10~30 ×10⁴เอ็นเอ็ม³โรงงานผลิตก๊าซธรรมชาติเหลวขนาดใหญ่

บทนำ

การทำให้ก๊าซธรรมชาติเป็นของเหลว หรือเรียกสั้น ๆ ว่า LNG คือการเปลี่ยนก๊าซธรรมชาติให้เป็นของเหลวโดยการทำให้ก๊าซธรรมชาติที่อยู่ในสถานะก๊าซเย็นลงภายใต้ความดันปกติจนถึง -162 องศาเซลเซียส การทำให้ก๊าซธรรมชาติเป็นของเหลวสามารถประหยัดพื้นที่จัดเก็บและขนส่งได้อย่างมาก และมีข้อดีคือมีค่าความร้อนสูง ประสิทธิภาพสูง เอื้อต่อการรักษาสมดุลของการควบคุมการใช้ไฟฟ้าในเมือง เอื้อต่อการรักษาสิ่งแวดล้อม ลดมลพิษในเมือง และอื่น ๆ

กระบวนการทำให้เป็นของเหลวเป็นหัวใจสำคัญของการผลิต LNG และโรงงาน LNG แบบติดตั้งบนฐานเคลื่อนที่ ปัจจุบัน กระบวนการทำให้ก๊าซธรรมชาติเป็นของเหลวที่พัฒนาแล้วส่วนใหญ่ประกอบด้วย กระบวนการทำให้เป็นของเหลวแบบเรียงลำดับ กระบวนการทำให้เป็นของเหลวโดยใช้สารทำความเย็นผสม และกระบวนการทำให้เป็นของเหลวโดยใช้เครื่องขยายตัว

กระบวนการแปรสภาพก๊าซธรรมชาติเป็นของเหลวแบบเรียงลำดับขั้น ใช้สารทำความเย็นที่มีจุดเดือดต่างกันภายใต้ความดันปกติ เพื่อลดอุณหภูมิการทำความเย็นทีละขั้นตอน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการแปรสภาพก๊าซธรรมชาติเป็นของเหลว

วงจรทำความเย็นแบบผสม (Mixed Refrigerant Cycle: MRC) คือกระบวนการที่ใช้สารทำความเย็นผสมหลายองค์ประกอบมากกว่าห้าชนิด เช่น ไฮโดรคาร์บอน C1 ~ C5 และ N2 เป็นสารทำงาน เพื่อให้เกิดการควบแน่น การระเหย และการขยายตัวทีละขั้นตอน เพื่อให้ได้ความสามารถในการทำความเย็นที่อุณหภูมิแตกต่างกัน จากนั้นจึงค่อยๆ ทำความเย็นและทำให้ก๊าซธรรมชาติกลายเป็นของเหลว กระบวนการทำให้ก๊าซธรรมชาติกลายเป็นของเหลวโดยใช้สารทำความเย็นผสมนี้แบ่งออกเป็นวงจรทำความเย็นหลายประเภท

กระบวนการทำให้เป็นของเหลวด้วยเครื่องขยาย หมายถึง กระบวนการทำให้ก๊าซธรรมชาติเป็นของเหลวโดยใช้สารทำความเย็นแรงดันสูง เพื่อให้เกิดการทำความเย็นแบบวัฏจักรโคลดแบบย้อนกลับ โดยอาศัยการขยายตัวแบบอะเดียแบติกของเครื่องขยายเทอร์โบ

แผนผังกระบวนการหลักประกอบด้วย: หน่วยควบคุมและวัดแรงดันก๊าซป้อนเข้า, หน่วยทำให้ก๊าซธรรมชาติบริสุทธิ์และหน่วยทำให้ก๊าซธรรมชาติเป็นของเหลว, ระบบจัดเก็บสารทำความเย็น, ระบบอัดหมุนเวียนสารทำความเย็น, หน่วยจัดเก็บและขนถ่าย LNG

พารามิเตอร์การออกแบบ

ในการออกแบบชุดอุปกรณ์สำหรับโรงงานผลิต LNG เราจำเป็นต้องใช้พารามิเตอร์ต่อไปนี้

1) เงื่อนไขพื้นฐานในการออกแบบโรงงาน:

อัตราการไหลของก๊าซป้อน

แรงดันก๊าซป้อน

อุณหภูมิของก๊าซป้อน

ปริมาณน้ำอิสระในก๊าซป้อนเข้า

2) ส่วนประกอบของก๊าซป้อนโดยละเอียด (โมล%)

3) ข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์:

ก๊าซธรรมชาติเหลว:

แรงดันทางออก

อุณหภูมิการลดอุณหภูมิภายใต้ความดันขาออก

ปริมาณไนโตรเจนสูงสุด

ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์สูงสุด