Korkealaatuinen Kiinan mini-LNG-tehdastehdas - 0,7–3,5 MMSCFD Asiakaskohtainen pienimuotoinen LNG-tehdasprosessi tai LNG:n nesteytyslaitos – Rongteng

Prosessiteknologian vertailu ja valinta

Maakaasun nesteytysprosessiin kuuluu raakakaasun esikäsittely (puhdistus), nesteytys (tai LNG-nesteytyslaitos), kylmäaineen kierron puristus, tuotteen varastointi, lastaus ja apujärjestelmät jne. Pääprosessiin kuuluu raakakaasun puhdistus ja puhdistetun kaasun nesteytys.

Maakaasun puhdistusprosessin valinta

Raakakaasuna maakaasu on puhdistettava perusteellisesti ennen nesteytystä. Tämä tarkoittaa syöttökaasun happaman kaasun, veden ja epäpuhtauksien, kuten H2S:n, CO2:n, H2O:n, elohopean ja aromaattisten hiilivetyjen, poistamista, jotta vältetään laitteiden ja putkistojen tukkeutuminen ja korroosio alhaisessa lämpötilassa tapahtuvan jäätymisen vuoksi. Taulukossa 5.1-1 luetellaan LNG-laitoksen syöttökaasun esikäsittelystandardit ja epäpuhtauksien enimmäispitoisuudet.

LNG-syöttökaasun suurin sallittu epäpuhtauspitoisuus

Syöttökaasun tietojen mukaan syöttökaasun vesipitoisuus ylittää standardin ja se on puhdistettava.

A) Happamuuden vähentämisprosessin valinta

Maakaasun sisältämää H2S:ää ja CO2:ta kutsutaan yhteisesti happamaksi kaasuksi. Niiden läsnäolo aiheuttaa metallien korroosiota ja saastuttaa ympäristöä. Lisäksi, jos CO2-pitoisuus on liian korkea, maakaasun lämpöarvo laskee. Siksi maakaasun happamien komponenttien pitoisuutta on valvottava tarkasti prosessi- ja tuotelaatuvaatimusten täyttämiseksi.

Maakaasun happaman kaasun poistamiseksi on olemassa liuotinabsorptiomenetelmiä, fysikaalisia absorptiomenetelmiä, hapetus-pelkistysmenetelmiä ja molekyyliseula-adsorptiomenetelmiä. Tällä hetkellä liuotinabsorptiomenetelmä on laajalti tunnettu ja käytetty menetelmä. Se on rikinpoistomenetelmä, joka perustuu palautuvaan kemialliseen reaktioon ja jossa käytetään emäksistä liuotinta absorbenttina. Liuotin reagoi syöttökaasun happokomponenttien (pääasiassa CO2) kanssa muodostaen yhdisteitä. Rikas nestemäinen, happamaa kaasua absorboiva kaasu voi hajota ja vapauttaa happamaa kaasua lämpötilan noustessa ja paineen laskiessa, jolloin liuotinta voidaan regeneroida ja hyödyntää uudelleen.

Energiankulutuksen, käsittelymittakaavan, investointien ja käyttökustannusten kannalta MDEA-amiininestemenetelmä on sopivin prosessi, joten MDEA-amiininestemenetelmä valitaan tässä järjestelmässä happamuuden vähentämiseen.

B) Kuivausprosessin valinta

Maakaasun kuivausprosessiin kuuluu yleensä matalan lämpötilan kuivaus, kiinteän kuivausaineen adsorptio ja liuottimen absorptio. Jäädytyserotusta käytetään pääasiassa maakaasun hydraatin välttämiseksi alhaisessa lämpötilassa, mutta sen sallittu matala lämpötila on rajallinen, mikä ei täytä maakaasun nesteytysvaatimuksia; liuottimen absorptioon kuuluu yleensä väkevää happoa (yleensä väkevää fosforihappoa ja muita orgaanisia happoja), glykolia (yleisesti käytetty trietyleeniglykoli) jne., mutta näillä menetelmillä on alhainen kuivaussyvyys, joten niitä ei voida käyttää kryogeenisessä yksikössä; kiinteän kuivausaineen kuivausmenetelmiä ovat silikageelimenetelmä, molekyyliseulamenetelmä tai näiden kahden menetelmän yhdistelmä.

Maakaasun nesteyttämisessä ja kuivaamisessa on käytettävä kiinteän aineen adsorptiomenetelmää. Koska molekyyliseulalla on vahva adsorptioselektiivisyys, korkeat adsorptio-ominaisuudet alhaisessa vesihöyryn osapaineessa ja se voi poistaa jäännöshappokaasua samanaikaisesti, tässä menetelmässä käytetään kuivausadsorbenttina 4A molekyyliseulaa.

C) Elohopean poistoprosessin valinta

Tällä hetkellä elohopean poistoon on pääasiassa kahdenlaisia ​​prosesseja: Yhdysvalloissa UOP-yrityksen HGSIV-molekyyliseula-adsorptiomenetelmä ja elohopean ja rikin välinen kemiallinen reaktio, jossa käytetään rikillä kyllästettyä aktiivihiiltä elohopeasulfidin tuottamiseksi, joka adsorboituu aktiivihiileen. Ensimmäinen on kallis ja sopii korkean elohopeapitoisuuden omaaviin kohteisiin; jälkimmäinen on edullinen ja sopii matalan elohopeapitoisuuden omaaviin kohteisiin.

Toisaalta HGSIV-molekyyliseulan käyttökustannukset ovat erittäin korkeat, mutta toisaalta tämän yksikön syöttökaasun elohopeapitoisuus on suhteellisen alhainen. Siksi yrityksellä on menestyksekkäitä kokemuksia rikkikyllästetyn aktiivihiilen elohopean poistoprosessista.