Visokokakovostna kitajska tovarna obratov za utekočinjeni zemeljski plin - 0,7~3,5 MMSCFD Po meri prilagojen postopek obrata za utekočinjeni zemeljski plin v majhnem obsegu ali obrat za utekočinjeni zemeljski plin – Rongteng

Primerjava in izbira procesne tehnologije

Postopek utekočinjanja zemeljskega plina vključuje predobdelavo (čiščenje) surovega plina, utekočinjanje (ali napravo za utekočinjanje LNG), kompresijo s kroženjem hladilnega sredstva, skladiščenje produkta, polnjenje in pomožni sistem itd. Glavni postopek vključuje čiščenje surovega plina in utekočinjanje prečiščenega plina.

Izbira postopka čiščenja zemeljskega plina

Zemeljski plin, kot surov plin, je treba pred utekočinjanjem temeljito prečistiti. To pomeni, da se odstranijo kisli plin, voda in nečistoče v dovodnem plinu, kot so H2S, CO2, H2O, Hg in aromatski ogljikovodiki, da se prepreči blokiranje in korozija opreme in cevovodov zaradi zmrzovanja pri nizki temperaturi. V tabeli 5.1-1 so navedeni standardi predobdelave in največja vsebnost nečistoč v dovodnem plinu v obratu za utekočinjeni zemeljski plin (LNG).

Največja dovoljena vsebnost nečistoč v dovodnem plinu za utekočinjeni zemeljski plin (LNG)

Glede na podatke o dovodnem plinu vsebnost vode v dovodnem plinu presega standard in ga je treba prečistiti.

A) Izbira postopka razkisanja

H2S in CO2, ki ju vsebuje zemeljski plin, se skupaj imenujeta kisli plin. Njuna prisotnost povzroča korozijo kovin in onesnažuje okolje. Poleg tega se bo, če je vsebnost CO2 previsoka, kalorična vrednost zemeljskega plina zmanjšala. Zato je treba vsebnost kislih komponent v zemeljskem plinu strogo nadzorovati, da se izpolnijo zahteve glede kakovosti procesa in izdelka.

Za odstranjevanje kislega plina iz zemeljskega plina obstajajo metoda absorpcije topila, metoda fizikalne absorpcije, metoda oksidacije in redukcije ter metoda adsorpcije z molekularnim sitom. Trenutno je metoda absorpcije topila široko priznana in se pogosto uporablja. Gre za metodo razžvepljevanja, ki temelji na reverzibilni kemijski reakciji in uporabi alkalnega topila kot absorbenta. Topilo reagira s kislimi komponentami (predvsem CO2) v dovodnem plinu in tvori spojine. Bogata tekočina, ki absorbira kisli plin, se lahko pod pogojem naraščajoče temperature in znižanega tlaka razgradi in sprosti kisli plin, kar omogoča regeneracijo in izkoriščanje topila.

Glede porabe energije, obsega obdelave, naložbenih in obratovalnih stroškov je metoda s tekočim aminom MDEA najprimernejši postopek, zato je bila v tej shemi za razkisanje izbrana metoda s tekočim aminom MDEA.

B) Izbira postopka dehidracije

Postopek dehidracije zemeljskega plina običajno vključuje nizkotemperaturno dehidracijo, adsorpcijo s trdnim sušilnim sredstvom in absorpcijo topila. Ločevanje z zamrzovanjem se uporablja predvsem za preprečevanje hidratacije zemeljskega plina pri nizkih temperaturah, vendar je dovoljena nizka temperatura omejena in ne more izpolniti zahtev za utekočinjanje zemeljskega plina; absorpcija topila običajno vključuje koncentrirano kislino (običajno koncentrirano fosforno kislino in druge organske kisline), glikol (običajno trietilen glikol) itd., vendar imajo te metode nizko globino dehidracije, zaradi česar jih ni mogoče uporabiti v kriogenih enotah; metode dehidracije s trdnim sušilnim sredstvom so metoda s silikagelom, metoda molekularnega sita ali kombinacija obeh metod.

Utekočinjanje in dehidracija zemeljskega plina morata uporabiti metodo adsorpcije na trdni osnovi. Ker ima molekularno sito močno adsorpcijsko selektivnost, visoke adsorpcijske lastnosti pri nizkem parcialnem tlaku vodne pare in lahko hkrati dodatno odstrani preostali kisli plin, se v tej shemi kot dehidracijski adsorbent uporablja molekularno sito 4A.

C) Izbira postopka odstranjevanja živega srebra

Trenutno obstajata predvsem dve vrsti postopkov odstranjevanja živega srebra: metoda adsorpcije z molekularnim sitom HGSIV podjetja UOP v Združenih državah Amerike in kemična reakcija med živim srebrom in žveplom z uporabo aktivnega oglja, impregniranega z žveplom, za proizvodnjo živosrebrnega sulfida, ki se adsorbira na aktivno oglje. Prvi je drag in primeren za primere z visoko vsebnostjo živega srebra; drugi je poceni in primeren za primere z nizko vsebnostjo živega srebra.

Po eni strani so obratovalni stroški molekularnega sita HGSIV zelo visoki, po drugi strani pa je vsebnost živega srebra v dovodnem plinu te enote relativno nizka. Zato ima podjetje uspešne izkušnje z uporabo postopka odstranjevanja živega srebra z aktivnim ogljem, impregniranim z žveplom.