焦炉煤气制LNG工艺流程介绍

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意意第3部分项目基本本参数注（1）“Nm3”，表示折折合0℃，101.325kPaA状况下的的气相流流量；设计条件件原料气处理量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性能指标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性能参数数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%性能参数数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部分工艺优化化与选择择工艺模拟拟及流程程组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选选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选选择A、两塔等等压再生生优点：加加热再生生和冷吹吹都取自自脱水后后的干气气，再生生彻底缺点：需需设置再再生气增增压设备备脱水工艺的选选择B、带再生生气干燥燥器的两两塔等压压再生优点：不不需再生生气增压压设备缺点：干干燥器冷冷吹使用用的是湿湿气，不能确保保再生效果；脱水工艺的选选择C、三塔等等压再生生综合了A、B工艺流程程的优点点，本项项目选择择此方案案优点:保证再生生、冷吹吹时为干干燥气体体，确保保每个周周期的再再生效果果精馏工艺艺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级节流液化工艺艺选择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回收工艺艺的选择择采取返回回冷箱复复热工艺艺，回收BOG中的冷量量，MRC压缩机能能耗减少少。板翅式换换热器采用川空空改进的的通道结结构，可可降低BOG通过换热热器的阻阻力。MRC回收工艺艺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储存工艺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装车工艺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部分工艺单元元简介◆分子筛吸附脱水水；◆专用吸附附剂脱汞汞；◆双精馏塔塔脱氢气气、氮气气、CO；◆LNG产品采用用常压储储存技术特点点原料气压压缩机增压至5.0MPa，冷却、、分离后送入脱脱碳系统统当原料气压压力达到到4.0~4.5MPa时，可停停用原料气压压缩机预处理系系统原料气系系统原料气系系统脱水指标标：H2O≤1ppm填料：美国UOP专用4A-LNG强度：GB150设计，疲劳分析校核；流体：气气流分配及支支撑结构构设计预处理系系统脱水系统预处理系系统脱水系统原料气汞汞含量0.1μg/Nm3净化气脱脱汞指标标Hg≤10ng/m3采用国外外知名公公司专用用的吸附附剂吸附附汞可使用3～5年，不需需再生。。一塔，不不需再生生脱汞后设设过滤器器，滤芯芯采用美国知名名公司产产品预处理系系统脱汞系统预处理系系统脱汞系统包含液化化冷箱、精馏系系统、氮氮气制冷冷循环、、混合冷剂剂制冷系系统；采用三级级节流单单混冷剂剂制冷流流程；液化系统统液化系统统冷剂压缩机机系统LNG储存系统统LNG储罐2×5000m3常压储罐罐（有效效容积））设计压力力25KPa储存时间间~6天（1620m3/d）LNG装车系统统装车台位位6个，配装装车臂LNG储存及装装车LNG节流闪蒸BOG、装车BOG以及储罐罐自蒸发BOG在冷箱内复复热至常温温后，经BOG压缩机增增压后分分两路：一路作为燃料料气；多余BOG经BOG压缩机增增压后返返回脱水水系统循循环再液液化。BOG回收系统统BOG回收系统统循环冷却却水系统统按GB50050-2007要求提供冷却水冷剂储存存及补充充系统组成：冷冷剂储罐罐和汽化化器作用：首次运行行提供开开车冷剂剂，正常常运行时时提供补补充冷剂剂辅助系统PSA制氮系统统规格：200Nm3/h作用：提提供补充充氮气及及密封氮氮气仪表空气气系统规格：300Nm3/h，露点≤≤-40℃℃，无油无无尘作用：提提供仪表表空气用用无尘仪仪表空气气火炬系统统型式：高架火炬炬地地面火火炬作用：放空气集集中放空空燃烧，安全、环环保辅助系统组成：过过程控制制系统（（DCS）、紧急急关断系系统（ESD）和火气气探测系系统（F&G）、安全全监视系系统液化装置置的远程程监测和和故障诊诊断功能能（可可选项））压缩机组组的远程程监测和和故障诊诊断功能能（可选项项）机组数据采集集交换机中心服务务器工厂监测测远程监测测远程诊断断组成：过过程控制制系统（（DCS）、紧急急关断系系统（ESD）和火气气探测系系统（F&G）、安全全监视系系统液化装置置的远程程监测和和故障诊诊断功能能（可可选项））压缩机组组的远程程监测和和故障诊诊断功能能（可选项项）机组数据采集集交换机中心服务务器工厂监测测远程监测测远程诊断断仪表控制制系统第6部分关键部机机简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及配配套工艺包设计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及配配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、小心求证完善的设设计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工艺包工艺流程程主要设设计软件件：HYSYS工艺模拟拟软件。。ASPEN工艺模拟拟软件。。计算结果果以两种种不同软软件相互互校核。。液化冷箱箱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：冷冷箱内设备备的布局局及配管管设计液化冷箱设计CAESARII工艺管路应应力分析软软件，主要要用于冷箱箱内各管路路的应力分分析，以保保证各管路路运行的长长期安全、、可靠性。。主要设计软软件冷箱内阀门门采用焊接接结构、铝铝管与不锈锈钢管之间间的过渡采采用钢铝接接头，确保保冷箱内流流体零泄漏漏。2、完善的设计计条件软件图片展展示——STAAD/PRO/CHINA钢结构分析析设计液化冷箱冷箱外形图冷箱基础图液化冷箱冷箱现场吊吊装图华气安塞50万吨/年天然气液液化项目板板翅式换热热器单元尺尺寸：1300××2215×8800mm（（8.0MPa）铝制板翅式换换热器设计制造能力年生产能力超超过3000吨，行业中名列前茅茅。为空分、轻烃回收、LNG装置配套高、中中、低压板板翅式换热热器。拥有世界最最大规格的的真空钎焊焊炉，可生生产板式单单元尺寸达达到1.45××1.6××10m。高压板式\翅片：最高高设计压力可可达12.8MPa。成功制造的的最大高压压钎焊单元元尺寸为1.3×2.2×8.8m，承压能力力达8.0MPa。空分配套板板式业绩最最高压力达达9.2MPa。2013年12月生生产产出出设设计计压压力力为为9.2MPa的高高压压板板式式铝制板翅翅式式换换热热器器设设计计制制造造高压翅片参数优化提高翅片承压能力提高翅片密度，加大单位体积内换热面积强化翅片传热能力降低翅片流动阻力高压大截面单元钎焊钎焊材料、工装、装配工艺的优化钎焊过程中真空度、温升速度的控制优化钎焊工艺操作曲线气液两相分配结构的优化冷剂气液两相分别进入板式，再进行混合、均匀分配。川空专利，专利号：ZL201120121396.72、、完善善的的设设计计条条件件软件件图图片片展展示示———MUSE板翅翅式式换换热热器器计计算算冷剂压压缩缩机机工艺模拟冷剂组分配比冷却曲线与加热曲线匹配变负荷冷剂组分变化冷剂系统整体设计适当提高冷剂系统设计压力，减少冷剂排放带压启动远程在线监测（制造商、川空）冷剂剂压缩缩机机外形形图图布置置图图活塞塞压缩缩机机3.2、低温温液液体体贮贮运运设设备备中海海油油天天然然气气处处理理终终端端2××3850m3LNG贮槽槽5400m3低温温液液氮氮贮贮槽槽国内内最最早早从从事事低低温温贮运运设设备备研研制制企企业业之之一一，，产产能能位位居居行行业业前前列列。。主要要产产品品：：大型型粉粉末末充充氮氮绝绝热热贮贮槽槽；；粉粉末末真真空空绝绝热热贮贮槽槽；；LNG真空空贮贮槽槽；；大大型型LNG子母母罐罐；；低低温温液液体体运运输输车车30000m3LNG贮罐罐谢谢谢欢迎迎莅莅临临考考察察指指导导敬请请致致电电：阳：川空集团总部，制造及研发基地成都：川空工程公司，LNG工程设计鄂尔多斯、张家口、双鸭山等：运行装置9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。15:39:0715:39:0715:3912/29/20223:39:07PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2215:39:0715:39Dec-2229-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。15:39:0815:39:0815:39Thursday,December29,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2215:39:0815:39:08December29,202214、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。29十十二二月月20223:39:08下下午午15:39:0812月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月223:39下午午12月-2215:39December29,202216、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2022/12/2915:39:0815:39:0829December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。3:39:08下下午3:39下下午15:39:0812月-229、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。15:39:0815:39:0815:3912/29/20223:39:08PM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。12月月-2215:39:0815:39Dec-2229-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。15:39:0815:39:0815:39Thursday,December29,202213、不知香香积寺，，数里入入云峰。。。12月-2212月-2215:39:0815:39:08December29,202214、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。29十二二月20223:39:08下下午15:39:0812月-2215、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。十二月223:39下下午12月-2215:39December29,202216、少年年十五五二