天然气知识学习心得液化天然气知识介绍一、前言近二三十年以来，随着人类绿色意识的觉醒，环境保护意识不断加强，可持续发展观念深入人心。天然气作为清洁能源，重要化工原料，得到了更为广泛的利用，世界各国把推广利用天然气，提高天然气在一次能源消费中的比重，作为优化能源结构，实现经济、社会和环境协调发展的重要途径，目前天然气消费在世界能源消费结构中的比重已达35%，成为仅次于石油的第二大能源[1]。由于设计到的技术问题很多，从2003年起，国际燃气联盟（igu）成立了lng问题的计划委员会（pgcd），并将与其它国际组织（如世界lng会议，美国燃气工艺研究院（igt）和国际冷冻组织（iir）等）合作进行工作。追踪并全面研究世界上发展lng的经验[2]。同时，我国能源消费总量占世界能源消费总量的11.1%，属世界第二位，在能源消费大国中，我国能源消费总量中煤炭比重最高，是全球平均水平的2.9倍，而天然气比重最低（仅占2.8%），只是全球平均水平的7.2%。从可持续发展角度讲，西部大开发的实质就是在西部大开发的同时，要确保西部自然资源的保护和可持续发展，合理处理西部地区经济发展与资源、环境等之间的协调发展，确保西部地区石油天然气等能源的可持续发展。二、国内外概况及发展趋势1941年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的lng装置，液化能力为8500m3/d。从60年代开始，lng工业得到了迅猛发展，规模越来越大，基本负荷型液化能力在2.5×104m3/d。据资料[3]介绍，目前各国投产的lng装置已达160多套，lng出口总量已超过46.18×106t/a。天然气的主要成分是甲烷，甲烷的常压沸点是-161℃，临界温度为-84℃，临界压力为4.1mpa。lng是液化天然气的简称，它是天然气经过净化（脱水、脱烃、脱酸性气体）后[4]，采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的第1页共8页[5]。2.1国外研究现状国外的液化装置规模大、工艺复杂、设备多、投资高，基本都采用阶式制冷和混合冷剂制冷工艺，目前两种类型的装置都在运行，新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺，研究的主要目的在于降低液化能耗。制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环，目前有报道又有cⅡ-2新工艺[6]，该工艺既具有纯组分循环的优点，如简单、无相分离和易于控制，又有混合冷剂制冷循环的优点，如天然气和制冷剂制冷温位配合较好、功效高、设备少等优点。原理流程见图1。axens公司与法国石油研究所（ifp）合作，共同开发的一种先进的天然气液化新工艺——liquefin首次工业化，该工艺为lng市场奠定了基础。其生产能力较通用的方法高15%-20%，生产成本低25%。使用liquefin法之后，每单元液化装置产量可达600×104t/y以上。采用liquefin工艺生产lng的费用每吨可降低25%[7]。该工艺的主要优点是使用了翅片式换热器和热力学优化后的工艺，可建设超大容量的液化装置。axens已经给美国、欧洲、亚洲等几个主要地区提出使用该工艺的建议，并正在进行前期设计和可行性研究。ifp和axens开发的liquefin工艺的安全、环保、实用及创新特点最近已被世界认可，该工艺获得了化学工程师学会授予的“工程优秀奖”[8]。美国德克萨斯大学工程实验站，开发了一种新型天然气液化的技术——gtl技术已申请专利。该技术比目前开发的gtl技术更适用于小规模装置，可加工30.5×104m3/d的天然气。该实验站的gtl已许可给合成燃料（synfuels）公司。该公司在a＆m大学校园附近建立了一套gtl中试装置，目前正在进行经济性模拟分析。新工艺比现有技术简单的多，不需要合成气，除了发电之外，也不需要使用氧气。其经济性、规模和生产方面都不同于普通的费托gtl工艺。第一套工业装置可能在2004年上半年建成[9]。第2页共8页2.2国内研究现状早在60年代，国家科委就制订了lng发展规划，60年代中期完成了工业性试验，四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的天然气深冷分离及液化的工业生产装置，除生产he外，还生产lng。1991年该厂为航天部提供30tlng作为火箭试验燃料。与国外情况不同的是，国内天然气液化的研究都是以小型液化工艺为目标，有关这方面的文献发表较多[10]，以下就国内现有的天然气液化装置工艺作简单介绍。2.2.1四川液...
