Hoogwaardige Chinese LNG-fabriek - 0,7~3,5 MMSCFD Klantgericht kleinschalig LNG-installatieproces of LNG-liquefactie-installatie - Rongteng

Vergelijking en selectie van procestechnologie

Het proces van het vloeibaar maken van aardgas omvat de voorbehandeling (zuivering) van het ruwe gas, het vloeibaar maken (of LNG-liquefactie-installatie), de compressie van de koelmiddelcirculatie, de opslag van het product, het laden en het hulpsysteem, enz. Het hoofdproces omvat de zuivering van het ruwe gas en het vloeibaar maken van het gezuiverde gas.

Selectie van het zuiveringsproces voor aardgas

Omdat aardgas ruw gas is, moet het grondig worden gezuiverd voordat het vloeibaar wordt gemaakt. Dat wil zeggen dat het zure gas, water en onzuiverheden in het toevoergas, zoals H2S, CO2, H2O, Hg en aromatische koolwaterstoffen, moeten worden verwijderd om verstopping en corrosie van apparatuur en pijpleidingen door bevriezing bij lage temperaturen te voorkomen. In tabel 5.1-1 staan ​​de voorbehandelingsnormen en het maximale gehalte aan onzuiverheden in het toevoergas in een LNG-installatie.

Maximaal toelaatbaar gehalte aan onzuiverheden in LNG-voedingsgas

Volgens de gegevens van het voedingsgas overschrijdt het watergehalte in het voedingsgas de norm en moet het gezuiverd worden.

A) Keuze van het ontzuringsproces

H₂S en CO₂ in aardgas worden gezamenlijk aangeduid als zuur gas. Hun aanwezigheid veroorzaakt metaalcorrosie en vervuilt het milieu. Bovendien zal een te hoog CO₂-gehalte de calorische waarde van aardgas verlagen. Daarom moet het gehalte aan zure componenten in aardgas strikt worden gecontroleerd om te voldoen aan de eisen van proces- en productkwaliteit.

Er bestaan ​​oplosmiddelabsorptiemethoden, fysische absorptiemethoden, oxidatie-reductiemethoden en moleculaire zeefadsorptiemethoden voor het verwijderen van zuur gas uit aardgas. Momenteel is de oplosmiddelabsorptiemethode algemeen erkend en wordt deze veel gebruikt. Het is een ontzwavelingsmethode gebaseerd op een omkeerbare chemische reactie en het gebruik van alkalische oplosmiddelen als absorptiemiddel. Het oplosmiddel reageert met zure componenten (voornamelijk CO2) in het toevoergas om verbindingen te vormen. De rijke vloeistof die zuur gas absorbeert, kan ontbinden en zuur gas vrijgeven onder omstandigheden van stijgende temperatuur en dalende druk, om de regeneratie en het gebruik van oplosmiddel te realiseren.

In termen van energieverbruik, behandelingsomvang, investering en operationele kosten is de MDEA-aminevloeistofmethode het meest geschikte proces. Daarom wordt in dit schema de MDEA-aminevloeistofmethode gekozen voor ontzuring.

B) Selectie van het dehydratatieproces

Het proces van aardgasontwatering omvat over het algemeen dehydratatie bij lage temperatuur, adsorptie van vast droogmiddel en absorptie van oplosmiddelen. Vriesscheiding wordt voornamelijk gebruikt om hydraatvorming van aardgas te voorkomen bij lage temperaturen, maar de toegestane lage temperatuur is beperkt, wat niet kan voldoen aan de eisen voor aardgasliquefactie. Oplosmiddelenabsorptie omvat meestal geconcentreerd zuur (meestal geconcentreerd fosforzuur en andere organische zuren), glycol (veelgebruikt triethyleenglycol), enz. Deze methoden hebben echter een geringe dehydratatiediepte, waardoor ze niet kunnen worden gebruikt in cryogene installaties. Methoden voor dehydratatie van vast droogmiddel zijn de silicagelmethode, de moleculaire zeefmethode of een combinatie van beide.

Voor het vloeibaar maken en dehydrateren van aardgas is een vaste adsorptiemethode vereist. Omdat moleculaire zeef een sterke adsorptieselectiviteit en hoge adsorptie-eigenschappen heeft bij lage waterdamppartiële druk, en tegelijkertijd resterend zuurgas kan verwijderen, wordt moleculaire zeef 4A in dit schema gebruikt als dehydratatie-adsorbens.

C) Selectie van het kwikverwijderingsproces

Momenteel bestaan ​​er hoofdzakelijk twee soorten kwikverwijderingsprocessen: de HGSIV-moleculaire zeefadsorptiemethode van UOP in de Verenigde Staten en de chemische reactie tussen kwik en zwavel met behulp van met zwavel geïmpregneerde actieve kool om kwiksulfide te produceren, dat op de actieve kool wordt geadsorbeerd. De eerste methode is duur en geschikt voor toepassingen met een hoog kwikgehalte; de ​​tweede methode is goedkoop en geschikt voor toepassingen met een laag kwikgehalte.

Enerzijds zijn de operationele kosten van de HGSIV moleculaire zeef zeer hoog; anderzijds is het kwikgehalte in het toevoergas van deze unit relatief laag. Het bedrijf heeft dan ook succesvolle ervaringen met het gebruik van met zwavel geïmpregneerde actieve kool voor kwikverwijdering.