化工装备

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汞的存在会严重腐蚀液化冷箱中的铝制换热

设备。当汞

(包括单质汞、汞离子及有机汞化合

物

)存在时，铝会与水反应生成白色粉末状的腐

蚀产物，严重破坏铝的性质。极微量的汞含量足

以给铝制设备带来严重的破坏，而且汞还会造成

环境污染，以及检修过程中对人员的危害。脱除

汞依据的原理是汞与硫在催化反应器中的反应，

从而使汞的含量受到严格的限制。

1、8一分离器；2一吸收塔；3、7— 冷却器  

4一贫－富液换热器   5一胺液泵  6一再生塔  9一加热器

图3  醇胺法脱除酸性气体的流程图

2.1.3.2 COS

虽然

COS相对来说是无腐蚀性的，但它的危

害不可轻视。首先，它可以被极少量的水水化，

从而形成

H

2

S和CO

2

；其次，

COS的正常沸点

为－

48℃，与丙烷的沸点－42℃很接近，当分离

回收丙烷时，约有

90%的COS出现在丙烷尾气或

液化石油气

LPG中，如果在运输和储存中出现潮

湿，即使是

0.5×10

-6

m

3

/m

3

的

COS被水化，也会

产生腐蚀故障。所以

COS必须在净化时脱除掉。

通常

COS与H

2

S和CO

2

在脱酸时一起脱除。

2.1.3.3  氮气

氮气的液化温度（常压下

77K）低于甲烷

（常压下

110K），当填埋沼气中的氮气含量越

多，液化越困难，能耗越高。因此，基于降低能

耗的考虑，对少量的氮气可以不再进行低温液化

处理，随尾气排放。当对液化天然气中的氮气含

量有指标要求时可采用最终闪蒸的方法从液化天

然气中选择性的脱除。

2.2  甲烷液化工艺流程

将原料气经过预处理，脱除液化过程的不利

组分

(酸性组分、水分及汞等)之后，得到高纯度

甲烷气体，再进入制冷系统不断降温，最终使

其温度降低到

-162℃左右，即可得到液化天然气

（

LNG)产品。

甲烷液化装置有大中型

(基本负荷型)液化装

置和小型液化装置（如加气站、城市调峰用气、

开发利用边远小气田、油井残气及沼气等领域应

用的天然气液化系统）

[5]

。与大中型相比，小型

液化装置最大的特点是设备简单紧凑，投资省，

尺寸小型化，其液化部分常采用带膨胀机的液化

流程和混合制冷剂的液化流程。

2.2.1  混合制冷剂液化流程

混合制冷剂液化流程

MRC( Mixed Refrigerant 

Cycle）组份是以Cl至C5的碳氢化合物及N

2

等五

种以上的多组份混合制冷剂为工作介质，进行逐

级的冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的

制冷量，以达到逐步冷却和生产液化天然气的目

的。

MRC既达到类似级联式液化流程的目的，

又克服了系统复杂的缺点。自

20世纪70年代以

来，对于基本负荷型天然气液化装置，广泛采用

了各种不同类型的混合制冷剂液化流程。

图4  闭式混合制冷剂液化流程示意

技术应用与发展