4)脱水方法的选择
冷却脱水受温度压力限制,脱水深度受限,常作为初级脱水,由于天然气液化原料气处理要求露点在-100oC以下,很少使用。
甘醇法适用于大型天然气液化装置中脱除原料气所含的大部分水分。甘醇法投资较低,连续操作,压降较小。再生能耗小。采用汽提再生时,干气露点可降到约-60oC。但气体含有重烃时,易起泡,影响操作,增加能耗。
分子筛法适用于要求干气露点低的场合,可以使气体中的体积分数降低到1x10-6以下。该法对温度流速压力等变化不敏感,腐蚀起泡问题不存在,对于处理量小,脱水深度大的装置特别适合。
实际使用中,对于露点要求大的装置,可以采用分段脱水,先用甘醇法除去大部分水,再用分子筛法深度脱水到所要求的低露点。
4.天然气的液化工艺
工业中,常使用机械制冷使天然气获得液化所必须的低温。典型的液化制冷工艺可以分为三种:阶式(CASCADE)制冷、混合冷剂制冷、膨胀机液化。
1)阶式(CASCADE)制冷工艺
也称级联式液化工艺。利用常压沸点不同的冷剂逐级降低制冷温度实现天然气的液化。是20世纪六七十年代用于生产液化天然气的主要工艺方法。常用的冷剂是丙烷、乙烯、甲烷。图3-1是阶式制冷原理图。
第一级丙烷制冷循环为天然气/乙烯/甲烷提供冷量;第二级乙烯制冷循环为天然气/甲烷提供冷量;第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量;
阶式(CASCADE)制冷的特点是蒸发温度较高的冷剂除将冷量传给工艺气外,还使冷量传给蒸发温度较低的冷剂,使其液化并过冷;分级制冷可减小压缩功耗和冷凝负荷,在不同的温度下为天然气提供冷量,能耗低,气体液化率高(可达90%以上),但所需设备多,投资大,制冷剂用量多,流程复杂。
(待续)