工艺培训1

巴彦淖尔华油天然气有限责任公司工艺培训资料公司简介巴彦淖尔华油天然气有限责任公司于2009年8月20日成立，是昆仑能源有限公司控股的华油天然气股份有限公司的全资子公司。公司主要从事液化天然气（LNG）的生产、销售、LNG加气站的开发利用和建设，LNG技术的咨询服务，石油化工货物运输等。公司目前建成并运行一座日处理天然气30×104Nm3/d液化天然气厂。厂区总占地面积为75910.20m2，约合113.8654亩。厂内布置主要分为五部分：生活办公区、生产装置区、储罐区、公用工程区、装卸区。⑴生活办公区位于厂区的东南部，该区紧邻厂外道路，便于人员出行，在紧急状态下利于人员疏散，该区布置综合办公楼。⑵生产装置区位于厂址的中部，罐区的西侧，成东西走向，工艺流程顺畅。⑶储罐区位于厂址的北部，工艺装置以东。该区地势较为平坦，地质条件相对良好。该区布置了两座LNG储罐。⑷公用工程区位于厂区的西部，紧邻工艺装置布置。该区布置了循环水泵房、变配电站，消防水泵房位于罐区南侧；厂区的西偏北侧布置放空火炬，厂区的最北侧布置事故水池。⑸装卸区位于厂址的东北侧布置，靠近厂区道路，距离储罐区较短，使低温管线的长度比较短，便于槽车运输，该区设有单独的出入口，设置了4个装车位，其中3个LNG装车位，1个重烃装车位。一、LNG基础知识二、LNG工厂的主要组成三、工艺流程一、LNG基础知识•天然气在常压下，当冷却至约-162℃时，则由气态变成液态，称为液化天然气（英文LiquefiedNaturalGas,简称LNG）。•天然气是一种混和物，其组分随气田不同而异，主要成分有甲烷、氮气及C2～C5的饱和烷烃，另外还含有微量的氦、二氧化碳及硫化氢等，通过制冷液化后，LNG就成为含甲烷（96％以上）和乙烷（4％）及少量C3～C5烷烃的低温液体。LNG是由天然气转变的另一种能源形式。LNG的物化性质•1）LNG的主要成份为甲烷，化学名称为CH4，还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮气等其他成份组成•2）沸点为-162.5℃，熔点为-182℃，着火点为650℃。•3）爆炸范围：上限为15%，下限为5%。•4）无色、无味、无毒且无腐蚀性。•5）体积约为同量气态天然气体积的1/625。LNG的六大优点•1）LNG体积比同质量的天然气小625倍，所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有天然气的地方使用。•2）LNG储存效率高，占地少。投资省，10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。•3）LNG作为优质的车用燃料，与汽油相比，它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。燃料费用低。环保性能好等优点。它可将汽油汽车尾气中HC减少72%，NOx减少39%，CO减少90%，SOx、Pb降为零。。•4）LNG汽化潜热高，液化过程中的冷量可回收利用。•5）由于LNG汽化后密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏立即飞散开来，不致引起爆炸•6）由于LNG组分较纯，燃烧完全，燃烧后生成二氧化碳和水，所以它是很好的清洁燃料，有利于保护环境，减少城市污染。天然气液化调峰型液化站基本负荷型液化工厂2、LNG工业链LNG储存用户管网LNG船LNG储存气化站LNG储存接收站气化管网用户LNG加注站LNG汽车LNG生产链LNG的主要用途•1）作为清洁燃料汽化后供城市居民使用，具有安全、方便、快捷、污染小的特点。•2）作代用汽车燃料使用。采用LNG作为汽车发动机燃料，发动机仅需作适当变动，运行不仅安全可靠，而且噪声低污染小，特别是在排放法规日益严格的今天，以LNG作为燃料的汽车，排气明显改善。据资料报道：与压缩天然气（CNG）比较，在相同的行程和运行时间条件下，对于中型和中重型车辆而言，LNG汽车燃料成本要低20%，•重量要轻2/3，同时，供燃系统装置的成本也至少低2/3。可以证明，将天然气液化并以液态储运是促使它在运输燃料中应用的最经济有效的方法。•3）作为冷源用于生产速冷食品，以及塑料，橡胶的低温粉碎等，也可用于海水淡化和电缆冷却等。•4）作为工业气体燃料，工艺玻璃厂等。二、LNG工厂的主要组成•1、原料气压缩机(根据入厂压力而定)•2、胺(MDEA)脱碳脱硫装置，以脱除CO2至小于50PPM(V)，H2S至小于4PPM(V)。•3、分子筛脱水系统(双塔系统)，以将水含量脱至小于1PPM(V)并同时将汞脱除。•4、混合冷剂制冷压缩机(电机驱动离心式)•5、冷箱系统(铝制板翅式)•6、冷剂罐区•7、储运系统（储罐、装车台）•8、空压机及制氮系统•9、循环水系统（软化水装置、脱盐水装置、冷却塔）•10、放空及火炬系统•11、消防系统•12、变电站原料气压缩机电机吸收塔解析塔脱碳脱酸系统分子筛脱水系统分子筛塔分子筛塔脱汞塔冷机压缩机组电机液力耦合器齿轮箱压缩机冷箱冷箱高位油箱乙烯罐冷剂罐丙烷罐异戊烷罐重烃中间罐干燥床冷剂罐区冷剂罐区主要用于储存各种冷剂。这个区域中有两个干燥床，用于除去丙烷和异戊烷中的水分。LNG储罐装车台空压机及制氮系统空压机无热再生吸附式干燥机制氮机无热再生型吸附式干燥机无热再生型吸附式干燥机是一种利用多孔性固体物质表面的分子力来吸取气体中的水份，从而获得较低露点温度、更干燥、洁净气体的净化设备。根据变压吸附原理(PSA)，利用干燥剂表面与空气中水蒸汽分压取得平衡的特性，将空气中的水分吸附，从而达到去除压缩空气中水份的目的。干燥机为双塔结构，当空气流经一个塔被干燥时，另一个塔则通以微量干燥压缩空气，采用降压、吹洗的方法，使已经吸附了水份的干燥剂进行解吸再生，即干燥剂解吸并将水份排出机外。双塔交替连续工作输出干燥洁净的压缩空气。其净化空气含水量可达露点-40℃以下,从而获得深度干燥的无水无油的高纯度的压缩空气满足用气的需要。制氮机工作原理碳分子筛变压吸附制氮是：应用PSA气体分离技术，以碳分子筛为吸附剂，以压缩空气为原料，利用碳分子筛在一定时间内对N2、O2的吸附速度差异，在密闭容器内进行加压吸O2产N2，减压脱附O2的循环操作过程。制氮机液氮罐液氮罐空气复热器水域复热器液氮泵循环水系统本装置的循环水系统，采用闭式循环系统。来自工艺装置的冷却水回水进入冷却塔（M-1201A/B），出塔的冷却水经工艺循环水泵（P-1201A/B/C）加压送至循环水给水管网。循环水的补充水为软化水，经软化水供水泵（P-1206）和稳压泵进入循环水系统。软化水装置脱盐水装置循环水泵石英砂过滤器活性炭过滤器冷却水塔我厂冷却水塔是由烟台荏原空调设备有限公司生产的密闭横流式冷却水塔，实现循环水的闭式循环。来自工艺装置的冷却水回水进入冷却塔（M-1201A/B），出塔的冷却水经工艺循环水泵（P-1201A/B/C）加压送至循环水给水管网。循环水的补充水为软化水，经软化水供水泵（P-1206）和稳压泵进入循环水系统。火炬系统包括主管、分液罐、小火燃烧器、火炬点火器及火焰检测装置。火炬性能参数如下：最大泄放量3.0X105Nm3/d火炬顶高度:25m。火炬及放空系统消防系统35kv变电站三、工艺流程原料天然气过滤增压系统脱二氧化碳系统脱水脱汞系统天然气预处理液化系统天然气制冷液化LNG产品产品储运重烃产品-145.9℃，400kpa（a），9605kg/h1、过滤增压系统天然气门站原将入厂原料天然气调压至1.6MPa（表压）。原料天然气1.6MPa（表压）、30℃经入口过滤器（F-1100）除去粒径大于1μm的颗粒和游离态液体后进入天然气压缩机入口缓冲罐，分离出可能存在的游离介质。入口过滤器和压缩机入口缓冲罐分离出来的液体排至气液分离器（V-1100）。原料天然气与再生气分离器返回的再生气均进入天然气压缩机（C-1100A/B），增压至4.0MPa（表压）后经压缩机后冷却器（E-1100）冷却和压缩机出口过滤器（F-1115）过滤，在3.98MPa（表压），40℃条件下进入脱二氧化碳系统。甲烷0.9208乙烯0.0000乙烷0.0486丙烷0.0090异丁烷0.0014正丁烷0.001522-mpropane0.0001异戊烷0.0006戊烷0.0002正己烷0.0003正庚烷0.0002正辛烷0.0001苯0.0000环己烷0.0001氮气0.0074CO20.0096O20.0002H2S20mg/Nm3H2O饱和水汞0.02μg/Nm3原料气中各组分2、脱二氧化碳系统根据二氧化碳脱除要求（二氧化碳含量低于50ppm，硫化氢含量低于4ppm），结合MDEA溶剂的特性，选择MDEA吸收法脱二氧化碳工艺流程。该工艺主要包括吸收和解吸两部分，分别描述如下：吸收：设计天然气在3.98MPa（表压），40℃条件下自中下部进入吸收塔（T-2120）。贫胺溶液（浓度40-50wt%）自贫胺罐（V-2190）经贫胺增压泵（P-2200/2210）、贫胺冷却器（E-2260）、活性炭过滤器（F-2230）、贫胺过滤器（F-2245）、贫胺进料泵（P-2170/2180）后在4.4MPa（表压）50℃条件下自上部进入吸收塔（T-2120）。天然气自下而上与贫胺（MDEA水溶液）逆向接触，充分反应吸收天然气中的二氧化碳。自塔顶出来的气体先经塔顶分离器（V-2140）分离出可能夹带的水和胺，再经脱酸气体冷却器（E-2130）降温至35℃后进入过滤分离器（F-2145）去除杂质微粒及液滴后送入脱水脱汞系统。在过滤分离器（F-2145）出口设取样管线，监测二氧化碳指标。解吸：吸收了大量二氧化碳的富胺溶液在58℃进入富胺闪蒸罐（V-2150）闪蒸出少量二氧化碳和溶解烃类经富胺过滤器（F-2220）后进入贫富胺换热器（E-2160），与来自解吸塔底再沸器的115℃贫胺溶液换热，被预热至104℃左右后自中上部进入解吸塔（T-2300）。富胺溶液在填料表面下落的过程中与塔底上升蒸汽充分接触，逆向反应释放出二氧化碳。二氧化碳随蒸汽上升至塔顶后经塔顶冷却器（E-2250）、塔顶回流罐（V-2240）冷却分离后高点放空，冷凝液由回流泵（P-2270/2280）送回塔顶。解吸塔内下落的贫胺溶液自塔底流出进入塔底再沸器（E-2290）。加热产生的蒸汽作为解吸所需的热源返回解吸塔。贫胺溶液先与富胺溶液在贫富胺换热器（E-2160）换热降温后进入贫胺罐（V-2190）储存。3、脱水脱汞系统脱水目的：由于LNG原料气中的饱和水分在一定条件下可能形成碳氢水合物，严重时可能堵塞液化系统的管道与设备，最终影响LNG生产。另外，对于含CO2,、H2S的天然气，由于水分的作用，它们将形成具有腐蚀性的酸液，从而造成设备与管线的严重腐蚀。所以对LNG原料气必须进行脱水处理。脱水方法：低温冷凝法、溶剂吸收脱水法、固体吸附脱水法、膜法脱水。脱汞目的：天然气中的汞将严重腐蚀铝制设备，比如1973年12月在斯基柯达天然气液化装置的低温换热器铝管中就曾发现过严重的汞腐蚀现象，致使该液化系统停工14个月之久。当LNG原料气中存在汞（包括单质汞、汞离子以及有机汞化合物）时，铝将与水反应生成白色粉末状的腐蚀产物，严重破坏铝的性质。极微量的汞足以使铝制设备严重破坏，而且造成环境污染和坏境污染和检修人员伤害，所以LNG原料气中汞的含量应严格限制到允许范围之内。从脱二氧化碳系统出来后的工艺气体先进入脱水系统，再进入脱汞系统。脱水系统的目标是将水含量降至1ppm以下，脱汞系统的目标是将汞含量降至0.01μg/Nm3。从脱碳系统出来的气体进入分子筛塔（T-3100/3200），该塔为硅酸铝固定床的分子筛塔。通过分子筛塔将入口天然气中的水脱除，使出口气体中水含量降至1ppm以下。脱水系统的设计基于两个分子筛塔，一个塔运行，另一个塔再生。再生气来自脱水系统的出口干燥气，将分子筛塔再生后经过冷却分离，返回至原料气入口过滤器入口。脱水后的干燥天然气经粉尘过滤器（F3140/3145）由顶部进入装填载硫活性碳的脱汞塔（T-3410），气体在脱汞塔内缓慢通过时，微量汞分子与活性炭表面的硫反应生成硫化汞后被吸附在活性炭上。底部排出的净化气经脱汞塔出口粉尘过滤器（F-3410/3420）去除可