冀东油田部分液化管道天然气项目可行性研究报告(编辑修改稿)

冀东油田部分液化管道天然气项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

1 MDEA 液下泵 4 380V、 50Hz 用 1 备 1 冷干机 45 2 55 380V、 50Hz 用于分子筛再生气冷却 仪表空气压缩机 15 2 22 380V、 50Hz 用 1 备 1 氮气加热器 30 40 380V、 50Hz 加温用，不计入总电耗 LNG 装车 泵 2 30 380V、 50Hz 间断使用，不计入总 电耗，用 1备 1 7 循环冷却水泵 55 2 75 380V、 50Hz 用 1 备 1 凉水塔风机 11 15 380V、 50Hz 仪表控制系统用电 20 20 220V、 50Hz 合计 循环冷却水 本装置的工艺性循环冷却水耗量见表。 冷却水的质量应符合 GB50050《 工业循环冷却水处理设计规范》标准要求。 循环冷却水的基本要求为： 设计上水温度 32℃ 设计回水温度 40℃ 设计上水压力 ≥ 表 项目 循 环冷却水量 (m3/h) 备注 脱酸气冷却器 40 MDEA 贫液冷却器 140 酸气冷却器 30 再生气冷却器 85 气波 机冷却器 65 合计 360 脱盐水 脱盐水采用反渗透装置生产，脱盐水成分的要求如下： 导电率≤ 10μ s/cm SiO2≤ ,总硬度（按 CaCO3 计）≤ 铁≤ 总溶解固体≤ ppm，铜≤ ， Cl≤ 5ppm 脱盐水用量 300Kg/h 8 导热油 本天然气液化装置需要低 压的高 、 低温导热油，主要用于装置脱二氧化碳溶剂再生以及原料天然气干燥系统的分子筛再生，由买方新建 的 导热油系统提供。 高、低温 导热油压力 ≥ 低温 导热油 供 /回油 温度 160/140℃ 低温 导热油提供热量 2069 kJ/s 高温导热油供 /回油温度 280/250℃ 高温导热油提供热量 622 kJ/s 装置其他消耗一览表 装置在上述产品及产量下的其他消耗量见表。 装置其他消耗一览表 消耗项目 消耗量 备注 MDEA 6t 每 年用量 活化剂 6t 每年用量 溶液过滤活性炭 每年更换一次 分子筛 6t 每 2 年更换一次 脱重烃用活性炭 每 2 年更换一次 浸硫活性炭 每 2 年更换一次 煤基活性炭 每 2 年更换一次 φ 6瓷球 每 2 年更换一次 φ 13瓷球 每 2 年更换一次 9 第三章 工艺技术方案及说明 概述 LNG 装置的原料天然气杂质为水分和二氧化碳，原料气的净化就是要清除原料天然气中的水分和二氧化碳等杂质。 由于水分和二氧化碳在液化冷箱内的低温环境中将以 冰或霜的形式冻结成固体， 会导致如下情况 ： 1） 在换热器表面会增加换热热阻，使换热器工况恶化。 2） 在管道、阀门和喷嘴内冻结会引起堵塞，特别在节流阀处。 根据上述采用的原料天然气，其净化过程分为下列 3 个步骤： 1） 天然气脱酸性气体 (即脱除二氧化碳 )。 2） 天然气干燥 (脱除天然气中的微量水分 )。 3）天然气脱重烃和汞。 下表是 LNG 产品的原料天然气的处埋指标。 表 LNG 装置预处理指标 杂质组分 预处理指标 水 H2O ~1ppm 二氧化碳 CO2 50~100ppm 硫化氢 H2S 4ppm 芳香烃 10ppm 汞 Hg 10ng/Nm3 天然气净化 从管网来的压力为 气自界区外进入装置， （如果压力不足，需要增压） 首先在过滤分离器中分离可能存在的水分或凝液。 之后进入 MDEA 脱酸气系统，脱除酸性气体后的天然气进入分子筛吸附器除去水分，天然气由上而下通过吸附器，从吸附器中出来的天然气水分含量 ≤ 1ppm。 10  分子筛吸附器的再生： 吸附器为三台，一台处于吸附状态、一台处于再生状态、一台处于冷却状态，切换使用。 (暂定吸附周期 8 小时 ) 入脱水装置的部分 天然气 作为 吸附器再生和冷却 的 介质 ： 分 出 的再生气 通过流量计量后，由上而下通过冷却状态的吸附器，冷却气体流出吸附器后进入再生气加热器加热到 280℃， 由下而上通过加热状态的吸附器，再生气流出吸 附器后，经过再生气冷却器冷却，进入再生气水分离器分离冷凝的水分。 冷却后的再生气与主流汇合，进入处于吸附状态的吸附器。 天然气液化与储存 天然气的液化过程如图 所示： 图 天然气液化流程示意图 净化后的天然气在进入冷箱 前分作两路，分别叫气波机路 （ 402：图中 节点编号，下同） 和高压气路 （ 401） ， 气波机路占总气量的 %，高压气路气量占%。 两路气进入冷箱降温。 气波机路预冷降温到 32℃ （ 407） ，进入气波制冷机，膨胀至 ，降温11 至 104℃ （ 408） ，膨胀后的低温气体均返回冷箱中的板翅式换热器，为天然气液化提供冷量并复热到 36℃，以 （ G） （ 413） 送入中压管网。 高压气路进入冷箱中的板翅式换热器降温，降到 107℃ （ 403） 后节流减压到（ G），降温至 147℃ （ 404） 进入气液分离罐，罐顶的气相 （ 406） 返回板翅式换热器，为天然气液化提供冷量并复热到 36℃ （ 409），然后 一部分作为燃料气 （ 410） ，另一部分进入中压管网 （ 412）。 罐底的 LNG 液体产品送入 LNG 储罐 ，压力为 （ 405）。 工艺流程特点 原料气预处理系统 原料气预处理系统的工艺流程所选择的工艺方法具有如下特点： 1） 采用活性胺法 (MDEA)脱碳，较 MEA 法具有发泡小、腐蚀性小、胺液损失小等特点。 2） 采用分子筛吸附可以深度脱水，即使在低水汽分压下仍具有很高吸附特性。 3） 采用活性炭脱重烃，可使芳香烃和 C6+，重烃基本脱除，彻 底解决低温冻堵问题，保证长周期运转。 4） 将脱水与脱重烃组合到一起，减少切换阀门的数量，提高装置运行的可靠性。 5） 汞与浸硫活性炭上的硫产生化学反应生成硫化汞，吸附在活性炭上，从而达到脱除汞之目的。 采用浸硫活性炭脱除汞，其价格低廉。 6） 精密过滤元件可以使分子筛和活性炭粉尘过滤到 10um 以下。 7） 采用子母贮槽储存 LNG,LNG 带压储存，同时储存量较大。 液化和制冷系统 液化和制冷系统所选择的工艺方法为 气波制冷机膨胀 制冷，其特点为： 1） 该工艺流程充分利用了管网之间的压力能 2）气波制冷机 近似 可看做一个静设备，上游高压管网压力、流量的变化，12 不会对气波机造成任何损坏，操作极其简便。 3） 装置基本无能耗，运行稳定，维护成本低。 原料气组分变化 通过适当调节装置的运行条件，可在较宽 的范围内适应原料天然气组分的变化。 可调节范围 天然气液化装置的产能可调节范围受下列因素的影响 1） 下游中压管网的天然气消耗量。 2） 预处理系统的负荷调节范围 (40%~120%)。 整个装置可在 40~120%之间调节。 产品确认及说明 对业主提供的原料组分，采用先进工艺计算软件进行了流程 计算，计算结果如表 ： 表 流程计算结果 项目 数据 备注 LNG 贮存压力 LNG 贮存温度 ℃ LNG 分子量 LNG 密度 每 m3 液体汽化后的气体体积 564Nm3 每吨液体汽化后的气体体积 1310Nm3 汽化后的标态密度 低位热值 9016kcal/Nm3 可以看出，液化后的天然气是优质的，由于其杂质含量微乎其微，燃烧过程更加环保。 13 第四章 工艺设备选型和供货 本章 所述的工艺设备基本技术数据以最终设计为准。 原料气过滤调压计量系统 分离并过滤原料天然气中的液态相固态杂质，为后续系统提供洁净、压力稳定的原料天然气。 序号 设备名称 基本工艺参数 数量 主体材质 其他说明 1 过滤分离器 处理气量： 30000Nm3/h 进口压力： 进口温度： 0~35℃ 2 台 Q345R 属非标设备 原料气预处理系统 为防止低温液化过程中二氧化碳、水和重烃 (含苯 )的冻结，将采用溶液吸收和分子筛吸附等方法来脱除这些杂质，设备构成如下： 序号 设备名称 基本工艺参数 数量 主体材质 其他说明 原料气脱酸气单元 1 吸收塔 处理气量： 30000Nm3/h 二氧化碳设计含量 ≤3% 设计压力： 进口温度： 40℃ 1 台 Q345R 属非标设备 2 脱酸气冷却器 处理气量： 30000Nm3/h 气体进口温度： 60℃ 气体进出口温度： 40℃ 1 台 Q345R 不锈钢换热器 属非标设备 3 脱酸气分离器 处理气量： 30000Nm3/h 进口温度： 40℃ 1 台 Q345R 属非标设备 14 设计压力： 设计温度： 80℃ 4 MDEA循环泵 进口流量： ~60m3/h 扬程： 600m 进口温度： 55℃ 2 台 过流部分为不锈钢 属泵类 离心类，用 1备 1 5 闪蒸分离器 处理量 ~28m3/h 进口温度： 50℃ 设计压力： 设计温度： 80℃ 1 台 Q345R 属非标设备 6 MDEA溶液过滤器 处理量 5m3/h 设计压力： 设计温度： 80℃ 1 台 Q345R 属非标设备 7 贫富液换热器 介质管程 /壳程： MDEA贫液/MDEA富液 工作压力管程 /壳程：设计压力管程 /壳程：工作温度管程 /壳程： 120℃/95℃ 设计温度管程 /壳程： 140℃/120℃ 1 台 属非标设备 8 贫富冷却器 介质管程 /壳程： MDEA贫液/循环水 工作压力管程 /壳程：设计压。