Technischer Vergleich und Auswahl
Die Erdgasverflüssigung umfasst im Wesentlichen die Vorbehandlung (Reinigung) des Rohgases, die Verflüssigung selbst, die Kompression im Kältemittelkreislauf, die Produktlagerung, die Verladung und Hilfssysteme. Der Hauptprozessablauf besteht aus der Rohgasreinigung und der Verflüssigung des gereinigten Gases.
Auswahl des Erdgasreinigungsverfahrens
Erdgas muss vor der Verflüssigung gründlich gereinigt werden. Das heißt, es müssen saure Gase, Wasser und Verunreinigungen wie Wasserstoff aus dem Erdgas entfernt werden.2S, CO2, H2O, Hg und aromatische Kohlenwasserstoffe, um zu verhindern, dass sie bei niedrigen Temperaturen gefrieren und Anlagen und Rohrleitungen verstopfen und korrodieren.
A) Tabelle 1-1 listet die Vorbehandlungsstandards für das Speisegas in der LNG-Anlage und den maximal zulässigen Gehalt an Verunreinigungen auf.
Tabelle 1-1: Maximal zulässiger Verunreinigungsgehalt des LNG-Zulaufgases
| Verunreinigung | Inhaltsbeschränkung | Basis |
| H2DER |
| A (Die Auflösungsgrenze darf überschritten werden, ohne die Produktion einzuschränken) |
| CO2 | 50～100ppmV | B (Ultimative Löslichkeit) |
| H2S |
| C (technische Produktanforderungen) |
| Gesamtschwefelgehalt | 10–50 mg/Nm³ | C |
| Quecksilber |
| A |
| Aromatischer Kohlenwasserstoff | ≤10 ppmV | A oder B |
| Gesamte naphthenische Kohlenwasserstoffe | ≤10 ppmV | A oder B |
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) Auswahl des Dehydratisierungsprozesses
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 Gefriertrennung 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 Entwässerungsmethoden mit festen Trockenmitteln sind beispielsweise die Kieselgel-Methode, Molekularsiebmethode oder die Kombination der beiden Methoden.
Für die Feststoffadsorption muss das entsprechende Verfahren angewendet werden. Erdgasverflüssigung DehydratisierungDa Molekularsiebe die Vorteile einer starken Adsorptionsselektivität, hoher Adsorptionseigenschaften bei niedrigem Wasserdampfpartialdruck und der weiteren Entfernung von Rest-Säuregas bieten, wird in diesem Vorschlag ein 4A-Molekularsieb als Dehydratisierungsadsorbens verwendet.
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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Veröffentlichungsdatum: 26. Dezember 2022