Hochwertige chinesische Mini-LNG-Anlagenfabrik – 0,7 bis 3,5 MMSCFD, kundenspezifischer LNG-Anlagenprozess im kleinen Maßstab oder LNG-Verflüssigungsanlage – Rongteng

Vergleich und Auswahl der Prozesstechnologie

Der Prozess der Erdgasverflüssigung umfasst die Vorbehandlung (Reinigung) des Rohgases, die Verflüssigung (oder LNG-Verflüssigungsanlage), die Kältemittelzirkulationskompression, die Produktlagerung, das Lade- und Hilfssystem usw. Der Hauptprozess umfasst die Reinigung des Rohgases und die Verflüssigung des gereinigten Gases.

Auswahl des Erdgasreinigungsverfahrens

Als Rohgas muss Erdgas vor der Verflüssigung gründlich gereinigt werden. Dabei müssen Sauergase, Wasser und Verunreinigungen wie H2S, CO2, H2O, Hg und aromatische Kohlenwasserstoffe aus dem Ausgangsgas entfernt werden, um eine Verstopfung und Korrosion von Geräten und Rohrleitungen durch Gefrieren bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden. In Tabelle 5.1-1 sind die Vorbehandlungsstandards und der maximale Gehalt an Verunreinigungen des Ausgangsgases in einer LNG-Anlage aufgeführt.

Maximal zulässiger Verunreinigungsgehalt des LNG-Feedgases

Den Angaben zum Einsatzgas zufolge liegt der Wassergehalt im Einsatzgas über dem Standardwert und muss gereinigt werden.

A) Auswahl des Entsäuerungsverfahrens

Die in Erdgas enthaltenen Schwefeldioxid- und Kohlendioxid-Verbindungen (H2S) und Kohlendioxid-Verbindungen (CO2) werden zusammenfassend als saure Gase bezeichnet. Ihre Existenz führt zu Metallkorrosion und belastet die Umwelt. Darüber hinaus verringert sich bei zu hohem CO2-Gehalt der Heizwert des Erdgases. Daher muss der Gehalt an sauren Komponenten im Erdgas streng kontrolliert werden, um die Anforderungen an die Prozess- und Produktqualität zu erfüllen.

Zur Entfernung von Sauergas aus Erdgas gibt es Lösungsmittelabsorptionsverfahren, physikalische Absorptionsverfahren, Redox-Reduktionsverfahren und Molekularsieb-Adsorptionsverfahren. Die Lösungsmittelabsorption ist heute weit verbreitet und wird häufig eingesetzt. Sie ist ein Entschwefelungsverfahren, das auf einer reversiblen chemischen Reaktion basiert und alkalische Lösungsmittel als Absorptionsmittel verwendet. Das Lösungsmittel reagiert mit sauren Bestandteilen (hauptsächlich CO2) im Ausgangsgas und bildet Verbindungen. Die angereicherte, Sauergas absorbierende Flüssigkeit kann sich bei steigender Temperatur und sinkendem Druck zersetzen und Sauergas freisetzen, wodurch die Regeneration und Nutzung des Lösungsmittels ermöglicht wird.

Im Hinblick auf Energieverbrauch, Behandlungsumfang sowie Investitions- und Betriebskosten ist das MDEA-Amin-Flüssigverfahren das am besten geeignete Verfahren, daher wurde in diesem Schema das MDEA-Amin-Flüssigverfahren zur Entsäuerung ausgewählt.

B) Auswahl des Dehydratisierungsprozesses

Der Prozess der Erdgasentwässerung umfasst im Allgemeinen Niedertemperaturentwässerung, Feststoffadsorption und Lösungsmittelabsorption. Die Gefriertrennung wird hauptsächlich eingesetzt, um die Hydratisierung von Erdgas bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden. Die zulässige niedrige Temperatur ist jedoch begrenzt und kann den Anforderungen der Erdgasverflüssigung nicht gerecht werden. Die Lösungsmittelabsorption umfasst üblicherweise konzentrierte Säuren (meist konzentrierte Phosphorsäure und andere organische Säuren), Glykol (üblicherweise Triethylenglykol) usw., aber diese Methoden haben eine geringe Entwässerungstiefe und sind daher in kryogenen Anlagen nicht anwendbar. Feststoffentwässerungsmethoden sind die Kieselgelmethode, die Molekularsiebmethode oder eine Kombination aus beiden Methoden.

Bei der Verflüssigung und Entwässerung von Erdgas muss ein Feststoffadsorptionsverfahren angewendet werden. Da Molekularsiebe eine hohe Adsorptionsselektivität und hohe Adsorptionseigenschaften bei niedrigem Wasserdampfpartialdruck aufweisen und gleichzeitig saure Restgase entfernen können, wird in diesem Verfahren ein 4A-Molekularsieb als Entwässerungsadsorbent verwendet.

C) Auswahl des Quecksilberentfernungsverfahrens

Derzeit gibt es hauptsächlich zwei Verfahren zur Quecksilberentfernung: das HGSIV-Molekularsieb-Adsorptionsverfahren der US-amerikanischen Firma UOP und die chemische Reaktion zwischen Quecksilber und Schwefel mithilfe von schwefelimprägnierter Aktivkohle zur Bildung von Quecksilbersulfid, das an der Aktivkohle adsorbiert wird. Ersteres ist teuer und eignet sich für Anwendungen mit hohem Quecksilbergehalt; letzteres ist kostengünstig und eignet sich für Anwendungen mit niedrigem Quecksilbergehalt.

Einerseits sind die Betriebskosten des HGSIV-Molekularsiebs sehr hoch; andererseits ist der Quecksilbergehalt im Speisegas dieser Anlage relativ gering. Daher verfügt das Unternehmen über erfolgreiche Erfahrungen mit der Quecksilberentfernung durch schwefelimprägnierte Aktivkohle.