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三. 天然气液化技术介绍 3）膨胀机液化工艺 利用高压制冷剂通过透平膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷。 能耗高，液化率低。 1-脱水器；2-脱CO2塔；3-水冷却器；4-返回器压缩机；5、6、7-换热器；8-过冷器；9-储槽；10-膨胀机；11-压缩机 图3-3 天然气膨胀液化流程图 三. 天然气液化技术介绍 三大主流液化工艺流程 阶式制冷循环 膨胀机制冷循环 混合冷剂制冷循环 单一混合冷剂 丙烷预冷混合冷剂 双混合冷剂 混合流逐级制冷 流程复杂、设备多、能耗低、不再单独采用 液化率低、能耗高、适用中小型LNG装置 系统简单、投资低、适用大型LNG装置 在200万吨/年以上的液化规模中， C3/MRC工艺占据主要地位，主要由APCI开发 目前应用在卡塔尔的4个项目中的由APCI开发的AP-X工艺，每条线可年产780万吨，能扩充至1000万吨/年。 三. 天然气液化技术介绍 5.天然气的液化装置 天然气液化装置可以分为基本负荷型和调峰型两种，随着海上油气田的开发，近年又出现了浮式液化天然气生产储卸装置。天然气液化装置一般由预处理、液化、储存、控制及消防等系统组成。 1)基本负荷型天然气液化装置 基本负荷型天然气液化装置主要用于天然气生产地液化后远洋运输，进行国际间的LNG贸易。其液化和储存连续运行，装置的能力一般在106m3/d以上。全部设施由天然气预处理流程、液化流程、储存系统、控制系统、装卸系统和消防系统等组成，是一个庞大复杂的系统工程。 * LNG基本知识及液化技术介绍 北帕斯天然气液化项目组 设计管理部 目录 一、LNG的基本性质 二、LNG产业链 三、天然气液化技术介绍 四、北帕斯天然气液化工艺简介 一. LNG的基本性质 1. LNG的物理性质 主要成分：甲烷 临界温度：190.58K 在常温下，不能通过加压将其液化，而是经过预处理，脱除重烃、硫化物、二氧化碳和水等杂质后，深冷到-162OC，实现液化。 主要物理性质如表1-1所示： 气体相对密度 沸点/°C （常压） 液体密度（g/l） （沸点下） 高热值 （MJ/m3） 颜色 0.60~0.70 约-162°C 430~460 41.5~45.3 无色透明 表1-1 一. LNG的基本性质 2. 典型的LNG组成 常压泡点下的性质 组成1 组成2 组成3 组成（摩尔分数）/% N2 CH4 C2H6 C3H8 I-C4H10 N-C4H10 C5H12 摩尔质量/（kg/mol） 泡点温度/oC 密度/（kg/m3） 0.5 97.5 1.8 0.2 16.41 -162.6 431.6 1.79 93.9 3.26 0.69 0.12 0.15 0.09 17.07 -165.3 448.8 0.36 87.20 8.61 2.74 0.42 0.65 0.02 18.52 -161.3 468.7 表1-2 一. LNG的基本性质 3. LNG的性质特点 温度低 在大气压力下，LNG沸点都在-162°C左右。 液态与气态密度比大 1体积液化天然气的密度大约是1体积气态天然气的600倍，即1体积LNG大致转化为600体积的气体。 可燃性 一般环境条件下，天然气和空气混合的云团中，天然气含量在5%~15%（体积）范围内可以引起着火，其最低可燃下限（LEL）为4%。 一. LNG的基本性质 4. LNG的安全特性 1）燃烧特性 燃烧范围：5%~15%，即体积分数低于5%和高于15%都不会燃烧； 自燃温度：可燃气体与空气混合物，在没有火源的情况下，达到某一温度后，能够自动点燃着火的最低温度称为自燃温度。甲烷性质比较稳定，在大气压力条件下，纯甲烷的平均自燃温度为650°C。以甲烷为主要成分的天然气自燃温度较高，LNG的自燃温度随着组份的变化而变化。 燃烧速度：是火焰在空气-燃气的混合物中的传递速度。天然气的燃烧速度较低，其最高燃烧速度只有0.3m/s。 一. LNG的基本性质 2）低温特性 隔热保冷：LNG系统的保冷隔热材料应满足导热系数低，密度低，吸湿率和吸水率小，抗冻性强，并在低温下不开裂，耐火性好，无气味，不易霉烂，对人体无害，机械强度高，经久耐用，价格低廉，方便施工等。 蒸发特性：LNG作为沸腾液体储存在绝热储罐中，外界任何传入的热量都会引起一定量液体蒸发成气体，这就是蒸发气（BOG）。标准状况下蒸发气密度是空气60%。当LNG压力降到沸点压力以下时，将有一定量的液体蒸发成为气体，同时液体温度也随之降低到其在该压力下的沸点，这就是LNG闪蒸。由于压力/温度变化引起的LNG蒸发产生的蒸发气处理是液化天然气储存运输中经常遇到的问题。 一. LNG的基本性质 泄露特性：LNG泄漏到地面，起初迅速蒸发，