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世界领先的 LNG 气体分析
液化天然气(LNG)正在推动向绿色能源的转型。随着能源结构向更可持续的来源转变,LNG 为家庭和工业提供了稳定、低碳的能源供应。正因如此,我们打造了一系列解决方案,用于过程控制、质量保证以及安全标准的实现。
天然气中含有少量水分、二氧化碳和含硫化合物,这些杂质都会在气体处理过程中被去除。从安全角度来看,还必须避免在有水存在的情况下,由 CO₂ 或 H₂S 等酸性杂质引起的管道腐蚀。气体分析有助于确保这些污染物被有效去除,从而保护产品质量并保障管道的安全运行。
LNG 蒸气在空气中的可燃浓度范围为 5% 至 15%,因此在 LNG 运输过程中,气体分析对于安全测量至关重要。针对该应用的法规要求每套系统必须具备冗余设计,因此通常需要配置至少两台顺磁式氧分析仪。这些分析仪同样可用于 LNG 在运输前后于储罐处的安全测量。
Servomex 通过坚固且灵活的 SERVOTOUGH SpectraExact 2500,在液化全过程中提供气体分析测量。这款可靠、精确且稳定的在线实时光度分析仪采用红外和气体滤波相关传感技术,可对二氧化碳、硫化氢以及胺液中的水分进行测量,用于过程控制和质量监测。SpectraExact 2500 以易于使用为设计理念,适用于要求严苛的过程应用场景,包括在危险区域内对持续可燃的样气流进行监测。
The world leader in gas analysis, Servomex understands your LNG process from start to finish. We deliver key solutions for liquefaction and transportation applications.
凭借深厚的应用专业知识,我们的专家能够根据您的工艺条件提供最佳解决方案建议,交付与您需求精准匹配的气体分析方案。
凭借丰富多样的气体分析技术,我们能够为各类 LNG 工艺提供最精确、最合适的测量方案。
我们的高性能分析仪由遍布全球的服务与支持团队提供保障,确保在整个工艺流程中实现可靠、稳定的运行性能。
Karen负责管理UK Application团队,利用该团队的专业知识和能力来创建有效的解决方案,使客户流程更安全,更高效,更清洁。
Karen Gargallo, 应用与开发主管
Keith负责管理我们在工业过程和排放领域的氧气分析仪,致力于气体分析解决方案已有20多年的历史,其中有12个在Servomex工作。
Keith Warren, 产品经理
Rhys领导光谱分析仪系列的生命周期管理,负责其所服务市场的开发以及这些技术的战略增长。
Rhys Jenkins, 光谱分析仪IP&E产品经理
Huiyu负责监督我们在中国的工业流程和排放团队的业务发展运营,领导着我们对大型国际项目的追求。
Huiyu Guan, 中国IP&E业务发展经理
Stephen领导我们在EMEAI地区的业务开发团队,专注于长期的全球和地区项目,尤其是在炼油,石化和化工领域。
Stephen Firth, 全球业务发展经理
Responsible for managing our oxygen analyzers in the Industrial Process & Emissions sector, Luke has over a decade of experience at Servomex where he has worked in various roles, including sales, applications, and manufacturing.
Luke Purdie, Product Manager
4900 Multigas是一款高性能CEMS分析仪,设计用于多种多气体测量。
The Oxy 1900 oxygen (O2) gas analyzer sets new standards of flexibility, stability and reliability from a single, cost-effective unit.
高规格的OxyExact 2200 O2分析仪提供了非凡的精度,灵活性和性能组合,可实现优异的过程和安全控制。
灵活的单组分和多组分气体分析能力,适用于腐蚀性、有毒和易燃样品流。
Servomex 的价值观贯穿于我们的身份与一切行动之中。它们引导我们的工作方式,影响我们的决策,并塑造我们的企业文化。
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详细介绍面向挑战性应用的具有更高安全性的O2分析仪
深入介绍面向危险区域应用的高规格过程氧气分析仪
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解析 LNG 工艺:概述及其分析解决方案
液化天然气(LNG)主要由约 90% 的甲烷组成,同时还含有乙烷、丙烷、丁烷、更重的烷烃以及氮气。在全球能源应用中,LNG 发挥着至关重要的作用。它为工业提供动力,为家庭供暖,并支撑商业活动。然而,将原始天然气转化为可交付产品的过程十分复杂,需要经历多个关键阶段。
1. 五个阶段的工艺流程
从天然气开采到最终交付给客户,整个过程包括五个阶段:勘探与生产、制冷与液化、运输、储存与再气化,以及最终的客户交付。创新的气体分析解决方案主要聚焦于这些阶段中的关键环节,尤其是液化工厂、运输过程,以及储存与再气化装置。
2. 气体处理与液化
天然气主要由甲烷、乙烷等能源成分组成,同时还含有微量水分、二氧化碳和硫化物。这些杂质需要通过气体处理过程加以去除,其中包括“气体脱酸”,以去除 CO₂ 和 H₂S 等酸性气体。该步骤对于防止管道腐蚀至关重要,否则可能带来安全风险。
在气体脱酸过程中,CO₂ 通过胺吸收塔被吸收并从天然气中去除。同时,使用吸附剂去除水分,以防止在后续液化过程中形成冰晶。
为满足运输要求,天然气通过液化过程被冷凝成低温液体。该过程需要在接近常压的条件下,将天然气冷却至约零下 162°C。
3. 确保质量与安全
在液化过程中,SERVOTOUGH SpectraExact 2500 等技术可提供稳定、可靠的气体分析测量。该分析仪采用红外和气体滤波相关检测技术,能够精确测量二氧化碳以及胺液中的水分含量,在气体处理和液化阶段同时提供过程控制和质量监测。
当天然气完成液化后,可通过海运运输至目的地终端。需要注意的是,LNG 蒸气在空气中体积分数为 5% 至 15% 时具有可燃性。但液态 LNG 本身既不会爆炸,也不会燃烧。因此,在运输过程中进行气体分析对安全至关重要,尤其是在监测海上蒸气回收过程时。
4. 接收站与再气化
在目的地接收站,LNG 被重新转化为气态并输送至当地供应管网。再气化过程需要进行连续排放监测,以确保符合环保法规要求。根据不同地区的法规,这可能包括对一氧化碳、一氧化氮或参考氧含量的测量。
SERVOPRO 4900 Multigas 是一款高性能的连续排放监测系统(CEMS)分析仪,适用于多种测量需求。它采用多种非消耗型传感技术,可同时实现多达四路气体流的测量。
5. LNG 生产领域的成熟专业经验
像 Servomex 这样的公司在 LNG 生产工艺方面拥有经过验证的长期专业经验。其最新型号 SpectraExact 2500 在整个工艺流程中表现尤为出色,可在安全区和危险区内,对气态和液态样品提供坚固可靠的光度分析。
总结
尽管天然气从开采到最终交付的过程十分复杂,但创新技术与可靠的气体分析解决方案使这一流程更加安全、高效。欲了解更多信息,请访问 Servomex 官方网站。
立即观看 Servomex 液化天然气生产工艺视频。
释放天然气的力量:液化天然气(LNG)生产工艺解析
天然气通常与石油伴生埋藏,是一种化石燃料。它指的是从采油油田、仅产气的气田,或在煤矿开采过程中释放出的可燃气体。天然气主要呈无色无味状态,包含多种化合物,其中甲烷含量最高。其组成还包括被称为天然气液体(NGLs)的烃类液体,以及二氧化碳、硫化氢和水蒸气等非烃类气体。
当天然气进行液化时,需要被冷却至约零下 162°C,其体积可缩小约 600 倍,从而便于运输和储存。直到 20 世纪天然气管道的建立,天然气才在经济层面上得到广泛应用,这大大提升了其使用价值。如今,天然气主要用于发电、工业供热,以及化肥和氢气等关键化学品的生产。
天然气被认为是最清洁、最安全、也最具实用价值的能源之一。与石油相比,其燃烧过程中二氧化碳排放量可减少多达 30%,因此成为迈向碳中和过程中的理想过渡能源。此外,由于可再生能源尚无法完全替代石油、天然气和煤炭,预计未来天然气需求将持续增长。尤其是液化天然气(LNG)的全球市场,预计到 2027 年将以约 11.4% 的年增长率持续扩大。
LNG 生产工艺
LNG 的生产过程涉及去除粉尘、酸性气体、氦气、水分以及重质烃类等组分。该过程可分为五个阶段:预处理、酸性气体脱除(AGR)、脱水回收、重质烃分离以及 LNG 运输。LNG 的生产流程也可概括为三个主要阶段:天然气开采、气体处理,以及储存与运输。
1. 天然气开采 从气田采集的天然气主要由甲烷、乙烷等能源成分组成。同时还含有少量水分、二氧化碳以及硫化物。
2. 气体处理 该阶段对采集到的天然气进行处理,包括二氧化碳的去除,这是天然气能够商业化销售的关键步骤之一。通常使用一种称为胺液的水溶液来去除大量 CO₂。完成脱酸后的“甜气”随后进入液化过程,并储存在 LNG 储罐中。
3. 储存与运输
经过处理后,天然气被储存在低温储罐中并进行运输。在 LNG 装卸作业过程中,由于外界热量进入 LNG,会产生蒸发气(BOG)。LNG 通常通过专门设计的 LNG 船舶进行海运,并储存在 LNG 储罐中。
LNG 的储存和运输通常被认为是安全的。LNG 蒸气只有在空气中体积分数为 5% 至 15% 时才具有可燃性,而液态 LNG 本身既不会爆炸,也不会燃烧。然而,这些操作并非完全没有风险。为降低风险,需要进行惰化监测。安装在储罐顶部的装置可在惰化过程中以及 LNG 注入前,确保氧气含量降至 3% 以下。
在接收站,LNG 会被重新气化。通过由天然气燃烧器加热的换热器,将 LNG 从液态转化为气态。工艺的最后阶段是由燃气分配公司将天然气输送给终端用户,例如大型发电厂和居民家庭。
测量与应用
气体脱酸阶段的效率在很大程度上依赖于胺法脱酸过程中对二氧化碳以及胺液中水分含量测量的准确性。当天然气完成液化后,质量测量尤为关键,以确保 CO₂ 含量足够低,从而避免在工艺后续阶段对设备造成损害。出于安全考虑,在蒸气回收测量点进行氧含量测量,以及对储罐进行惰化监测,同样至关重要。
此外,在 LNG 接收站进行排放监测时,符合法规要求是首要任务。再气化过程中排放的废气必须受到严格监测,以确保符合当地环保法规。
先进诊断技术的新时代
为满足不断发展的测量与监测需求,诸如 SpectraSensors 2500 型号等创新解决方案应运而生。2500 型号具备友好的用户界面、先进的内部数据记录功能以及诊断能力。同时,该型号针对 CO₂ 测量进行了优化,使其成为 LNG 生产工艺中的理想解决方案。其与现有装置的兼容性,也确保了从旧型号向新系统的平稳过渡。
随着天然气在全球能源格局中的重要性不断提升,这类监测与测量技术的进步将在优化 LNG 生产过程中发挥关键作用。它们将为更加安全、高效且可持续的能源生产未来奠定基础。
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