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A liquefação de gás natural, também conhecida como GNL, consiste na condensação do gás natural em líquido por meio do resfriamento do gás natural gasoso sob pressão normal a – 162 ℃. A liquefação de gás natural pode economizar significativamente espaço de armazenamento e transporte, além de apresentar as vantagens de alto poder calorífico, alto desempenho, equilíbrio e regulação da carga urbana, proteção ambiental e redução da poluição urbana, entre outras.

A liquefação é o núcleo da produção de GNL. Atualmente, os processos de liquefação de gás natural maduros incluem principalmente o processo de liquefação em cascata, o processo de liquefação com refrigerante misto e o processo de liquefação com expansor.

O processo de liquefação de gás natural em cascata usa diferentes pontos de ebulição de refrigerante sob pressão normal para reduzir a temperatura de refrigeração passo a passo para atingir o objetivo da liquefação de gás natural.

O ciclo de refrigerante misto (MRC) é um processo no qual mais de cinco tipos de refrigerantes mistos multicomponentes, como hidrocarbonetos C1 a C5 e N2, são usados ​​como fluidos de trabalho para condensar, evaporar e expandir gradualmente, obtendo capacidade de refrigeração em diferentes níveis de temperatura, e então resfriar e liquefazer gradualmente o gás natural. O processo de liquefação de refrigerante misto é dividido em diversos tipos de ciclos de refrigeração.

O processo de liquefação com expansor refere-se ao processo de liquefação de gás natural usando refrigerante de alta pressão para realizar refrigeração de ciclo Claude reverso com expansão adiabática do turboexpansor.

O esquema do processo inclui principalmente: unidade de regulação e medição de pressão de gás de alimentação, unidade de purificação de gás natural e unidade de liquefação de gás natural, sistema de armazenamento de refrigerante, sistema de compressão de circulação de refrigerante, unidade de armazenamento e carregamento de GNL.

O gás natural que entra na estação passa primeiro pela unidade de regulação e medição de pressão, que realiza a regulação e a medição da pressão do gás natural recebido. O gás natural entra na unidade de purificação de gás natural, onde é submetido aos tratamentos de remoção de CO2, remoção de H2S e desidratação. O processo MDEA é recomendado para descarbonização e remoção de H2S, enquanto o processo de desidratação por peneira molecular com três torres ou o processo de desidratação TEG é recomendado para desidratação. Recomenda-se o uso de BOG recuperado e comprimido para o gás de regeneração.

Gás natural purificado na unidade de liquefação de gás natural, refrigerante misto (processo de liquefação MRC) é recomendado para a liquefação de gás natural; o GNL liquefeito é armazenado em tanques de armazenamento, e o processo de armazenamento atmosférico e de baixa temperatura é recomendado para o armazenamento de GNL. Um tanque de armazenamento atmosférico de baixa temperatura é equipado com um compressor de gás natural (BG), e um compressor de gás natural (BOG) é usado para pressurizar o gás natural antes de entrar na regeneração do secador de peneira molecular, dependendo da bomba criogênica para a instalação.