Dabasgāzes sašķidrināšana ir process zemā temperatūrā

Dabasgāzes sašķidrināšana ir zemas temperatūras process. Attīrītā neapstrādātā dabasgāze nonāk siltummainī, kur notiek zemas temperatūras dzesēšana, kondensācija un pārdzesēšana, tad tā tiek droselēta un pazemināta līdz –160–165 ℃ temperatūrai, un nonāk sašķidrinātās dabasgāzes uzglabāšanas tvertnē.
Dabasgāzes dzesēšanas, kondensācijas un nepietiekamas atdzesēšanas siltuma un temperatūras attiecība ir šāda:
1) Saldēšanas cikla veidi
Lai sašķidrinātu dabasgāzi, ir jānoņem dabasgāzes dzesēšanas, kondensācijas un pārdzesēšanas procesā radušais siltums, tas ir, ir nepieciešama atbilstoša dzesēšanas jauda, ​​lai ar to apmainītos.
Sašķidrināšanas procesā aprīkotā saldēšanas sistēma ir paredzēta, lai siltummainis sasniegtu minimālo temperatūras starpību starp aukstuma un siltuma plūsmu, tādējādi panākot augstu saldēšanas efektivitāti.
Dabasgāzes sašķidrināšanas saldēšanas sistēma ir ļoti nobriedusi, un visbiežāk izmantotie procesi ietver:
Pakāpenisks saldēšanas cikls
Jaukta aukstumaģenta saldēšanas cikls
Jaukta aukstumaģenta saldēšanas cikls ar iepriekšēju dzesēšanu
Izplešanās mehānisma aukstais cikls
2) Pakāpju saldēšanas cikls
Pakāpeniskais saldēšanas cikls pirmo reizi tika pielietots sašķidrinātās dabasgāzes produktiem 1939. gadā. Tas tika uzstādīts Klīvlendā, Amerikas Savienotajās Valstīs, izmantojot NH3 un C2H4 kā pirmās un otrās pakāpes aukstumaģentus.
Pirmajā posmā kā aukstumaģentu izmanto propānu vai freonu. Attīrītā dabasgāze tiek atdzesēta līdz –35–40 ℃ propāna vai freona dzesētājā. Pēc smago ogļūdeņražu atdalīšanas virs pentāna tā nonāk otrajā posmā dzesēšanai. No propāna dzesētāja iztvaikojušo propāna gāzi kompresors saspiež, pēc atdzesēšanas ūdens dzesētājā to atkārtoti sašķidrina un atkārtoti novada uz propāna dzesētāju.
Otrajā posmā kā aukstumaģentu izmanto etānu vai etilēnu, un dabasgāze tiek atdzesēta līdz –90–100 ℃ otrajā posmā un sašķidrināta trešajā posmā dzesēšanai. Pēc spiediena paaugstināšanas un atdzesēšanas ar ūdeni no etāna vai etilēna dzesētāja iztvaikotā gāze tiek atdzesēta un sašķidrināta propāna dzesētājā un pārstrādāta etāna vai etilēna dzesētājā.
Trešajā posmā kā aukstumaģentu izmanto metānu. Sašķidrinātā dabasgāze tiek atdzesēta līdz –150–160 ℃ metāna dzesētājā un pēc tam caur droseļvārstu tiek pazemināts spiediens. Pēc tam, kad temperatūra nokrītas līdz –162 ℃, tā tiek iesūknēta uz sašķidrinātās dabasgāzes uzglabāšanas tvertni. No metāna dzesētāja iztvaikotā gāze tiek paaugstināta spiediena un atdzesēta ar ūdeni, atdzesēta propāna dzesētājā, sašķidrināta etāna vai etilēna dzesētājā un atkārtoti novadīta metāna dzesētājā.
Klasiskais pakāpju saldēšanas cikls ietver vairākus relatīvi neatkarīgus un savstarpēji saistītus dzesēšanas posmus. Tā kā aukstumaģentu parasti saspiež daudzpakāpju kompresors, katrā dzesēšanas posmā aukstumaģents var iztvaikot zem vairākiem spiedieniem un sadalīties vairākos temperatūras līmeņos, lai atdzesētu dabasgāzi, un aukstumaģents, kas iztvaikojis zem katra spiediena, nonāk atbilstošajā kompresora posmā saspiešanai. Katrā dzesēšanas posmā atšķiras tikai aukstumaģents, un darbības process būtībā ir līdzīgs.
Pakāpeniskās dzesēšanas cikla priekšrocības ir:
① Zems enerģijas patēriņš;
② Dzesēšanas līdzeklis ir tīrs un tam nav problēmu ar dozēšanu;
③ Nobriedusi tehnoloģija un stabila darbība
Pakāpeniskās dzesēšanas cikla trūkumi ir šādi:
① Ir daudz vienību, un process ir sarežģīts;
② Ir daudz palīgiekārtu, un jābūt iekārtām, kas specializējas dažādu aukstumaģentu ražošanā un uzglabāšanai;
③ Cauruļvads un vadības sistēma ir sarežģīta un neērta uzturēšanai