某项目装置初步技术方案介绍

四川空分设备（集团）有限责任公司四川空分集团工程有限公司2016.10XXXX公司

XXXX项目

XXXX装置

初步技术方案介绍汇报提纲川空集团简介LNG装置介绍项目基本参数工艺流程选择工艺单元简介关键部机简介第1部分川空集团简介川空集团简介四川空分设备(集团)有限责任公司是由原四川空气分离设备厂按照公司法独立改组设立的有限责任公司。公司系国家大型一档企业，国家机械行业骨干企业，是我国深冷设备主要设计研发制造基地之一。集团总部位于位于“天府之国”历史文化名城成都市东郊的简阳市城区，并且在成都高新区政府重点打造的F-CBD商务区拥有约5000平方米的办公楼。川空集团简介原机械部深冷研究所1976天然气深冷分离（LPG）80年代以来，5~100万m3/d1993，50万m3/d国家质量金奖出口东南亚氮膨胀2006~2007龙泉11.5万Nm3/d波兰20万Sm3/d欧盟CE认证，国产唯一精馏脱氮(25%)氮甲烷膨胀2008~2009宁夏1期30万Nm3/d宁夏2期30万Nm3/d混合冷剂2010~2011新圣2期60万Nm3/d张家口2×50万Nm3/d2012~兴圣200万Nm3/d延川100万Nm3/d巴彦淖尔2×50万Nm3/d焦炉煤气、解析气等2012~双鸭山(42-28)万Nm3/d河南利源(49-34)万Nm3/d徐州(94-31)万Nm3/d压差式天然气膨胀武汉西(150-15)万Nm3/d第2部分LNG装置简介流程示意原料气调压计量、机械过滤增压（可选）脱碳CO2、H2S低温冻堵CO2≤50ppmV，H2S≤4ppmV湿法（MDEA+活化剂）脱水低温冻堵H2O≤1ppmV分子筛吸附脱汞铝材腐蚀浸硫活性炭脱重烃低温冻堵活性炭吸附或重烃洗涤脱不凝气H2、N2、CO大罐分层低温精馏LNG（甲烷+少量轻烃）CO2、H2SH2OHg重烃H2、N2、CO流程示意原料气调压计量、机械过滤增压（可选）脱水低温冻堵H2O≤1ppmV分子筛吸附脱汞铝材腐蚀浸硫活性炭脱不凝气H2、N2、CO大罐分层，影响热值低温精馏LNG（甲烷+少量轻烃）H2OHgH2、N2、CO基本组成预处理--原料气系统（调压计量、机械过滤）--脱水系统（双塔、分子筛）--脱汞系统（浸硫分子筛）液化--液化冷箱（铝制板翅换热器）--冷剂压缩机系统（冷剂压缩机组）精馏系统（氮气制冷循环+脱氮/氢塔）储运LNG储存系统（大罐）LNG装车系统（定量装车、装车臂）辅助单元公用工程水（给排水、冷却水系统、污水处理）电（供配电）空氮站（氮气、仪表空气）生产用热(导热油、加热炉、蒸汽)消防、电信等其他冷剂储存与补充系统放空系统（地面、高架火炬）冷箱加温解冻系统仪电控仪控电控流程示示意第3部分项目基基本参参数注（1）“Nm3”，表示示折合合0℃，101.325kPaA状况下下的气气相流流量；设计条条件原料气处理量100万Nm3/d原料气压力5.01MPaG原料气温度25℃原料气组分摩尔分数（%）氦气 Helium0.0478汞：0.1μg/Nm3CO2：4%水：饱和氢气 Hydrogen0.0084甲烷 Methane95.227乙烷 Ethane0.4337丙烷 Propane0.0270异丁烷 i-C40.0011正丁烷 n-C40.0012新戊烷 neo-C50.0003异戊烷 i-C50.0004正戊烷 n-C50.0001己烷及以上 C6+0.0000二氧化碳 CO23.7393氮气 Nitrogen0.5127性能指指标序号名称参数备注1操作弹性50~100%2年运行时间8000小时3甲烷收率≥98%LNG:原料气4LNG规格N2≤1.5%5LNG储存时间~8.5天20000m3全容罐6尾气规格CH4≤2%7性能参参数1、处理能力1）进站天然气100万

Nm3/d2）进气条件5.01MPa，25℃2、LNG产品1）产量~1475m3/d（630t/d），~93.6万

Nm3/d2）温度-162.4℃3）储存压力20KPaG4）产品组分CH4：95.36%，C2H6：3%，C3H8：0.5%3、尾气产品1）产量~1475m3/d（630t/d）2）温度-162.4℃3）储存压力15KPa4）产品组分CH4：0.95%，C2H6：1.4%，C3H8：2.2%性能参参数4、冷却水冷却水循环量~1800T/h冷却水补充量~36T/h5、电~14500kw液化能耗~0.29kwh/Nm3NG（以压缩机轴功计）6、燃料气~2.6×104Nm3/d7、氮气150Nm3/h8、仪表空气300Nm3/h第4部分工艺优优化与与选择择工艺模模拟及及流程程组织织工艺模拟计算及准确度多组分（10多种组分）、低温、气液相变、超临界模拟软件的选择状态方程的选择、验证、修正参数优化天然气流路的配置与优化混合冷剂配比自动优化技术关键设备的匹配优化完整性和控制性正常运行工况负荷调整、变工况开、停车工况故障、事故工况安全性脱水工艺的的选择择整体组织等压再生减压再生加热热源导热油蒸汽热水干燥器数量2塔2+1塔3塔切换阀轨道球阀硬密封球阀脱水工艺的的选择择A、两塔塔等压压再生生优点：：加热热再生生和冷冷吹都都取自自脱水水后的的干气气，再再生彻彻底缺点：：需设设置再再生气气增压压设备备脱水工艺的的选择择B、带再再生气气干燥燥器的的两塔塔等压压再生生优点：：不需需再生生气增增压设设备缺点：：干燥燥器冷冷吹使使用的的是湿湿气，，不能确确保再生效果；脱水工艺的的选择择C、三塔塔等压压再生生综合了了A、B工艺流流程的的优点点，本本项目目选择择此方方案优点:保证再再生、、冷吹吹时为为干燥燥气体体，确确保每每个周周期的的再生生效果果精馏工工艺选选择精馏工艺单塔混合尾气双塔富氮尾气富氢尾气1级分离、2级节流2级分离、3级节流液化工工艺选选择BOG去向不循环外输燃料气部分循环低温增压常温增压(复热)冷箱复热加热器加热原料气换热BOG回收工工艺的的选择择采取返返回冷冷箱复复热工工艺，回收收BOG中的冷冷量，MRC压缩机机能耗耗减少少。板翅式式换热热器采用川川空改改进的的通道道结构构，可可降低低BOG通过换换热器器的阻阻力。MRC回收工工艺的的选择择短暂停车憋压提高设计压力冷剂压缩机带压启动长期停车回收贵重冷剂丙烷、异戊烷冷剂收集罐LNG储存工工艺大罐型式储存压力带压子母罐常压有效容积1万方+潜液泵1万方-外置泵占地全容罐双层罐关键附件重锤阀仪表密度计液位计LNG装车工工艺装车型式台位数量产量操作时间装车组织装车臂定量装车撬装非撬装附件防拉断阀第5部分工艺单单元简简介◆分子筛筛吸附脱脱水；◆专用吸吸附剂剂脱汞汞；◆双精馏馏塔脱脱氢气气、氮氮气、、CO；◆LNG产品采采用常常压储储存技术特特点原料气气压缩缩机增压至至5.0MPa，冷却却、分分离后送入入脱碳碳系统统当原料气气压力力达到到4.0~4.5MPa时，可可停用用原料气气压缩缩机预处理理系统统原料气气系统统原料气气系统统脱水指指标：：H2O≤1ppm填料：：美国UOP专用4A-LNG强度：：GB150设计，疲劳劳分析校核；；流体：：气流流分配及及支撑撑结构构设计计预处理理系统统脱水系统预处理理系统统脱水系统原料气气汞含含量0.1μg/Nm3净化气气脱汞汞指标标Hg≤10ng/m3采用国国外知知名公公司专专用的的吸附附剂吸吸附汞汞可使用用3～5年，不不需再再生。。一塔，，不需需再生生脱汞后后设过过滤器器，滤滤芯采采用美国知知名公公司产产品预处理理系统统脱汞系统预处理理系统统脱汞系统包含液液化冷冷箱、精馏馏系统统、氮氮气制制冷循循环、、混合冷冷剂制制冷系系统；采用三三级节节流单单混冷冷剂制制冷流流程；液化系系统液化系系统冷剂压缩缩机系系统LNG储存系系统LNG储罐2×5000m3常压储储罐（（有效效容积积）设计压压力25KPa储存时时间~6天（1620m3/d）LNG装车系系统装车台台位6个，配配装车车臂LNG储存及及装车车LNG节流闪蒸BOG、装车车BOG以及及储储罐罐自自蒸发发BOG在冷箱箱内内复复热至至常常温温后后，经经BOG压缩缩机机增增压压后后分分两两路：：一路路作为为燃燃料料气；多余余BOG经BOG压缩缩机机增增压压后后返返回回脱脱水水系系统统循循环环再再液液化化。BOG回收收系系统统BOG回收收系系统统循环环冷冷却却水水系系统统按GB50050-2007要求求提供供冷却却水水冷剂剂储储存存及及补补充充系系统统组成成：：冷冷剂剂储储罐罐和和汽汽化化器器作用用：：首次次运运行行提提供供开开车车冷冷剂剂，，正正常常运运行行时时提提供供补补充充冷冷剂剂辅助助系统统PSA制氮氮系系统统规格格：：200Nm3/h作用用：：提提供供补补充充氮氮气气及及密密封封氮氮气气仪表表空空气气系系统统规格格：：300Nm3/h，露露点点≤≤-40℃℃，无无油油无无尘尘作用用：：提提供供仪仪表表空空气气用用无无尘尘仪仪表表空空气气火炬炬系系统统型式式：高架架火火炬炬地地面面火火炬炬作用用：：放空空气气集集中中放放空空燃燃烧烧，安全全、、环环保保辅助助系统统组成成：：过过程程控控制制系系统统（（DCS）、、紧紧急急关关断断系系统统（（ESD）和和火火气气探探测测系系统统（（F&G）、、安安全全监监视视系系统统液化化装装置置的的远远程程监监测测和和故故障障诊诊断断功功能能（（可可选选项项））压缩缩机机组组的的远远程程监监测测和和故故障障诊诊断断功功能能（可可选选项项）机组组数据据采采集集交换换机机中心心服服务务器器工厂厂监监测测远程程监监测测远程程诊诊断断组成成：：过过程程控控制制系系统统（（DCS）、、紧紧急急关关断断系系统统（（ESD）和和火火气气探探测测系系统统（（F&G）、、安安全全监监视视系系统统液化化装装置置的的远远程程监监测测和和故故障障诊诊断断功功能能（（可可选选项项））压缩缩机机组组的的远远程程监监测测和和故故障障诊诊断断功功能能（可可选选项项）机组组数据据采采集集交换换机机中心心服服务务器器工厂厂监监测测远程程监监测测远程程诊诊断断仪表表控控制制系系统统第6部分分关键键部部机机简简介介总图布置配管设计公用工程试车开车考核验收售后服务设计计及及配配套套工艺包设计LNG装车泵阀门现场服务活塞压缩机工程设计非标设备低温安装仪控/电控冷箱LNG储罐冷剂压缩机控制阀沈鼓西门子绕管板翅换热器设计计及及配配套套厂内冷箱集成板翅式换热器LNG大罐活塞压缩机LNG装车泵(外置)低温手阀非标设备外购工程设计冷剂压缩机关键调阀(进口)普通调阀导热油/加热炉LNG装车泵(进口)胺液/冷剂泵火炬空氮站设计计理理念念净化皮实“五脱”彻底适应气源变化液化灵敏控制设计变工况适应性设备可靠进口或国内一线西门子/沈鼓川空配套细节周到交换、比较、反复、小心求证完善善的的设设计计条条件件名称购进时间来源能力HYSYS2005年美国ASPEN公司工艺流程模拟计算Nastran2003年美国MSC公司有限元应力分析计算PDMS2003年美国AVEVA公司三维工厂设计CAESARⅡ2004年美国COADE公司管道应力分析软件HTFSMUSE2002年美国APSEN公司板翅式换热器设计计算STAAD/PRO/CHINA2005年美国阿依艾工软件公司钢结构分析设计UG1995年美国UGS公司三元计算机辅助设计真空钎焊炉2005年航天一院工厂最大钎焊尺寸：1.35×1.6×10m流体及传热实验室2003年与华中科技大学合作建设用于板翅式换热器翅片性能测试液化化工艺艺包包工艺艺流流程程主主要要设设计计软软件件：：HYSYS工艺艺模模拟拟软软件件。。ASPEN工艺艺模模拟拟软软件件。。计算算结结果果以以两两种种不不同同软软件件相相互互校校核核。。液化化冷冷箱箱设设计计冷箱操作优化开、停车操作变负荷工况操作吹扫复温操作冷箱集成优化配管优化，气流均匀分配，减少偏流气液两相流计算配管应力分析（低温条件运行）冷箱结构运输性、安全性分析及优化（低温条件运行、风载、地震载荷）设计工具PDMS软件：冷箱内设备的布局及配管设计，确保配管的准确性。CAESARII软件：工艺管路应力分析，保证管道运行安全可靠STAAD/PRO软件：冷箱的结构设计，确保冷箱的使用及整体运输强度。PDMS软件件：：冷冷箱内内设设备备的的布布局局及及配配管管设计计液化化冷冷箱箱设计计CAESARII工艺艺管管路路应应力力分分析析软软件件，，主主要要用用于于冷冷箱箱内内各各管管路路的的应应力力分分析析，，以以保保证证各各管管路路运运行行的的长长期期安安全全、、可可靠靠性性。。主要要设设计计软软件件冷箱箱内内阀阀门门采采用用焊焊接接结结构构、、铝铝管管与与不不锈锈钢钢管管之之间间的的过过渡渡采采用用钢钢铝铝接接头头，，确确保保冷冷箱箱内内流流体体零零泄泄漏漏。。2、、完善善的的设设计计条条件件软件图片片展示——STAAD/PRO/CHINA钢结构分分析设计计液化冷箱箱冷箱外形图冷箱基础图液化冷箱箱冷箱现场场吊装图图华气安塞塞50万吨/年天然气气液化项项目板翅翅式换热热器单元元尺寸：：1300×2215××8800mm（8.0MPa）铝制板翅式式换热器器设计制造能力年生产能力力超过3000吨，行业中名列前前茅。为空分、轻烃回收、LNG装置配套高、、中、低低压板翅翅式换热热器。拥有世界界最大规规格