فرایند تولید ال ان جی
ال ان جی چیست | فرایند تولید گاز طبیعی مایعReviewed by 02177641136 on Feb 19Rating: 5.0

ال ان جی یا گاز طبیعی مایع شده (Liquefied natural gas) که به اختصار LNG نیز نامیده می شود، سرشار از متان و همان گاز طبیعی است که برای سهولت در جابجایی و ذخیره کردن به شکل مایع آن تبدیل می کنند.

 

تکنولوژی های موجود برای مایع سازی گاز :

نام شرکت لایسنسورنام فرآیندترکیب مایعات خنک شدهکشورهای تولید کننده

LNG

Philips / BechtelCASCADEمتان ، اتان، پروپانآلاسکا
Statoil / LindeMIXED FLUID CASCADE اتان،متان، پروپان، نیتروژنآفریقای جنوبی
Air Product &Chemical (APCI)PPMR (Propane Pre-Cooled Mixed Refrigerant Process)متان ، اتان، پروپان، نیتروژنامارات متحده عربی و اندونزی
Black & Veatch PitchardSMR (Single Mixed Refrigerant Process)متان ، اتان، پروپان، نیتروژن، ایزوپنتانالجزایر
ShellDMR (Dual Mixed Refrigerant Process)اتان و پروپان یا پروپان خالصساخالین روسیه
IFP and AxensLIQUEFIN (IFP/Axens’Liquefin)متان، اتان،پروپان، بوتان و نیتروژنمالزی

پارامترهای انتخاب تکنولوژی ال ان جی

  • ترکیب و نوع شیمیایی مبرد (آمونیاک ، اتانول ، پروپان)
  • نوع و جنس مبدل حرارتی و همچنین سیال مورد استفاده در این مبدل ها (مبدل های Spiral Wound و Fin Plate )

در تمامی تکنولوژی های موجود اساس کار و فرایند اصلی بر روی سرد کردن تا دمای بسیار پایین و مایع سازی خوراک با استفاده از مبردها است.در مطلب پیش رو قصد داریم که تکنولوژی CMR را که از نظر زیست محیطی بسیار قابل توجه است را بررسی کنیم.

فرایند تولید ال ان جی ( LNG )

 

فرایند تولید LNG

مرحله اول، پیش تصفیه سازی :

خوراک گازی از ایستگاه های گاز به هر کدام از قطارهای ال ان جی[1] وارد می شوند تا ابتدا برای جداسازی جامد-مایع بمنظور جلوگیری از تشکیل کف در واحد زدایش اسیدهای گازی از میان فیلترها عبور می کند.

زدایش گازهای اسیدی مانند (CO2 و H2S) با استفاده از یک محلول آمین اختصاصی در ستون جذب رخ می دهد.

حذف CO2 تا حدود ppm  50 از یخ زدگی در واحد پایین دست مایع سازی جلوگیری می کند.

سیستم تبرید دوباره آمونیاک  با  عبور جریان از یک جداکننده آب اشباع شده ای که از گاز شیرین بوجود آمده را خنک می کند تا برای جدا کردن آن قابل دسترسی باشد.

آب خنک و مایع شده که حاوی آمین است دوباره به عنوان جریان برگشتی به برج جذب آمین برگشت داده می شود.

واحد آب زدایی جریان را تا مقدار مجاز کمتر از 0.1 ppm  از آب خشک می کند.این واحد شامل سه دستگاه غرباتل مولکولی است که دو عدد از آن ها بر اساس فرایند جذب و سومین دستگاه بر اساس بازیابی و تولید فشار موردنیاز برای فرایند عمل می کند.

جریان در ادامه مسیر خود وارد واحد زدایش جیوه می شود.برای ورود خوراک به واحد مایع سازی باید هرگونه جیوه ای از این ترکیب حذف شود.

قسمت حذف هیدروکربن های سنگین :

اخرین مرحله از پیش تصفیه حذف هیدروکربن های سنگین مانند پنتان و بنزن از خوراک است.مقدار مجاز این مواد برای جلوگیری از یخ زدگی خوراک در واحد پایین دستی کمتر از 1 ppm  است.

واحد تبرید آمونیاک :

آمونیاك به عنوان یک مبرد قابل دسترس و طبیعی، نسبت به سایر مبردها مانند اتانول و پروپان از لحاظ اشتعال پذیری و آلودگی دارای کاربرد بیشتری در صنعت دارد. بعلاوه در سال 1993 گزارشاتی درباره میزان هدر رفت مبردها در سیکل هایی تبرید آمونیاک بعنوان بهترین جایگزین نسبت به سایر مبردها به کار می رود.

در این واحد از پیش خنک سازی گاز ورودی، به 8- درجه سانتی گراد برای ورود به چرخه فرآیند استفاده می شود . سیستم آمونیاک شامل یک یا دو واحد بهم پیوسته تبرید است. دستگاههای تبرید از دو توربین بخار موازی تشکیل شده اند که از گاز بازیافتی واحد استفاده می کنند. این واحد تاثیر مستقیم و بسیار مثبتی روی سیستم می گذارد زیرا با ثابت نگه داشتن دما از فرسوده و تخریب دستگاه های فرایندی جلوگیری می کند.

 

کمپرسورهای فرایند تولید ال ان جی

واحد مایع سازی :

در این واحد گاز ورودی از دمای 8- درجه سانتی به 162- سانتی گراد خنک و تبدیل به مایع می شود. واحد مایع سازی OSMR بر پایه فرایند SMR است که شامل یک سیستم فشرده سازی بخار با استفاده از چندین مبرد با هسته های منحنی و مبدل های حرارتی از جنس آلومینیوم هستند که به آن جعبه سرد (cold box) می گویند.در ادامه فرایند این جریان وارد یک جدا کننده می شود تا هرگونه حالت دو فازی خوراک از بین برود.

جریان باقی مانده دوباره به جعبه سرد وارد می شود و تا دمای 162-  سرد و مایع سازی می شود.

ال ان جی چگونه تولید می شود

اساس عمل این تبدیل شدن بر اساس پدبده ژول-تامسون است.به این صورت که خوراک با عبور از یک شیر انبساطی و کاهش فشار ناگهانی دمای مبرد که آمونیاک است ناگهان بشدت کاهش پیدا می کند.گاز ورودی یا همان خوراک پس از تبادل حرارتی با جریان مبرد به کمپرسورهایی بزرگ با توربین های بزرگ ارسال می شود و متراکم می گردد.

 

مرحله آخر  گاز طبیعی مایع شده به مخازن نگهداری ارسال می شود.

در هر کدام  از قطارهای ال ان جی دو سیستم موازی از  دستگاهی تبرید وجود دارد که هر کدام شامل کمپرسور، کولر و جعبه سرد هستند.

مخازن نگهداری ال ان جی (روی سط زمین ) :

مخازن نوع یک یا single tank :

در این نوع مخازن یک مخزن درون یک مخزن دیگر قرار دارد.مخزن داخلی وظیفه نگهداری مایع با دمای بسیار پایین را بر عهده دارد.مخزن خارجی که ازجنس کربن استیل معمولا ساخته می شود وظیفه عایق کردن مخزن داخلی را به عهده دارد.

بعلاوه جنس مخازن داخلی از فولادهای حاوی نیکل ساخته می شوند.برای اینکه در این سیستم نشتی بوجود نیاید ورود و تخلیه گاز از طریق سقف مخزن انجام می گیرد.

مخازن نوع دو یا  double containment tank :

تنها تفاوت این مخزن با نوع یکم این است که مخزن خارجی هم می تواند در مواقعی که در مخزن داخلی نشتی ایجاد می شود این گاز مایع شده را نگهداری کند.

مخازن نوع سه یا full containment tank :

در این نوع مخازن تمامی راه های احتمالی نشت گاز به بیرون در نظر گرفته شده است.مخازن بیرون مانع خروج گازهای ایجاد شده توسط مخازن داخلی به بیرون می شوند.

 

منبع :

Liquefied Natural Gas Limited. (n.d.). Retrieved February 19, 2019, from http://www.lnglimited.com.au/

[1] به تجهیزات و مبردهایی که برای مایع کردن  LNG استفاده می کنند در اصطلاح قطار ال ان جی می گویند.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *