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① MRC為混合制冷劑液化流程。

② C₃/MRC為丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程。

③ 功率為生產(chǎn)1kg的LNG所消耗的功。

從表中可以看出，丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程在基本負(fù)荷型裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。大多數(shù)運(yùn)行中的基本負(fù)荷型LNG裝置都采用這種液化流程。在過去的幾年里，對這類工藝流程進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，從而幾個(gè)新建LNG工廠都采用了這種液化流程，如馬來西亞的MLNG Tiga，澳大利亞西北大陸架第4條生產(chǎn)線和尼13利亞擴(kuò)建的LNG項(xiàng)目。現(xiàn)其單線生產(chǎn)能力已達(dá)到400×10⁴t/a的數(shù)量級。

當(dāng)前日趨激烈的市場競爭對天然氣液化裝置提出了能耗低、投資少、設(shè)備運(yùn)行可靠、易于維護(hù)的要求。這些要求促進(jìn)了天然氣液化技術(shù)的進(jìn)步。目前除了上述廣泛采用的三種液化天然氣的液化流程外，近年來在工業(yè)上還發(fā)展了一些改進(jìn)型的混合制冷劑液化流程，如殼牌公司設(shè)計(jì)的雙混合制冷劑液化流程(DMR)，且已在阿爾及利亞Skikda天然氣液化工廠的I型液化裝置(共3套)上采用。另外，特立尼達(dá)和多巴哥的LNG項(xiàng)目，安裝了菲利浦的優(yōu)化級聯(lián)液化流程。???

殼牌公司的雙混合制冷劑液化流程，主要用于中高生產(chǎn)量的LNG生產(chǎn)線，其產(chǎn)量范圍為(200～500)×10⁴t/a。這一液化流程包括兩個(gè)混合制冷劑循環(huán)，一個(gè)用于預(yù)冷，另一個(gè)用于液化。殼牌公司通過優(yōu)化設(shè)計(jì)DMR液化流程，從而可充分利用預(yù)冷循環(huán)和液化循環(huán)中的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力。對于DMR液化流程，可通過調(diào)節(jié)兩個(gè)循環(huán)中混合制冷劑的組分，使壓縮機(jī)在很寬的進(jìn)氣條件和大氣環(huán)境下工作。DMR液化流程在投資方面比丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程更有競爭力。這已在阿爾及利亞Skikda天然氣液化工廠中得到證實(shí)。DMR液化流程若用在熱帶地區(qū)，則投資將會(huì)進(jìn)一步降低。

天然氣液化工廠是LNG產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)密集、投資額大的重要一環(huán)。在全球天然氣利用快速增長的今天，尋求天然氣液化工廠經(jīng)濟(jì)有效的建設(shè)方案也越發(fā)受到關(guān)注，特別是工藝技術(shù)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面的進(jìn)步，提高了天然氣液化工廠的經(jīng)濟(jì)性。

1. 工藝技術(shù)

天然氣液化工廠的工藝技術(shù)主要是天然氣預(yù)處理工藝和液化工藝。工藝流程的先進(jìn)、合理是減少投資、方便操作、降低成本的基礎(chǔ)。

隨著各種類型氣田的開發(fā)，液化工廠的原料氣組成變化不斷增大。天然氣預(yù)處理工藝要適應(yīng)各種氣質(zhì)的處理要求，特別是高酸氣含量的原料氣的處理。目前，醇胺法、Sulfinol法和Benfield法是使用較多的酸氣脫除方法。而分子篩法是使用較多的天然氣脫水方法。

對于液化工藝，。由于液化設(shè)備的投資要占工廠總投資的近三分之一，因此工藝的先進(jìn)性直接影響到工廠建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。液化工藝的選擇應(yīng)使流程簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、操作彈性大、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化程度高、污染排放少。目前，丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化工藝被認(rèn)為是高效的。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展的一些流程各具特色，需按項(xiàng)目情況選擇。如澳大利亞采用的優(yōu)化級聯(lián)流程，AP-X流程等。

2. 裝置規(guī)模

與大多數(shù)工廠相同，在一定的產(chǎn)量下，裝置規(guī)模大，有利于降低建設(shè)投資和運(yùn)行成本。LNG工廠也是如此。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，投資費(fèi)用的增加并不顯著，如工藝相同的裝置，年產(chǎn)量800×10⁴t的工廠總投資僅比年產(chǎn)量600×10⁴t的工廠多10%～15%，但是單位產(chǎn)品的投資要降低15%，生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用也低。因而增加單套生產(chǎn)規(guī)模可以得到好的規(guī)模效益。單套裝置的年生產(chǎn)能力已達(dá)到300×10⁴t。

但是，由于LNG產(chǎn)業(yè)鏈的特點(diǎn)，LNG工廠的生產(chǎn)能力受上游氣田天然氣供應(yīng)能力和下游LNG運(yùn)輸能力的制約，生產(chǎn)規(guī)模不宜太大。對于一座年產(chǎn)量800×10⁴t的LNG工廠，按合同期25年計(jì)，其原料氣需求量多達(dá)3×10¹²m³，必須要有資源量足夠的天然氣田的支持。另外，天然氣資源產(chǎn)地往往遠(yuǎn)離市場，生產(chǎn)能力的安排必須考慮工廠附近地區(qū)市場需求之外的產(chǎn)品的運(yùn)輸問題。對LNG產(chǎn)業(yè)鏈來說，這兩方面的問題比其他產(chǎn)業(yè)更為突出。

3. 設(shè)計(jì)優(yōu)化

工廠的設(shè)計(jì)優(yōu)化對降低造價(jià)作用明顯。近年來，LNG工廠設(shè)計(jì)，從廠址選擇、總圖布置、管路安裝到設(shè)備選型，都著重于設(shè)計(jì)優(yōu)化。如廠址選擇不僅考慮廠址內(nèi)部工程地質(zhì)條件、地貌情況、水電等公用系統(tǒng)的供應(yīng)，而且對工廠與氣源地、產(chǎn)品外運(yùn)條件做充分的比選。在LNG工廠設(shè)計(jì)中越來越重視集成優(yōu)化。
二、調(diào)峰型天然氣液化裝置

調(diào)峰型液化裝置指為調(diào)峰負(fù)荷、補(bǔ)充冬季燃料供應(yīng)或事故調(diào)峰用的天然氣液化裝置，通常將低峰負(fù)荷時(shí)過剩的天然氣液化儲(chǔ)存，在高峰時(shí)或緊急情況下再氣化使用。此類裝置的液化能力較小，儲(chǔ)存容量和再氣化能力較大，生產(chǎn)的LNG一般不作為產(chǎn)品外售。調(diào)峰型LNG裝置通常遠(yuǎn)離天然氣的產(chǎn)地，常處在城市管網(wǎng)附近。調(diào)峰型LNG工廠年開工200～250天，以保證充滿儲(chǔ)罐，再氣化供調(diào)峰使用。

調(diào)峰型天然氣液化裝置中主要采用以下三種類型的液化流程：①階式液化流程，曾被廣泛采用，現(xiàn)在基本上不用；②混合制冷劑液化流程；③膨脹機(jī)液化流程，這類裝置充分利用原料氣與管網(wǎng)氣之間的壓力差，達(dá)到節(jié)能的目的。

天然氣直接膨脹液化流程，是直接利用氣田來的有壓力的天然氣，在膨脹機(jī)中絕熱膨脹到輸送管道的壓力，而使天然氣液化的流程。美國西北天然氣公司1968年建立的一座調(diào)峰型液化裝置就是采用此液化流程，其流程簡圖見圖3-12。

該裝置以壓力為2.67MPa，經(jīng)粗凈化后含CO₂(900～4000)×10^-6m³/m³、H₂S0.7～4.5mg/m³、硫化物約6～70mg/m³的天然氣為原料氣，經(jīng)天然氣膨脹機(jī)絕熱膨脹到約490kPa的壓力，循環(huán)的液化率為10%左右。每日處理原料氣量為56.6×10⁴m³，裝置液化能力約為5.7×10⁴m³/d。儲(chǔ)槽容積約1700×10⁴m³，全年的液化氣量都儲(chǔ)入儲(chǔ)槽。氣化器氣化能力為170×10⁴m³/d，并有100%的備用量。在高峰負(fù)荷時(shí)，即在10天內(nèi)將全年儲(chǔ)存量全部進(jìn)行氣化。