LNG液化工藝的選擇

　　液化   氣的生產工藝過程主要分為凈化、液化及儲存三部分，其中液化工藝是核心，目前成熟的的   氣液化工藝流程包括復迭式循環流程、膨脹制冷流程及混合冷劑制冷流程。復迭式制冷液化工藝由幾個制冷循環復迭而成，多為丙烷、乙烯及甲烷等數個不同溫度級別的循環系統串聯，每個系統均配有壓縮機組，對各自冷劑進行壓縮、節流、閃蒸等工藝操作，將原料   氣冷凝、液化及過冷。復迭式制冷液化工藝熱、能耗少，但機組多、控制復雜、開工率偏低、投資成本高，僅僅在少數大型基地型LNG生產設施上應用。
　　膨脹機制冷液化工藝利用原料   氣自身的壓力在膨脹機中絕熱膨脹制冷，將   氣液化，但液化率一般只有7%～15%。而在此工藝技術發展而來間接膨脹機制冷液化工藝利用氮氣或甲烷經壓縮，進入冷箱膨脹制冷將   氣液化可較高的液化率，但受原料氣壓力及組成的變化影響較大，僅適用于產能較小且要求的場所。
　　混合冷劑制冷流程以多組分混合物作為制冷劑，一般由5～6種組分的混合物組成，利用混合物中重組分先冷凝，輕組分后冷凝的技術特點，依次經節流、蒸發制冷，將   氣液化。依據冷劑循環數量可分為單循環、雙循環及三循環混合冷劑工藝，單循環冷劑一般由氮氣及烴類組成，混合冷劑經分段壓縮，并在段間分離出重組分，以達到減小二段壓縮功耗的目的。冷劑的低壓返流由壓縮機壓縮至中壓后冷卻并進入閃蒸塔進行分離，塔底重組分進入冷箱上部用以預冷，而塔頂輕組分被進一步壓縮、冷卻、節流以提供冷量。雙循環混合冷劑制冷工藝在單循環工藝基礎上增設丙烷預冷，丙烷預冷循環用于預冷混合冷劑及   氣至-30℃左右，而混合冷劑用于深冷及液化   氣，該工藝運行，單線生產能力可達250萬噸/年。三循環混合冷劑工藝，產能可達500萬噸/年以上，采用三個串聯的制冷循環，分別用于預冷、冷凝和液化，一般應用于大型和型   氣液化裝置。
　　混合冷劑制冷   氣液化包括原料氣的過濾、酸性氣體脫除、液化、LNG儲存及灌裝等工藝環節。   氣組分較純凈，酸性氣以CO2為主，CO2的摩爾濃度從0.8mol%降至50ppm以下，以防止CO2在   氣液化過程中以干冰的形式析出，堵塞設備及管道，目前LNG裝置廣泛采用乙醇胺水溶液、環丁砜或二異丙醇胺作為脫酸劑。   氣液化脫水屬于脫水，由于分子篩具有吸附選擇，低水汽分壓下的高吸附特性，通常采用4A分子篩將水含量控制在1ppm以下。同時為防止原料氣中含有的微量汞在低溫時對冷箱等設備造成腐蝕，選擇在液化單元前設置選擇裝有載硫化物大孔氧化鋁脫汞劑的脫汞罐，利用硫和汞的吸附反應脫去汞，使汞含量低于0.01μg/m³。凈化氣體進入冷劑換熱器進行熱交換完成預冷、冷凝及液化，冷劑換熱器由一個包圍在冷箱殼體內的釬焊鋁質芯體組成，殼體內充填珠光砂絕熱材料，原料氣由頂部進入冷箱，向下流動至底部的冷端，冷凝下來的LNG進入低溫液體儲罐。低溫儲罐是LNG儲存的核心設備，對于低溫常壓儲罐，地下罐投資非常高、交付周期長，而在地上罐中，雙容罐、全容罐和膜式罐和其他形式儲罐投資偏高，施工周期長，膜式地上罐理論上投資和交付周期較全容罐和地下罐是有優勢的，但膜式罐的制造商很少。