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天然氣液化需要什么條件?
天燃?xì)庖夯枰裁礂l件,或者說(shuō)甲烷液化需要什么條件?
問(wèn)
提問(wèn)者:網(wǎng)友
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2017-05-19
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天然氣在常壓下,當(dāng)冷卻至約-162℃時(shí),則由氣態(tài)變成液態(tài),稱為液化天然氣(英文 Liquefied Natural Gas, 簡(jiǎn)稱LNG)。 天然氣在液化過(guò)程中進(jìn)一步得到凈化,甲烷純度更高,不含二氧化碳,硫化物,無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且無(wú)腐蝕性。 液化天然氣的體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600,大大方便存儲(chǔ)和運(yùn)輸。 液化天然氣比水輕,重量?jī)H為同體積水的45%。 LNG的基本特性有: LNG的主要成份為甲烷,化學(xué)名稱為CH4,還有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份組成。 臨界溫度為-82.3℃,臨界壓力為45.8kg/cm3。 沸點(diǎn)為-162.5℃,熔點(diǎn)為-182℃,著火點(diǎn)為650℃。 液態(tài)密度為0.425T/m3,氣態(tài)密度為0.718kg/Nm3 氣態(tài)熱值9100Kcal/m3,液態(tài)熱值12000Kcal/kg 爆炸范圍:上限為15%,下限為5%。 華白指數(shù)(W)44.94MJ/Nm3。 燃燒勢(shì)(CP)45.18。 天燃?xì)庖夯枰臈l件是:提高純度、降溫冷凍、增加壓力。 天然氣的主要成份是甲烷,它與石油氣不同,不能在常溫下加壓液化。利用低溫技術(shù)將天然氣液化是一項(xiàng)重大的先進(jìn)技術(shù),國(guó)外許多國(guó)家已廣泛采用。 天然氣在-162.5℃時(shí)發(fā)生相變,由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。在低溫下對(duì)其純度要求較高,因此,天然氣進(jìn)入冷箱前,需注入甲醇,一是降低冷點(diǎn)除水,同時(shí)收集碳?xì)浠衔锖土蚧瘹?,提高純度?關(guān)于深度冷凍,有三種方法: ①階段循環(huán)制冷; ②混合式或稱多組分制冷; ③膨脹壓縮制冷。 如美國(guó)布魯克林工廠的天然氣液化,采用兩級(jí)膨脹壓縮工藝。天然氣80%進(jìn)膨脹機(jī),20%進(jìn)壓縮機(jī)。膨脹、壓縮兩機(jī)同軸。氣體在膨脹機(jī)內(nèi)壓力降低,對(duì)外作功,用以帶動(dòng)壓縮機(jī),把進(jìn)入壓縮機(jī)的天然氣壓縮升壓。當(dāng)進(jìn)氣壓力為1.6Mpa時(shí),一、二級(jí)壓縮機(jī)出口壓力為1.9 Mpa和2.8 Mpa。經(jīng)過(guò)兩級(jí)壓縮后進(jìn)入冷箱,。在冷箱內(nèi),一側(cè)進(jìn)膨脹后的天然氣,加一側(cè)進(jìn)經(jīng)過(guò)壓縮的天然氣,兩者進(jìn)行換熱,壓縮氣體溫度降到-144.4K時(shí)液化。液化成本為0.65美元/10億Btu。 又如在我國(guó)吉林的一套天然氣液化裝置則采用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力,帶動(dòng)氮?dú)鈮嚎s機(jī),加壓了的氮?dú)馔ㄟ^(guò)氮?dú)馔钙脚蛎洐C(jī)制冷,使天然氣液化,該裝置不產(chǎn)生尾氣。兩裝置分別采用了天然氣潤(rùn)滑和氮?dú)鉂?rùn)滑的氣體軸承透平膨脹機(jī),具有國(guó)際先進(jìn)水平。該兩套工業(yè)性實(shí)驗(yàn)裝置已先后成功地投入運(yùn)行。
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