中小型LNG工厂分子筛脱水再生气系统工艺改进研究

液化天然气(LNG)是21世纪公认的优质清洁能源,其运输方便、热值高、燃烧产物几乎无污染；LNG工业链整体技术的提高,需求量增大使LNG成为许多国家的首选燃料；我国LNG面临着进口,沿海地区争先建立LNG接收站以引进LNG,因此我们更应该充分利用国内的天然气资源,内陆某些天然气产区气质和环境条件适宜就近建立LNG工厂。 我国在开发和应用LNG技术方面起步较晚,在国家政策的大力支持下,国内中小型LNG工厂蓬勃发展,仍与国外LNG技术有较大的差异,应借鉴和吸收国外成熟工艺技术,并有所创新。“十二五”能源发展规划要求节能降耗、降低生产成本,在LNG工厂预处理单元的脱水工艺中普遍采用分子筛吸附脱水,分子筛再生时耗热量大,国内外对此研究较少,因此对LNG工厂现有的工艺进行研究具有重要的科学意义和应用价值。 本文通过对国内外LNG工厂脱水工艺的理论研究和中小型LNG工厂再生气系统工艺改进来解决分子筛再生时的耗热量大的问题,对再生气系统工艺流程建立采用SRK状态方程为运算依据的HYSYS稳态模拟；首次提出将再生过程中的余热通过再生气换热器回收,并进行再生气换热器等设备的设计计算等。 本文以新疆某30×104Nm3/d LNG工厂分子筛脱水再生气系统工艺改进为例,采用HYSYS软件模拟分子筛脱水再生气系统的工艺流程,对比分析工艺改进前后耗热量等因素的变化；综合Kern法和HTRI软件对再生气换热器等设备进行设计计算,并对该LNG工厂工艺改进后实际运行情况分析。结果证明,改进后装置运行情况良好,有效降低了分子筛再生的耗热量,并实现了再生过程中的余热回收。新疆某30×104Nm3/dLNG工厂在分子筛脱水工艺中方案设计中已采用本文的研究成果,说明本论文的研究内容具有较强的工程实践意义。