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はじめに

液化天然ガス（LNG）は、常圧下でガス状の天然ガスを-162℃まで冷却し、凝縮して液体にするプロセスです。天然ガスの液化は、貯蔵・輸送スペースを大幅に節約できるだけでなく、発熱量が高く、高性能、都市負荷調整のバランスに寄与、環境保護に寄与、都市汚染の軽減などの利点があります。

液化はLNG生産とスキッドマウント型LNGプラントの中核を成すプロセスです。現在、成熟した天然ガス液化プロセスには、主にカスケード液化プロセス、混合冷媒液化プロセス、および膨張機を用いた液化プロセスが含まれます。

カスケード天然ガス液化プロセスは、常圧下で冷媒の異なる沸点を使用して、段階的に冷凍温度を下げ、天然ガスの液化の目的を達成します。

混合冷媒サイクル（MRC）は、C1～C5炭化水素や窒素など5種類以上の多成分混合冷媒を作動流体として用い、段階的に凝縮、蒸発、膨張させることで異なる温度レベルで冷凍能力を獲得し、その後徐々に冷却して天然ガスを液化するプロセスです。混合冷媒液化プロセスは、多くの異なるタイプの冷凍サイクルに分けられます。

エキスパンダー液化プロセスとは、高圧冷媒を使用してターボエキスパンダーの断熱膨張による逆クロードサイクル冷凍を実現し、天然ガスを液化するプロセスを指します。

プロセススキームには、主に、供給ガス圧力調整および計量ユニット、天然ガス精製ユニットおよび天然ガス液化ユニット、冷媒貯蔵システム、冷媒循環圧縮システム、LNG貯蔵および積載ユニットが含まれます。

設計パラメータ

設計するには LNGプラントスキッド、次のパラメータが必要です。

1) プラント設計の基本条件：

供給ガス流量

供給ガス圧力

供給ガス温度

供給ガス中の自由水含有量

2）詳細な原料ガス組成（モル％）

3) 製品仕様：

液化天然ガス：

出口圧力

出口圧力下でのサブクール温度

最大窒素含有量

最大二酸化炭素含有量