小型lng装置节能降耗技术措施

小型lng装置节能降耗技术措施

0原工艺和机械设备的优化中国的小型液化天然气装置（lkg）具有布局分散、数量多、产气量大的特点。原料气主要以管道气为气。原料天然气组分的不确定性和工艺设计本身的不完善性,是影响LNG装置稳定和达产的重要因素。装置生产不稳定导致经常开停车,出现天然气、电能消耗高和冷剂物料排放量大的问题。因此,有必要对原工艺和机械设备进行技术优化。针对生产中出现的工艺、机械设备两方面的问题逐步实施工艺技术优化,从而解决了原设计技术路线与实际生产运行不匹配的问题,为LNG装置节能降耗和实现精细化管理提供经验指导。1大系统组成小型LNG装置工艺技术路线主要由原料气调压、脱酸性气体、脱水脱汞、液化、产品储运及装车和火炬系统六大系统组成。主工艺流程为原料气进入装置过滤调压,经胺吸收塔脱除原料气中的酸性气体后进入4A分子筛脱水,再进入脱汞塔除汞后,在液化单元采用混合冷剂制冷工艺将天然气冷凝为LNG,成品LNG流入辅助装置区储存并装车外运,公用工程由燃料气、空气及氮气站、供配电、给排水、防腐与隔热等系统组成。2技术测量和技术措施2.1火炬系统吹扫气系统改造方案装置天然气设计日处理量为100×10为了降低装置中的天然气消耗量,对原装置火炬系统吹扫气进行工艺优化,在5个吹扫点处均增加一条来自制氮系统的氮气管线,制氮系统出口压力调至0.6MPa,分别接入原火炬系统5个吹扫点,总计氮气流量3360Nm2.2bog回收利用LNG储罐是辅助装置区中的产品储存设备,储罐有效容积为2×10为从根本上解决洁净天然气资源浪费问题,提出BOG回收工艺技术优化方案:通过HYSYS模拟计算,将储罐工作压力由112kPaA提高至115kPaA,经过该工艺运行参数调整后,2013年11月BOG闪蒸气量已减少2000Nm经过BOG回收工艺优化后,辅助装置区LNG产品储存系统正常稳定运行,彻底解决了正常生产中因原料气组分变化导致BOG闪蒸气量增加的问题。2.3液氮泵增压冷剂压缩机是液化单元为混合冷剂提高压力的主要核心设备,设备运行的平稳性对装置生产是否稳定起决定性作用。密封气作为冷剂压缩机运行的辅助系统,原设计采用氮气作为密封介质,设计压力1MPaG,在压缩机启动之前,需将液氮系统中液氮泵增压至1.4MPaG,并达到环境温度,耗时约1.5h,密封气才能达到正常启动条件。装置投产后,若液氮泵异常,则密封气工作压力达不到1MPaG,冷剂压缩机不能正常启动或联锁停机。为了安全、高效地解决此问题,将密封气介质由氮气改为天然气,气源取自BOG压缩机出口天然气,在BOG压缩机出口增加一条DN25,长为25m的管道至密封气管道并配置控制阀,可在1分钟内使密封气达到工作压力,保证了冷剂压缩机密封气系统的稳定运行。3紫外线火焰检测系统再生气加热炉为脱水单元再生4A分子筛的再生气提供热源,设备原设计采用电离式离子棒火焰检测器,因装置所处环境雾气重、湿度大,导致再生气加热炉内部经常有凝液滴落,使电离式离子棒火焰检测器探针长期受潮,在阴雨天,发生再生气加热炉火焰检测故障,自动停炉或启动失败,分子筛再生气会因温度低而联锁装置停车。为解决离子棒火焰检测器探针检测故障问题,在原检测系统的基础上,增加紫外线火焰检测器。工作原理:紫外线火焰检测器利用波长小于300nm的紫外线作为探测信号,传感器采用常激励UV光敏传感器,属光子检测,信噪比高,具有极微弱信号检测能力,光敏传感器在190～270nm光谱狭窄范围下产生电流,通过内置MCU信号采集、综合分析并进行逻辑判断。紫外线火焰检测器通过探测物质燃烧所产生的紫外线来探测火焰燃烧情况,从而判断再生气加热炉是否点燃。紫外线火焰检测器与电离式火焰检测器之间连接切换开关,切换开关通过接线端子与控制器相连,当燃料气正常燃烧时,检测器一直处于火焰检测状态;当紫外线火焰检测器出现故障时,立即切换至原设计电离式火焰检测器,检测器向中控室发出熄灭信号,自动切断燃料气,同时发出声音报警提示。再生气加热炉经优化技术解决了因环境潮湿造成检测器故障的问题,确保了全装置连续稳定生产。4经济分析4.1年节约项目增加火炬系统氮气吹扫气,减少天然气消耗量3240NmBOG回收利用优化,按设计年操作天数330天计,年减少排放天然气量663300Nm更换冷剂压缩机密封气介质,按设计年操作天数330天计,液氮泵功率为3kW,更换冷剂压缩机密封气后,年节约用电量23760kW·h。电价按0.52元/kW·h计,年节约电费1.236万元。4.2设备优化经济分析再生气加热炉新增紫外线火焰检测系统,有效降低了年停车次数,经计算单次开停车可节省19.86万元。5小型lng