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液化天然气工厂净化系统技术

作　者: 马成
导　师: 高学农
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 天然气净化酸性气体改进
分类号: TE68
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

伴随着全球经济的快速发展，人口数量的剧增，对能源的需求越来越大，同时也剧增了有害气体的排放量，全球温度也变得起伏不定，使人类赖以生存的地球环境受到极大的威胁。在这样严峻的形势下，人们越来越重视热值高且安全环保的天然气，因此各个国家若想改善生存环境并推进经济的持续发展，天然气产业便是一个最佳的选择。天然气资源要想得到科学合理的使用，首先必须根本解决利用与运输之间的矛盾，而天然气液化将天然气远距离运输变成了现实。天然气在进行液化之前必须进行必要的净化工序除杂质，也就是液化天然气的预处理过程。天然气净化就是脱除天然气中的水分、酸性气体（硫化氢、二氧化碳等）、机械杂质，重质组分（碳3、4及以上），是生产液化天然气过程中非常重要的一个环节。本文研究的目标和内容主要是针对天然气中含有的杂质进行处理，使得杂质的含量降低到工艺许可的范围内。文章通过描述净化工艺流程，绘制流程图，介绍控制系统，对整个净化过程进行详细介绍和分析。本文主要根据作者多年来在两个液化天然气工厂的工作经历，详细描述MDEA溶液脱除酸性气体、分子筛脱水以及其它杂质的脱除，并对实践中发生的问题和技术难点进行研究总结，分析各种因素对净化过程的影响，提出净化工艺技术的改进方法和方案，以提高天然气的处理量和降低能耗。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-18
  1.1 天然气的基础简介  10
  1.2 液化天然气  10-15
    1.2.1 液化天然气（LNG）存在的本质特性  11-12
    1.2.2 液化天然气的广泛应用  12-13
    1.2.3 国外液化天然气生产现状  13-14
    1.2.4 我国液化天然气生产现状  14-15
  1.3 液化天然气的净化  15-18
    1.3.1 天然气的质量要求  15-16
    1.3.2 液化天然气预处理指标  16-18
第二章酸性气体脱除  18-30
  2.1 LNG 原料气酸性气体脱除工艺  18-22
    2.1.1 化学吸收法  19-20
    2.1.2 物理吸收法  20
    2.1.3 化学物理混合吸收法  20-21
    2.1.4 直接氧化法  21
    2.1.5 干法脱除  21-22
  2.2 甲基二乙醇胺（MDEA）法  22-24
    2.2.1 醇胺法反应公式  22-23
    2.2.2 MDEA 溶液脱酸原理及流程  23-24
  2.3 工艺采用主要设备  24-26
    2.3.1 吸收塔  24
    2.3.2 汽提塔  24-25
    2.3.3 闪蒸罐  25
    2.3.4 换热器  25
    2.3.5 过滤装置  25-26
    2.3.6 循环泵  26
  2.4 工艺的操作要点  26-27
    2.4.1 MDEA 液体的浓度  26
    2.4.2 溶液循环量的控制  26-27
    2.4.3 温度和压力的控制  27
  2.5 MDEA 溶液的发泡与处理  27-29
    2.5.1 MDEA 溶液发泡的原因  28
    2.5.2 MDEA 溶液发泡的处理  28-29
  2.6 本章小结  29-30
第三章水分脱除  30-43
  3.1 LNG 原料气脱除水的方法  30-34
    3.1.1 低温冷凝法  30-31
    3.1.2 溶剂吸收脱水法  31-32
    3.1.3 固体吸附法  32-33
    3.1.4 膜法  33-34
  3.2 分子筛脱水  34-40
    3.2.1 分子筛概述  35-37
    3.2.2 分子筛脱水工艺流程  37-39
    3.2.3 分子筛脱水工艺参数设定  39-40
  3.3 分子筛故障分析及处理  40-42
    3.3.1 造成粉化和结块的主要原因  40-41
    3.3.2 预防与处理措施  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章其它杂质的脱除及液化工艺  43-48
  4.1 脱除重烃和苯  43-44
  4.2 脱除汞  44-45
  4.3 液化工艺介绍  45-46
    4.3.1 膨胀制冷工艺  45-46
    4.3.2 阶型制冷工艺  46
    4.3.3 混合冷剂制冷工艺  46
  4.4 本章小结  46-48
第五章控制系统  48-54
  5.1 控制系统介绍  48-50
    5.1.1 集散控制系统(DCS)简介  48-49
    5.1.2 ESD 系统  49
    5.1.3 FGS 系统  49-50
  5.2 控制设备介绍  50-51
    5.2.1 过程量检测仪表  50
    5.2.2 在线分析仪表  50
    5.2.3 自控阀门  50-51
  5.3 控制过程  51-52
  5.4 本章小结  52-54
结论  54-56
参考文献  56-58
致谢  58-59
附件  59

液化天然气工厂净化系统技术

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