到了广泛应用。它是级联式循环和混合制冷剂循环的结合，用丙烷将天然气从40摄氏度冷至-30摄氏度;混合制冷剂循环再把天然气从-30摄氏度冷至-160摄氏度。

利用一部分液货蒸发汽吸热，使其中另一部分蒸发汽冷却液化的装置。即将BOG的30%进行再液化, 其余的部分除了用于再液化过程的热交换之外，可在主锅炉内作为燃料烧掉这对那些BOR(Boil Off Rate)高而主机用不完这些BOG的LNG船非常适用，而对于那些BOG较低的LNG船意义不大。

利用这种再液化装置，可使LPG的全部蒸发汽重新液化。而对于LNG，则使其部分(约1/3左右)再液化，剩余的部分除用于再液化过程的热交换之外，在主锅炉内被燃烧掉。

将液货舱内的蒸发气体抽出后经压缩机直接加压, 然后通过冷凝器冷凝成液体后再返回到液货舱内, 从而控制液货舱内的温度和压力, 这种再液化方式称为直接循环式再液化。直接循环式再液化装置有两种不同形式。

在间接循环式再液化中, 液货舱内的货物蒸气不需要被压缩, 仅利用制冷剂的汽化潜热来冷却降温从而使货物蒸气冷凝成液体。间接循环式再液化装置需要很大的制冷量, 也需要很大的换热面积,一般仅用于某些因化学原因不能直接被压缩的货品或特别危险的货品, 如氯、溴甲烷、环氧乙烷和二氧化硫等。

复叠式液化循环属于制冷循环，工作压力较低，制冷剂在液态下节流不可逆转。

体积小，能耗低、效率高。此外制冷循环与液货系统各自独立，相互影响小，技术成熟，操作稳定。缺点是流程复杂，设备较多，对制冷剂的纯度要求较高。

当液货的沸点低于- 75 ℃时, 就要应用复叠式制冷循环的再液化装置。这种再液化装置实质上与单级压缩直接循环再液化装置相同, 不同的是冷凝器中的冷却介质是R22 之类的制冷剂而不是海水。为此, 除了液化气再液化循环外, 还需配置一个制冷剂循环, 两者通过一个冷凝/ 蒸发器(即在液化气再液化循环中用作冷凝器而在制冷剂循环中又用作蒸发器) 复叠起来。图2.7是复叠式循环再液化装置布置图, 液化气再液化循环和制冷剂循环压力-焓图如图2.8所示。复叠式循环再液化装置适用于全冷式液化气船, 其主要优点是装置的再液化能力不像其他类型的再液化装置受海水温度的影响很大,运行工况稳定; 而且, 由于货物冷凝器中的冷却介质R22 的温度可低于0 ℃, 因此再液化效率很高。但是复叠式循环再液化装置流程较为复杂, 运行要求较高, 一般用于全冷式液化气船。

1、使用液化石油气时，气瓶应安设在房外，要在单独的砖瓦结构房间中使用，正确安放液化石油气的设备。

2、液化石油气房间需配置排风扇、灭火器、报警器等安全设备。

3、钢瓶必须要直立放置，不允许卧放或倒放。

4、钢瓶必须要远离热源，摆放在易搬动、周围没易燃物，较通风的地方，不得以任何形式对钢瓶加热。

5、液化石油气瓶组站所用气管道，对其法兰、接头、仪表、阀门等部位必须定期检查，发现渗漏时，及时维修，保持不渗漏，检查漏气请用肥皂水涂刷检查部位，切勿用火查漏。

6、不准私自拆卸、改装液化石油气专用设备，有问题请教供应单位处理。

7、发生液化石油气泄漏时要及时关紧瓶阀，打开门窗，进行通风疏散。在泄漏场所，要严禁各类明火(包括烟头)严禁开、关各类任何电器设备。

8、发生火灾要尽快切断气源(关瓶阀)，切忌将瓶放到，并及时报火警，电话:119。

9、勤检查、细观察、发现问题及时处理;为保安全请在睡觉前、出门时关上钢瓶角阀。

10、严禁私自排放钢瓶中的残液(气)。

转自:生活安全网