Schlüsseltechnologien und technische Merkmale der LNG-Anlage

Technischer Vergleich und Auswahl
Der Prozess von Erdgasverflüssigung Das Verfahren umfasst im Wesentlichen die Vorbehandlung (Reinigung) des Speisegases, die Verflüssigung, die Kompression im Kältemittelkreislauf, die Produktlagerung, die Verladung und Hilfssysteme. Der Hauptprozessablauf beinhaltet die Reinigung des Speisegases und die Verflüssigung des gereinigten Gases.

Auswahl des Erdgasreinigungsverfahrens
Erdgas muss vor der Verflüssigung gründlich gereinigt werden. Das bedeutet, dass saure Gase, Wasser und Verunreinigungen wie H₂S, CO₂, H₂O, Hg und aromatische Kohlenwasserstoffe entfernt werden müssen, um ein Einfrieren bei niedrigen Temperaturen und damit verbundene Verstopfungen und Korrosionen an Anlagen und Rohrleitungen zu verhindern.

A) Tabelle 3.1-1 listet die Vorbehandlungsstandards für das Speisegas in der LNG-Anlage und den maximal zulässigen Gehalt an Verunreinigungen auf.

Aus den Daten des Zufuhrgases geht hervor, dass der Kohlendioxidgehalt im Zufuhrgas den Standard überschreitet und daher gereinigt werden muss.
Das MDEA-Amin-Flüssigverfahren ist hinsichtlich Energieverbrauch, Behandlungsmaßstab sowie Investitions- und Betriebskosten das geeignetste Verfahren. Daher wird in diesem Schema das MDEA-Amin-Flüssigverfahren zur Entsäuerung von Gasen ausgewählt.

B) Dehydratisierungsprozess Auswahl
Das Vorhandensein von Wasser in Erdgas führt oft zu schwerwiegenden Folgen: Unter bestimmten Bedingungen bilden Wasser und Erdgas Hydrate, die die Rohrleitung verstopfen und den Kühl- und Verflüssigungsprozess beeinträchtigen; außerdem verursacht das Vorhandensein von Wasser unnötigen Energieverbrauch; aufgrund der niedrigen Verflüssigungstemperatur von Erdgas und des vorhandenen Wassers können die Anlagen einfrieren und verstopfen, weshalb eine Entwässerung erforderlich ist.

Erdgasentwässerungsprozess Im Allgemeinen lassen sich drei Kategorien unterscheiden: Tieftemperatur-Entwässerung, Adsorption an festen Trockenmitteln und Lösungsmittelabsorption. Die Gefrierung dient hauptsächlich dazu, die Hydratisierung von Erdgas bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden. Die damit erreichbaren niedrigen Temperaturen sind jedoch begrenzt und genügen nicht den Anforderungen der Erdgasverflüssigung. Bei der Lösungsmittelabsorption werden üblicherweise konzentrierte Säuren (meist organische Säuren wie konzentrierte Phosphorsäure), Glykole (häufig Triethylenglykol) usw. verwendet. Diese Methoden weisen jedoch eine geringe Entwässerungstiefe auf und sind für Tieftemperaturanlagen ungeeignet. Gängige Entwässerungsverfahren mit festen Trockenmitteln sind die Kieselgel- und Molekularsieb-Methoden sowie Kombinationen beider Verfahren.
Zur Entwässerung bei der Erdgasverflüssigung muss ein Feststoffadsorptionsverfahren angewendet werden. Da Molekularsiebe eine hohe Adsorptionsselektivität, gute Adsorptionseigenschaften bei niedrigem Wasserdampfpartialdruck und die Möglichkeit der weiteren Entfernung von Restgasen aufweisen, wird in diesem Verfahren ein 4A-Molekularsieb als Entwässerungsadsorbens eingesetzt.

C) Auswahl des Quecksilberentfernungsverfahrens
Derzeit gibt es zwei Hauptverfahren zur Quecksilberentfernung: die Molekularsieb-Adsorptionsmethode der Firma UOP in den USA und die Adsorption von schwefelimprägniertem Aktivkohle. Bei der schwefelimprägnierten Aktivkohle reagiert Quecksilber mit Schwefel zu Quecksilbersulfid, das an der Aktivkohle adsorbiert wird. Ersteres Verfahren ist kostenintensiv und eignet sich für Anwendungen mit hohem Quecksilbergehalt; letzteres ist kostengünstig und eignet sich für Anwendungen mit niedrigem Quecksilbergehalt.
Einerseits sind die Betriebskosten von HGSI-Molekularsieben sehr hoch; andererseits ist der Quecksilbergehalt im Zufuhrgas der Anlage relativ niedrig. Daher verfügt das Unternehmen über erfolgreiche Erfahrungen mit der Quecksilberentfernung mittels schwefelimprägnierter Aktivkohle.

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