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螺桿式天然氣液化機(jī)組裝置簡介
天然氣液化裝置是我公司為滿足天然氣液化行業(yè)中天然氣液化工藝的需要而開發(fā)的。它包括螺桿壓縮冷凝機(jī)組、天然氣液化器組和天然氣液分離器三個獨(dú)立部件，并組成完整的系統(tǒng)。
該裝置采用R22制冷劑直接冷卻天然氣，與載冷劑間接冷卻方式相比，簡化了系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
天然氣液化裝置工作原理
天然氣(煤層氣)液化是一個低溫過程。凈化后原料氣，進(jìn)入換熱器進(jìn)行低溫冷卻、冷凝和過冷，在-160℃的溫度下節(jié)流降壓，進(jìn)入 LNG 貯槽。
為使天然氣(煤層氣)液化，就必須將天然氣(煤層氣)的冷卻、冷凝和過冷等過程中的熱量進(jìn)行脫除，即需要相應(yīng)的冷量來與之交換。液化工藝中配備的制冷系統(tǒng)就是要使得換熱器達(dá)到最小的冷、熱流之溫差，并因此獲得極高的制冷效率。
液化的制冷系統(tǒng)已非常成熟，常用的工藝有：
(1) 階式制冷循環(huán)
(2) 混合冷劑制冷循環(huán)
(3) 帶預(yù)冷的混合冷劑制冷循環(huán)
(4) 膨脹機(jī)制冷循環(huán)
1、階式制冷循環(huán) （三級復(fù)疊系統(tǒng)）
該循環(huán)由若干個不同低溫下操作的制冷循環(huán)復(fù)迭組成。一般由用 C 3 H 8 、C 2 H 4 和 CH 4 三個制冷循環(huán)復(fù)疊而成，為裝置提供液化所需的冷量。其制冷溫度分別為-40℃、-100℃和-160℃。凈化后的天然氣進(jìn)入換熱器與 C 3 H 8 、C 2 H 4 和 CH 4 制冷劑進(jìn)行熱交換，經(jīng)過冷卻、冷凝，并節(jié)流后送入液化天然氣儲罐儲存。
優(yōu)點(diǎn)：能耗低。
缺點(diǎn)：機(jī)組多、流程復(fù)雜、維護(hù)不便、投資大。
2、混合制冷循環(huán) （自復(fù)疊系統(tǒng)）
混合冷劑制冷循環(huán)克服了階式制冷循環(huán)的某些缺點(diǎn)。采用混合式制冷劑、一臺制冷劑壓縮機(jī)。制冷劑是根據(jù)要液化的天然氣組分而配制的，經(jīng)充分混合，內(nèi)有 N2、C1～C5 碳?xì)浠衔铩?
與階式制冷循環(huán)相比：
優(yōu)點(diǎn)：機(jī)組少、流程簡單、投資較??；制冷劑可從原料氣中提取和補(bǔ)充。
缺點(diǎn)：能耗較階式循環(huán)高；
3、 帶丙烷預(yù)冷的混合制冷循環(huán)
為了降低混合制冷劑制冷循環(huán)的能耗，減少混合制冷劑的組分，發(fā)展了帶丙烷預(yù)冷的混合冷劑制冷循環(huán),簡稱 C3/MRC 工藝。該工藝使用丙烷制冷循環(huán)和混合制冷劑循環(huán)串聯(lián)，高壓丙烷在膨脹和部分汽化前線經(jīng)冷卻水（或空氣）冷卻和冷凝，隨后丙烷被輸送至不同壓力工作狀態(tài)下的蒸發(fā)器。用丙烷在-30℃的溫度對原料氣進(jìn)行第一步冷卻，并對 MR 循環(huán)中的高壓制冷劑進(jìn)行冷凝。蒸發(fā)器出來的丙烷完全汽化后又被重新壓縮。
混合制冷劑組分根據(jù)原料氣組分以及其他條件的不同而變化，但一般都會包括氮?dú)?、甲烷、乙烷和丙烷。高壓混合制冷劑首先?jīng)冷卻水進(jìn)行冷卻，隨后由丙烷進(jìn)一步冷卻，在離開最后一個丙烷交換器時被部分冷凝，并分成氣流（輕 MR）和液流（重 MR）分別被送到繞管式深冷換熱器中，氣態(tài)流和液態(tài)流均流經(jīng)繞管束。
液化天然氣冷量計(jì)算所需參數(shù) ：
天然氣進(jìn)口溫度；天然氣出口溫度；天然氣流量；進(jìn)口壓力；出口壓力；天然氣組成（摩爾百分比）。
液化天然氣冷凍方案案例 ：
某深冷設(shè)備工程有限公司天然氣冷卻項(xiàng)目，配套一套天然氣冷卻機(jī)組， 該套機(jī)組的作用是將天然氣里面的重?zé)N進(jìn)行分離，剩余純凈的甲烷氣體通過加壓送入到各加氣站或進(jìn)一步液化，液化成液體輸送到各用氣站。
1 、技術(shù)條件：
制冷劑 R22， 天然氣進(jìn)口溫度：-15℃，天然氣出口溫度：-35℃，蒸發(fā)溫度：-40℃，最大處理量 3360Nm3 /h，壓力為 5.5MPa（G），壓損為 20KPa，冷量計(jì)算：45kw。
天然氣進(jìn)口溫度：45℃，天然氣出口溫度：20℃，蒸發(fā)溫度：10℃，最大處理量 3360Nm3 /h，壓力為 5.5MPa（G），壓損為 20KPa，冷量計(jì)算：60kw。
選擇螺桿制冷機(jī)組， 整體防爆要求 ExdIICT4，電機(jī)防護(hù)等級要求 IP55，儀表防護(hù)等級要求 IP65，
制冷控制系統(tǒng)采用 PLC，機(jī)組采用風(fēng)冷冷卻，調(diào)節(jié)高溫蒸發(fā)器以滿足低溫蒸發(fā)器負(fù)荷。
2、機(jī)組選型
（1）設(shè)計(jì)工況：-40℃/50℃。
（2）自動型天然氣冷卻機(jī)組 LQJZ100TF 一臺，單臺在設(shè)計(jì)工況下的制冷量為：103.4kw，軸功率為：106.6kw，電機(jī)功率為：132kw，電壓為：380V。
（3）雙蒸發(fā)器分高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器，用同一臺機(jī)組制冷，高溫蒸發(fā)器出氣口需要增加恒壓閥 PM1+CVP+EVM。
當(dāng)前位置：
