《焦炉煤气制LNG工艺技术及设备介绍.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焦炉煤气制LNG工艺技术及设备介绍.docx（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、焦炉煤气制LNG工艺技术及设备介绍目录1.引言22. LNG的物化性质、用途及优点2LNG的主要用途33. LNG的运输方式4焦炉煤气制LNG工程工艺技术方案45. 1. 工艺技术方案的选择45. 1. 1.原料路线确定的原那么45. 1.2.工艺技术方案的比拟和选择45. 2.工艺流程和消耗定额125. 2. 1.工艺流程概述125. 2. 2.原辐材料及消耗135. 2. 3.水、电和其他动力供应表135. 3.主要设备选择145. 3. 1.概述146.主要设备选择196.1.关键设备选择的依据196. 1. 1.填料塔196. 1.2.气化器196. 1. 3.换热器206. 1.4.
2、冷箱/板翅式换热器206. 1.5.一级加氢转化器216. 1.6.一段反响器216. 1. 7.LNG 储罐226. 2.大型超限设备概况22第1页共22页LNG储罐储存，别离出的富氢气做初净化再生气，再送焦化做燃 料；富氮气高点放空。液化工段 主要包括净化工序、液化别离两局部内容。(1)净化工序净化工序的目的是将原料气中的NH3、0、汞脱除。SNG中含有一定量的NG和饱和水，假设 不脱除进入冷箱就会造成冷箱冻堵；SNG中的汞成分包括单质汞、汞离子及有机汞化物，即使汞的 含量极低，会造成铝合金材料设备的腐蚀(液化局部中大局部低温换热器的材质选用铝合金)。各种 杂质的控制指标如下：NH3 lp
3、pM(vol)水 lppM(vol)汞 0.1 u g/m3芳香族化合物l10ppM(vol)1)脱氨因为N%在水中的溶解度极大，体积比到达700： 1,通过水洗即可到达很好 的脱NG效果。 本工程使用脱盐水对SNG进行喷淋水洗，脱除SNG中的NH3o2)脱水气体脱水的方法有很多，按其原理可归纳为如下四种，如下表：表4.1-3脱水方法列表LNG装置脱水多采用固体吸附脱水法。因为这种方法具有吸附能力强、低水汽分压下的吸附性方法原理应用低温冷凝法借助于水和天然气凝结成液体的温度差异，在一定压力 下降低含水气的温度，使其中的水汽和重燃凝结为液 体，再借助于重燃与水的相对密度差异和互不相容的特 点进行
4、重力别离，使水脱出。如果要提高脱水深 度，需要有制冷设 施，会增加投资和能 耗。化学试剂法用可以和天然气中水发生化学反响的试剂与天然气充 分接触，生成具有很低蒸汽压的另一种物质。这样可以 使水完全脱出。化学试剂再生很困 难，工业很少采用。溶剂吸收脱水 法利用一些液体物质和天然气中的水发生化学反响，而不 与天然气反响，只对水有很好的溶解能力，这样的物质 有：甲醇、甘醇等。需要溶剂，使用较广 泛。固体吸附脱水 法利用某些固体物质比外表积高，外表空隙可以吸附大量 水分子的特点进行天然气脱水。脱水后的含量可当到山 1ppm,这些物质有：分子筛、硅胶、活性氧化钠等常用于低含水量天 管秀潮弊资镇用高以及同
5、时进一步脱除剩余酸性气等优点。3)脱汞第10页共22页目前国内常用的脱汞方法包括两大类：物理方法、化学方法。物理方法脱汞主要原理是根据汞在一定温度压力下的饱和蒸气压的变化进行脱汞处理，采用天 然气节流膨胀产生低温，原料气中的汞蒸气冷凝，然后进行别离。工艺流程复杂，-30、3MPa下 汞蒸气浓度为1777ng/Nm3。化学脱汞方法包括三种：载硫活性炭、金属硫化物和载银分子筛。三种工艺流程相近，载硫活性炭是国内最常用的气相脱汞剂，能将天然气中的汞脱到20ng/Nm3以下， 其他两种方法仅能将汞脱到8000ng/Nm3 o（2）液化别离迄今为止，在天然气深冷领域中成熟的制冷工艺主要有以下三种：阶式制
6、冷循环工艺、混合 制冷循环工艺和膨胀机制冷循环工艺。1）氮气膨胀制冷循环工艺氮气膨胀机制冷循环工艺是利用透平膨胀机制冷原理，以氮气为介质，进行密闭循环制冷，该 工艺的主要优点是制冷剂简单，操作方便，设备台数少，投资少；主要缺点是能耗较高，液化率 低，对压力有较高要求。这种工艺适用于规模较小，资金紧张的情况下。2）阶式制冷循环工艺阶式制冷循环是用丙烷（或丙烯）、乙烷（或乙烯）、甲烷（或氮气）等纯冷剂进行的三级制冷，使天 然气在多个温度等级的制冷剂中与相应的制冷剂换热，从而使其冷却发生相变。阶式制冷能耗低，且工艺操作灵活，开停车快捷，易于初期开车投产。其缺点是需要三个大型 循环气压缩机，以及相当数
7、量的冷换设备；流程长、设备多、控制复杂等，适用于超大型的天然气 液化装置。3）混合制冷循环工艺是以多组分的混合制冷剂（N2和C1C5的混合物）取代传统的单一组分的制冷剂，大大简化了制 冷单元，提高了操作可靠性、灵活性，强化系统的能量利用，从而实现低能耗、低投资的目的。 此流程简单，效率高。三种工艺的技术经济比拟如下表：第11页共22页指标阶式制冷混合制冷膨胀制冷效率高较高低复杂程度高低低产品收率高高很低电耗相对值1.01.2投资大较低 1见代煤化辍才资讯综上所述，混合制冷工艺流程简单、设备少，能耗低，适应性强，且操作灵 活、开停车方 便，因此本工程拟选用混合制冷工艺将合成天然气液化，并采用低温
8、精镭工艺将甲烷中的氮气和 氢气别离出来，具有甲烷收率高、能耗低等特点。4）低温液化别离技术新地能源工程技术拥有一支高效的、技术精湛的团队，2011年11月，承接的国家 863课题“SNG输送、液化与车用技术”的子课题-lOOOONn? /d煤基合成天然气液化别离技术 的中试装置通过了国家科技部专家的成果鉴定，并对含氢天然气的净化、液化、精微别离、混合冷剂补充调配等进行了开发；2013年11月， 通过30X104Nm3 /dSNG液化工艺包审查，专家组一致认为，本次含氢合成天然气混合制冷低温 液化别离技术的创新性到达国际先进水平。5. 2.工艺流程和消耗定额5. 2.1.工艺流程概述5. 2.
9、1. 1.总体工艺方案概述焦炉煤气制LNG工程原料为焦炉煤气，经压缩、净化、合成、液化别离得到LNGo其主要生 产方法如下：脱硫采用加氢转化串干法脱硫工艺，将焦炉煤气中总硫含量降到O.lppM以下；甲烷 合成采用新地能源工程技术甲烷合成技术使焦炉煤气中的CO、C02与氢气发生反响生成 甲烷，反响余热利用废锅副产蒸汽；液化别离采用混合冷剂制冷与低温精储工艺将SNG液化成 LNG,使氮气和氢气与甲烷别离，LNG常压储存，装车外运。原料气组成一览表总体流程图如下:组成h2ch4COCO2CmHn02含量V%55 6023-275-81.5-3二2飒犷烧第12页共22页5. 2. 2.原辐材料及消耗序
10、号?称单位年耗量备注1活性炭脱硫剂t2活性炭吸油剂t3高效吸油剂t4氧化锌脱硫剂t5预加氢催化剂t6一加氢催化剂t7二加氢催化剂t8硫化碳t9脱氯剂t10甲烷合成催化剂t11精脱硫剂t12脱水分子筛t13专用脱汞剂t14混合制冷剂（乙烯、丙烷、异戊烷）t一次装填量15液氮t二现代爆化工方方负刑5. 2. 3.水、电和其他动力供应表第13页共22页序号名称规格单位小时用量备注1新鲜水t2电 10kV/380VkWh7二现代煤化工技才负见5. 3.主要设备选择5. 3. 1.概述焦炉煤气制LNFG工程工艺生产装置包括压缩工段、净化工段、合成工段、液化工段、LNG储 罐及装车站及相配套的气体供应站、
11、冷水站、导热油炉等公用工程和辅助装置。工程立足于国内自行设计、制造，充分利用国内外先进技术，做到精心设计、合理选材、结构 先进，从而使设备满足先进工艺要求。在保证工厂先进性、平安性和可靠性前提下，最大程度地节 约投资。5. 3.1.1.各工段设备综合情况(1)压缩工段定型设备主要为原料气压缩机、合成气压缩机、防爆桥式起重机。序 号设备名称型号材质台数备注的心、备1原料气压缩机(螺杆式)LG-274/5. 5组合件9 乙成套供应2合成气压缩机(往复式)2D32-51. 47/3. 7-25组合件81f瞬成套供应，开 2备13防爆桥式起重机LHB32-16. 5-00组合作fl说跖W犷(2)净化工
12、段定型设备为开工炉。非定型设备主要为一级加氢预转化器、中温脱硫槽、二级加氢转化器、滤 油槽、氧化锌脱硫槽、产品换热器、氮气冷却器、脱油脱蔡塔、粗脱硫塔、二硫化碳槽等。主要材 质为低合金钢、低合金钢加隔热衬里浇注料、不锈钢，内件采用不锈钢、铭铝耐热钢。第14页共22页序 弓设备名称型弓材质一台数总备1脱油脱奈塔03200X18504Q345R212粗脱硫塔中 3400X20652Q345R213预加氢转化器ID=2100mm H=9000mmQ345R214一级加氢转化器ID=2100mm H=14700mmQ345R15中温脱硫槽ID=3100mm H=15300mmQ345R26二级加氢转化
13、器ID=2100mm H=13300mmQ345R17氧化锌脱硫槽ID=2100mm H=13100mmQ345R28滤油槽ID=2000mm H=15300mmQ345R29:硫化碳槽ID=1600mm L=3500mmS30408110气液别离器ID=800mm H=3500mmQ345R111净化匚段开工加热炉组合件112产品换热器 600X3000 F=49. 7m215CrMoR113段间调温器I0400X1500 F=4. 5m215CrMoR114段间调温器II0500X2500 F29. 2m215CrMoR115氮气冷却器0500X4500 F=68m2Q345R116蒸汽加
14、热器0600X3000 F=66. 2m2东资讯(3)合成工段定型设备主要为循环液泵、循环气压缩机、开工加热炉、废锅等。非定型设备主要为反响器、 预热器、冷却器、气水别离罐等。依据介质及操作条件不同，主要材质为铭铝钢、低合金钢加隔热 衬里浇注料、低合金钢，内件采用不锈钢。第15页共22页序号设备名称型号材质台数总备1循环气压缩机容积流量12000Nm3/h组合件12防爆起重机起吊重量16t 起升高度7mcs13净化气冷却器D=400mm F=12. 8m2Q345R14净化气预热器D=900mm F=61mS3040815一段入口气换热器D=700mm F=lllm2S3040816一级废锅Q
15、345R17二级废锅Q345R18三段入口气换热器D=800mm F=129m2Q345R19循环气换热器D=600mm F=53. 3mS30408110循环热水换热器D=900mm F=294m2Q345R111除氧水预热器D=600mm F=81mQ345R1112产品冷却器D=700mm F=131m2工映养化十彳T兄13工艺凝液冷却器D=350mm F=22mQ345R114汽包排污冷却器115合成工段开工加热炉组合件116加药系统117循环液泵流量500L/h组合件2118一段反响器D=1500mm H=8000mm15CrMoR119二段反响器D=1700mm H=8350mm1
16、5CrMoR120:段反响器D=1600mm H=6200mm15CrMoR121保护床D=1800mm H=9400mm15CrMoR122:段入口水别离罐D=1000mm H=4000mmQ345R123产品气水别离罐D=800mm H=3200mmQ345R1J24汽包RW涕忆-寻匚二产厂(4)液化工段定型设备为制冷剂压缩机、冷箱、氮气压缩机、BOG压缩机、汽化器、电加热器等。非定型设备主要为脱氨塔、脱水塔、脱汞塔、制冷剂分液罐、丙烷储罐、异戊烷储罐、冷却器、加热器第16页共22页等。主要材质为低合金钢、高合金不锈钢等。序 号设备名称型号材质台数备注总备1脱氨塔1200X 10400mm
17、Q345R12合成气预冷却器1板翅式3合成气气液别离器2600X 4600mmQ345R14脱求塔1800X 8100mmQ345R15脱水塔1800X 11000mmQ345R36再生气冷却器500 X 7300mmF=82m2Q345R/S3040817再生气气液别离器1000X 4300mmQ345R18再生气加热器 450X7300Q345R/S3040819粉尘过滤器Q345R2110丙烷储罐中2000X 6900mmQ345R111异戊烷储碇中2000X 6900mmQ345R112乙烯储罐V=20m3Q345R113乙烯门增压汽化器铝合金1乙烯储 罐配套14制冷剂压缩机Q=388
18、45Nm7h组合件1离心、电 机驱动15氮气压缩机Q=4500Nm3/h组Mb现代痛:工主第17页共22页序 号设备名称型号材质台数备注总备(5)LNG储罐及装车站16冷箱4200X3800X 22000mm组合件117冷剂回收汽化器铝合金118LNG采样汽化器铝合金119气相预冷却器铝合金1板翅式20冷剂回收引射器0Crl8Nil0121制冷剂分液罐Q)2800X 6000mmQ345R122制冷剂压缩机二级分液罐2400X 5400mmQ345R123氮气压缩机入口缓冲罐中1800X 5600mmQ345R124制冷剂调节罐2000X 5500mmQ345R125氮气压缩机出口缓冲罐中10
19、00X 2800mmQ345R126乙烯取样汽化器铝合金127氮气电加热器128制冷剂干燥器12930BOG压缩机BOG进出口换热器Q=400Nm7h铝八彳二现曲订1 口也1方资芹厂定型设备为LNG装车泵、LNG装车臂、BOG加热器等。非定型设备为LNG储罐，主要材质 为低合金钢、高合金不锈钢。第18页共22页序 号设备名称型号材质台数备注邙 心、备LNG储罐V=5000m3内 06Crl9Nil0 外 Q345R/16MnDR1单容罐2LNG装乍泵316L23LNG装车臂304L414BOG加热器Q=600 Nm7h铝合金二现中渴化事才:资讯(6)气体供应站定型设备为空压机、净化系统、气化器
20、、变压吸附制氮机组等。非定型设备为液氮储罐、仪表 空气储罐、氮气储罐等。主要材质为高合金不锈钢、低合金钢。(7)全厂火炬本工程设置高架火炬，为供应商成套供应非定型设备，共1套。5. 3.1. 2.工艺生产装置主要设备分类汇总本工程工艺生产装置定型设备包括泵、压缩机、防爆桥式起重机、过滤器、加热器、冷箱等； 非定型设备有贮罐、大型储罐、别离器、换热器、塔器、反响器等，主要材质有碳素钢、低合金钢 和高合金钢。6.主要设备选择6.1. 关键设备选择的依据参考国内外同类装置成熟经验，依据相关标准、规范及规定进行设计，在满足平安的基础上， 力求做到技术先进，结构合理，节能降耗，使本装置成为同行中有代表性
21、的先进装置。6. 1. 1.填料塔本工程多个工段中采用填料塔。填料塔具有结构简单，传质和传热效率高，操作弹性大，阻 力降较小等特点。填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。其塔身是一直立式圆筒，底部 装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被 上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料外表流下。气体从塔底送入， 经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料外表上，气液两相密切接 触进行传质。填料塔内采用高性能液体分布器，提高了塔的传质效率，使气液在塔内更好地接触分布更均匀，以便发挥填料塔的最大效率和最大生
22、产能力。6.1. 2.气化器本工程气化器采用空气加热式。它是利用环境空气自然对流加热低温液体，使其气化成常温气 体的换热设备。空温式气化器用铝合金支架固定安装，它的基本单元是换热管，由假设干传热管组成板状排列，两端由集气管或集液管焊接形成一个板型管束，再由假设干个板型管束组成气化器。空温式气化器技术特性：利用自然空气传导对流辐射加热，无需额外的能耗，节能且环保。第19页共22页1 .引言LNG即液化天然气的英文(Liquefied Natural Gas)缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃 气体，主要成分由甲烷组成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162,使之凝结成液体。 天然气
23、液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。LNG是一种清洁、高效的能源。由于进口 LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障 能源平安，而出口 LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发 展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家 都将LNG列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约12%的高 速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃，LNG已 成为稀缺清洁资源，正在成为世界油气工业新的热点。按照中国的LNG使用计划，2020年为240
24、0亿立方米。而在进口天然气方面，发改委预计到 2020年，中国要进口 350亿立方米，相当于2500万吨/年，是广东省接收站的总量的7倍。2 . LNG的物化性质、用途及优点1、LNG的主要成份为甲烷，化学名称为CH”还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮电等 其他成份组成。2、临界温度为-82.3,临界压力为45.8kg/cm33、沸点为-162.5C,熔点为-182C,着火点为650c4、液态密度为0.430t/m3,气态密度为0.688kg/Nm35、气态热值 9100kcal/m3,液态热值 12000kcal/kg6、爆炸范围：上限为15%,下限为5%。7、华白指数(W)44.9
25、4MJ/Nn?。8、燃烧势(CP)45.189、辛烷值ASTM： 130(研究法)。10、无色、无味、无毒且无腐蚀性。11、体积约为同量气态天然气体积的1/62512 .天然气作为燃料的工作原理CH4+2O2=2H2O+CO2+38MJ/m313 . LNG基本参数LNG主要成分：甲烷(90%以上卜 乙烷、氮气(0.5-1%)及少量C3C5烷妙的低温液体。LNG是 由天然气转变的另一种能源形式。第2页共22页独特的桥式结构，组合美观大方，整体钢性强，运输使用平安，运行时，能有效消除各部份 的冷热应力，整体结构性能相当稳定。介质换热均匀，无偏流现象，保证介质流速控制在平安的范围之内。换热面积设计
26、裕量充足，独特的翅片管技术，使整体通风性能优良，极其有利于化霜和落霜，有效地提高了气化效果，在同等条件之下，系统满负荷工作时 间相对更长。6. 1. 3.换热器焦炉煤气制LNG工程换热设备采用固定式管板换热器。固定管板式换热器主要有外壳、管板、 管束、顶盖等部件构成。在圆形外壳内，装入平行管束，管束两端用焊接或胀接的方法固定在管板 上，两块管板与外壳直接焊接，装有进口或出口管的顶盖用螺栓与外壳两端法兰相连。它的特点是 结构简单，没有壳侧密封连接，相同的壳体内径排管最多，在有折流板的流动中旁路最小，管程可 以分成任何管程数，因两个管板由管子互相支撑，故在各种管壳式换热器中它的管板最薄，造价最 低
27、，因而得到广泛应用。当冷热两种流体的平均温差较大，或壳体和传热管材料膨胀系数相差较大，热应力超过材料的许用应力时，在壳体上需设膨胀节，这种换热器适用于两种介质温差不大，或温差较大但壳程压力不高，及壳程介质清洁，不易结垢的场合。6.1.4.冷箱/板翅式换热器在焦炉煤气制LNG工程液化工段中主换热器操作温度很低(-165),所以将此换热器布置在冷 箱内。冷箱是将几台钎焊铝制板翅式换热器和配管放置在密闭的钢制箱体内，并在箱体与箱内设备 之间充填满珠光砂。板翅式换热器内部为密闭结构，外部结构由型钢和碳钢板制成，这一组装过程 在制造厂内进行，并经过耐压和气密试验后出厂。在箱体的顶部和底部各设一人孔，以便
28、检修和充 填珠光砂时使用。另外，箱顶还设有压力调节盒。在板翅式换热器与支撑梁相接触的部位，放置隔热材料。珠光 砂在安装现场充填，以到达保冷的目的。冷箱的作用和特点：冷箱利用其传热效率高，可实现多股物料同时换热，可以最大限度的利用余热和余冷，降低能耗，提高产品收率。冷箱的主要优点有：传热性能好。由于翅片在不同程度上促进了湍流并破坏了传热热边界层的开展，故传热系数很大。冷、热流体间的传热不仅仅以隔板为传热面，大局部热量是通过翅片传递的，第20页共22页结构高度紧凑，传热面积可达2500m2 /m3,最高可达4300m2 /m3 o通常板翅式换热器采用铝合金制造，因此换热器的重量轻。由于铝合金在低温
29、条件下的延展性和抗拉强度 均很高，因此板翅式换热器适用于低温和超低温操作场合；同时，由于翅片对隔板的支撑作用，其 允许的操作压力也较高，可达5MPa0此外，板翅式换热器还可用于多种不同介质在同一换热器内 进行多股流换热。冷箱的全钎焊结构，平安可靠性高，冷箱的换热效率高，占地面积小，重量轻， 操作本钱低。冷箱的主要缺点有：结构复杂、造价高；流道尺寸小，容易堵塞，而且检修和清洗困难，因此 所处理的物料应洁净或预先净制。另外，由于隔板和翅片均由薄铝板制成，一旦腐蚀造成内漏很难 发现和检修，故要求换热介质对铝材无腐蚀性。6. 1. 5.一级加氢转化器一级加氢转化器是净化工段的关键设备。其结构由内衬隔热
30、衬里和外金属承压外壳组成。脱油 焦炉煤气经过内装活性炭的粗脱硫塔，再进入焦炉煤气换热器预热至350400C后，依次送入预 加氢转化器、由顶部进入一级加氢转化器，在铁铝催化剂的作用下，焦炉煤气中的不饱和烧、有机 硫化合物（COS、硫酸、硫醇等）、氧等与氢气发生反响，焦炉煤气中的不饱和煌转化为饱和烧、有 机硫转化为易于脱除的H2So因操作温度较高（最高450）,所以从材料经济角度度考虑铺设 150mm厚轻质浇注隔热衬里，保证外壁温度在120左右。为了控制反响温度，设备设置远传 温度计口并与紧急切断装置联锁。因介质在反响温度下存在氢腐蚀，高温硫腐蚀，在衬里施工前 设备内部与介质接触外表需进行内防腐处
31、理。外形尺寸为2.1m,总高14.7m,主要材质为Q345R,设备内件为15CrMo。7. 1. 6.一段反响器反响器是本工程的关键设备，直接关系到本工程的成败。甲烷化反响是强放热反响，反响式如下：CO+3H2CH4+H2O AH298=-206.2kJ/molCO2+4H2-CH4+2H2O AH298=-165.0kJ/mol假设原料气中有1%的CO进行甲烷化反响，气体温升可达72;假设有1%的C02发生反响， 温升可达60,所以，必须严格控制原料气中CO和C02的含量在规定的工艺指标内，否那么会 因超温而烧坏催化剂甚至设备。综合其反响特性和材料经济角度考虑采用结构由内衬隔热衬里和外 金属
32、承压外壳组成的绝热反响器。因反响温度最高可达550,反响器内壁铺设轻质浇注隔热衬 里，保证外壁温度在70以下。因介质在反响温度下存在氢腐蚀，高温硫腐蚀。在衬里施工前设 备内部与介质接触外表需进行内防腐处理。为了控制反响温度，设备设置远传温度计口并与紧急切第21页共22页 断装置联锁。气体入口设置分布器使反响气体均匀进入床层，防止局部过热。外形尺寸为1.5m,总高8m,主要材质为Q345R,内衬隔热衬里。8. 1. 7. LNG 储罐LNG储罐采用立式圆筒形、双层壁、平底、自支撑吊顶结构。内罐材料采用奥氏体不锈钢，外 罐材料采用低合金钢制造。内罐用来贮存低温液体，外罐构成一个保冷空间(夹层)。内
33、、外罐均为 平底结构，罐顶为自支撑吊顶。内罐底部采用泡沫玻璃砖绝热，环形空间及顶部采用珠光砂绝热， 通过良好的保冷设计，可使贮罐低温液体的蒸发损失与粉末真空绝热贮槽相媲美。大型低温贮罐内罐保持常压，顶部气相空间的压力一般为十几千帕。顶部设有紧急放空阀及 压力/真空平安阀，压力超高时，通过压力控制从放空阀泄压，一旦负压超过设计真空值时，即通 过压力/真空平安阀将气体引入内罐，保持罐内压力稳定在一定范围内。外罐与内罐之间珠光砂夹 层充密封氮气，使其维持微正压，保持珠光砂干燥。外罐顶部设置呼吸阀，将夹层空间压力设定在 一定范围内。LNG储罐外形尺寸中22.3X21.53m,公称容积5000m3 o内
34、罐主体材质06Crl9Nil0,外罐 主体材质Q345R。大型立式圆柱形平底拱顶双壳低温贮罐具有贮存容积大、蒸发损失小、造价低、占地面积小 和平安可靠等优点。9. 2.大型超限设备概况大型超限设备的设计，应考虑运输、安装等因素，应将容器适当分段、分片以便于运输及现场 进行组焊和制作。具体运输包装措施参照压力容器涂敷与运输包装JB/T4711-2003执行。为了确保设备、材料能平安无损运抵指定地点，承包运输安装单位做好以下工作：(1)制定装卸方案：根据设备外形、包装尺寸和重量，选择合适的车型及装卸机械。确定摆放方 位及合理的支承位置，尽量降低超限等级。(2)制定加固封车方案：根据设备装载的实际情
35、况，应采取有效的加固措施，为了调整重心，可 以配重或加长。(3)设备在装卸运输中，必须小心谨慎作业，不能碰撞，伸出体外的设备管口法兰等附属部件， 必须有防损坏措施。(4)确定平安可靠的行车路线，减少行车风险。(5)对于大型超高、超大设备，要制定周密安装方案，配备相应的起重机械。第22页共22页1）LNG的主要成份为甲烷，化学名称为CH,，还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等 其他成份组成。2）临界温度为-82.3C。3）沸点为-161.25C,着火点为650。4）液态密度为0.4200.46t/m3,气态密度为。5）气态热值38MJ/H?,液态热值50MJ/kgo6）爆炸范围：上限
36、为15%,下限为5%。7）辛烷值 ASTM： 130o8）无色、无味、无毒且无腐蚀性。9）体积约为同量气态天然气体积的1/625。14、LNG的六大优点1）LNG体积比同质量的天然气小625倍，所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有天然气 的地方使用。2）LNG储存效率高，占地少。投资省，10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。3）LNG作为优质的车用燃料，与汽油相比，它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。燃 料费用低。环保性能好等优点。它可将汽油汽车尾气中HC减少72%, NOx减少39%, C。减少 90%, SOx、Pb 降为零。4）LNG汽化潜热高，液化过程中的冷量可
37、回收利用。5）由于LNG汽化后密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏立即飞散开来，不致引起爆炸。6）由于LNG组分较纯，燃烧完全，燃烧后生成二氧化碳和水，所以它是很好的清洁燃料，有利 于保护环境，减少城市污染。3. LNG的主要用途液化天然气主要用作居民用途：包括居民的烹饪、取暖及用电；工业用途：包括作为原料或燃 料以生产水泥、肥料、油漆、医药及其他产品；运输用途，包括作为汽车、轮船、火车甚至飞机上 燃料。1、作为清洁燃料汽化后供城市居民使用，具有平安、方便、快捷、污染小的特点。2、作代用汽车燃料使用。采用LNG作为汽车发动机燃料，发动机仅需作适当变动，运行不仅平安可靠，而且噪声低污染小，特别
38、是在排放法规日益严格的今天，以LNG作为燃料的汽车，排气明显改善。据资料报道：与压缩天然气（CNG）比拟，在相同的行程和运行时间条件下，对于中型和中重型车辆而言，LNG汽车燃料本钱要低20%,重量要轻2/3,同时，供燃系统装置的本钱也至少第3页共22页低2/3。可以证明，将天然气液化并以液态储运是促使它在运输燃料中应用的最经济有效的方法。3、作为冷源用于生产速冷食品，以及塑料，橡胶的低温粉碎等，也可用于海水淡化和电缆冷 却等。4、作为工业气体燃料，用于玻壳厂、工艺玻璃厂等行业。4. LNG的运输方式LNG的运输方式主要有轮船、火车和汽车槽车等方式。在500800公里经济运输半径范围 内，采用汽
39、车槽车运输LNG是比拟理想的方式。槽车罐体采用双壁真空粉末绝热，配有操作阀平安 系统及输液软管等。国内低温液体槽车的制造技术比拟成熟，槽车使用平安。LNG产品采用深冷液 体储罐储存，液体储罐为双壁真空粉末绝热，LNG的日蒸发率可控制在0.46%之内，储存周期为 47 天。LNG是汽车的清洁燃料，在所有的清洁燃料中，天然气以其应用技术成熟、平安可靠、经济可 行而被世界许多国家和专家视为目前最适宜的汽车替代燃料。汽车使用天然气作为动力燃料，与汽 油相比，其尾气排放中HxC减少72%, NOx减少39%, CO减少90%, SO- Pb降为零。噪音降低 40%o因此，推广使用天然气燃料，对减少大气污
40、染、改善环境将会起到积极的推动作用。5. 焦炉煤气制LNG工程工艺技术方案5.1. 工艺技术方案的选择原料路线确定的原那么焦炉煤气的主要成分为出、ch4, CO和CO2,是焦炭生产过程中的副产物，其中含有甲烷合成 所需的H2、CO和C02，且自身就含有2327%左右的甲烷，有利于甲烷化反响温度的控制，为使 焦炉煤气中的有效成份得到最大化利用，节能减排，因此本工程以焦炉煤气为原料生产清洁能源 LNGo根据焦炉煤气组成及甲烷合成对原料气杂质含量的要求，特别是甲烷合成系统气体中总硫低于 O.lppM的要求，确定本工程生产工艺首先需净化，然后采用化学合成法将焦炉煤气转化为合成天 然气（简称为“SNG”
41、），再将SNG液化别离得到LNG,主要工艺装置包括压缩、净化、合成、液化 等工段。5.1. 2.工艺技术方案的比拟和选择5. 1. 2. 1.压缩工段压缩工段任务是将焦炉煤气加压，以满足净化、合成、液化各工段要求的工作压力。第4页共22页工业上常用的压缩机有：离心式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机。其优缺点如下：(1)螺杆压缩机螺杆压缩机的优点：可靠性高一一螺杆压缩机零部件少，没有易损件，寿命长；操作维护方 便，可实现无人值守运转；动力平衡性好一一螺杆压缩机没有不平衡惯性力，机器可平稳地高速工 作，可实现无基础运转；适应性强一一螺杆压缩机具有强制输气的特点，排气量几乎不受排气压力 的影响，在
42、较广范围内能保证较高的效率；多相混输一一螺杆压缩机的转子齿面实际上留有间隙， 因而能耐液体冲击，可压送含液气体，含粉尘气体，易聚合气体等。螺杆压缩机的缺点：螺杆压缩机的转子齿面是一空间曲面，需利用特制的刀具，在价格昂贵的 专用设备上进行加工，另外对螺杆压缩机气缸的加工精度也有较高的要求，故造价高；由于受到转 子刚度和轴承寿命等方面的限制，螺杆压缩机只能适用于中、低压范围。(2)离心式压缩机离心式压缩机的优点：结构紧凑、运行平稳、易损部件少、日常维护简单，压缩过程与润滑油 不接触可做到绝对无油，转速高可与汽轮机直联。缺点：不适应于气量太小及压力大的场合，稳定工况较窄，较往复机效率低，转速高造成零
43、件 制造、装配要求高。(3)往复式压缩机往复式压缩机的优点：适用的压力范围广，适用于高压和超高压领域，排气量稳定。压缩效率 高，适用性强。缺点：气体带油，转速不能太高，排气不连续，易损件多，维修量大。活塞(往复)式压缩机优缺点及应用介绍活塞式压缩机是一种最常见的容积式压缩机。它由曲柄连杆机构将驱动机的旋转运动变为活塞 的往复运动。活塞与气缸共同组成压缩机工作腔，依靠活塞在气缸内的往复运动，并借助进、排气阀的自动 开闭，使气体周期性地进入气缸工作腔，进行压缩和排出。活塞式压缩机优点：1、适用压力范围广。因依靠容积变化的原理工作，因而不管其流量大小，都能到达很高的工 作压力。目前已制成低、中、高、超高压各种压缩机，其中工业上超高压压缩机的工作压力可达 350MPa(3500kgf/cm2)o2、设备价格低、初投资少、操作方便、使用寿命长。3、因压缩过程属封闭过程，所以热效率较高。4、适应性强，排气量范围广，且受排气压力变化的影响较小，当介质重度改变时，其容积排量和排气压力的变化也较小。第5页共22页活塞式压缩机缺点：1、惯性力大，转速不能太高，故而机器较笨重，大排量时尤甚。2、结构复杂，易损件多，