日产25万立方米lng切割气项目可行性研究报告(编辑修改稿)

日产25万立方米lng切割气项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

西北流注入黑龙江。 境内流长120km，流经扶余县、宁江区的 16 个乡镇，流域面积 ，最高水位 ，最低水位 ，最大流量 14600m3/s，最小流量 99m3/s。 松原境内有全国十大淡水湖之一的查干湖，位于前郭 尔罗斯蒙古族自治县西北部。 湖区面积 400km2，蓄水 7 亿 m3。 查干湖区自然资源十分丰富，有鱼类 15 科 68 种，动物 20 多种，鸟类 80 多种，野生植物 200 多种。 该区域位于松辽坳陷月亮泡断陷盆地东侧，该盆地形成于侏罗纪末、白垩纪初，沉积了巨厚的碎屑岩，为杂色泥岩、页岩、同页岩、薄层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和粉细岩组成的多旋回层，总厚度达数千米。 晚白垩纪第三纪时期，地壳抬升，地层缺失；第四纪河湖相松松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目 可行性研究报告 15 散堆积物，沉积底板由东向西倾斜，厚度递增，为 ～。 由于本区域白垩系泥岩广泛发育，构成了隔水底板，其上 又沉积了第四系松散沉积物，为地下水的赋存和输移创造了良好的地质条件，故本区域地下水丰富。 地下水流向表现为与地形倾斜方向呈一致，即由东南向西北方向流动，主要含水层有：第四系冲击砂，砂砾层潜水，厚约 7～ 8m，埋藏深度 1～ 3m，为孔隙水，单位涌水量 10m3/h，上、中更新统砂，砂砾层微承压水，含水层厚 20～ 30m，埋深约 3m，水量丰富单位涌水量 18～ 20m3/h。 环境条件 厂址四周无污染源，厂区四周无名胜古迹及自然保护区，项目无废水、废渣、废气产生，项目建设对当地环境不会造成影响，项目具备条件。 交通条件 项目厂区位于宁江区雅达虹工业集中区内，与市区只有 2 公里距离，并与市区主要街路相通，交通十分便利。 水电供应条件 当地可供应本项目生产用电，水，水电供应有保障。 综上，选择松原市宁江区雅达虹工业集中区是合理的，园区有很好的配套设施及很好的服务和管理。 松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目 可行性研究报告 16 5 技术方案、设备方案和工程方案 工艺方案的选择 从输气管网来的 原料 天然 气首先增至 后进入干燥系统去除水份，干燥后的原料气进入液化冷箱，在箱中冷却 、冷凝并过冷， 经添加添加剂， 然后降压进入 LNG 贮槽。 本可研采用混合冷剂制冷循环系统为天然气液化提供所需的冷量。 天然气增压单元 从天然气管网来的压力为 ，流量为 104Nm3/d 的天然气为本单元的原料气，经过滤、计量后进入电机驱动的往复式压缩机增压至 后，经空冷器冷却至 40℃ 后进入脱 水 单元。 天然气脱水 干燥系统 脱水 工艺 中的吸收剂 选择 由于天然气 液化中的最低温度达到 145℃ （ 500Kpa），天然气含有水份，所以天然气必须进行脱水，使其水露点达到液化要求，方可保证处理装置正常运行。 常用的天然气脱水方法有节流冷冻法、甘醇吸收和固体干燥剂吸附三种方法。 节流冷冻法借助于进站高压，而且脱水露点取决于防冻液使天然气的冰点降， 一般脱水露点高于 50℃ ，因此不能满足本工程要求。 甘醇吸收法中常用的吸收剂为 TEG，采用气提再生时，干气的露点可以达到 30℃ ，也不能满足本工程的需要。 松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目 可行性研究报告 17 固体干燥剂吸附法根据 所选用吸附剂的不同，天然气脱水所能达到 的最小露点也不一样，见下表： 固体干燥剂吸附法脱水比较表 吸附法脱水材料 最小露点（ ℃ 或含水量） 分子筛 ≤ 1ppm 氧化铝 73 硅 胶 60 采用不同吸附剂的天然气脱水工艺流程基本是相同的，装置可以互换，无需别的改动，但脱水效率有所不同。 分子筛吸附脱水的原理为气体中的水吸附至固体分子筛干燥剂上， 从而将水脱除。 分子筛干燥剂基本上可除掉天然气中所有的水，可以满足天然气液化的要求。 脱水工艺 中的吸收剂确定 在本装置中选用分子筛脱水装置，吸附 剂为 4A 分子筛。 4A 分子筛的主要性能见表： 堆密度 g/l 吸附水容量kgH2O/kg 分子筛 排除分子 孔直径 应用范围 670～ 720 9～ 12 大于 4A大分子 4A 饱和烃脱水 干燥系统的工艺过程 装置采用两塔分子筛干燥系统，能耗低，便于操作管理。 分子筛可采用如 UOP 公司的 4ALNG、 LNGⅢ 和 RK38 等分子筛脱水，可以同时出去天然气内的微量 CO H2S 和低分子量硫醇。 为避免原料气中的重烃在冷箱中阻塞换热器，装置脱水单元的处理能力为 104m3/d，干燥塔能力富裕。 1）原料天然气脱水吸附 松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目 可行性研究报告 18 原料气进入原料气分离器，出去夹带的水滴、液烃后进入分子筛干燥塔。 自上而下地通过分子筛干燥塔，进行脱水及脱重烃。 脱除水、重烃后的净化气 去预干燥塔。 2）脱水塔再生加热 原料气经预干燥塔后作为再生气，进入再生气加热器， 由导热油加热至 240～ 280℃ 后作为贫再生气， 280℃ 贫再生气自下而上通过刚完成吸附过程的分子筛干燥塔，使吸附的水及重烃脱附并进入再生气中，完成该塔的再生加热过程。 3）脱水塔冷却 原料天热气经干燥塔后进入再生气加热器，加热的天 然 气使预干燥塔被加热的同时冷却分子筛干燥塔。 4）再生气 出塔后的富再生气及冷吹风进入再生器冷却器中冷却，使再生气中的大部分水蒸气冷凝为液体。 冷却后的富再生气进入再生气分离器，分离后的富再生气返回干燥塔原料气管道；分离出的含油污水至污水排放总管。 经脱水处理后的天然气水含量 ≤ 1ppm。 天然气液化单元 经过 净化处理后的干净化气进入液化冷箱，在钎焊铝制板翅式换热器中与混合冷剂进行换热，被冷却到 45℃ 后进入重烃分离器，液相进入精馏塔回收的甲烷返回压缩机入口， NGL 外销，分离器出口的气相再次进入冷箱被液化和过冷到一定的温度、节流降压到贮存 压松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目 可行性研究报告 19 力，这时压力降至约 500kpa，温度约为 145℃ ，然后进入液化箱内的 LNG 闪蒸罐，分离出的液体， 添加一定的添加剂后 即为 LNG 切割气进入 贮槽。 冷剂循环单元 目前世界上的天然气液化装置，其液化循环主要为：阶式制冷循环、混合冷剂制冷循环和膨胀机制冷循环。 制冷循环的方案选择 （ 1） 阶式制冷循环 这是一种较经典的制冷循环，又称“逐级式”、“复迭式”或“串级式”，这种循环是由若干个不同低温下操作的制冷循环复迭式组成。 阶式制冷循环 1939 年首先应用于液化天然气产品，装于美国的Cleveland，采用 CH C2H4 为第一、第二级制冷剂。 但经典的是由C3H C2H4和 CH4 三个制冷循环复迭而成，来提供液化所需的冷量。 它们的制冷温度分别为 40℃ 、 100℃ 和 160℃。 经预处理后的天然气进入换热器与 C3H C2H4 和 CH4 制冷剂进行热交换，经过冷却、冷凝，并节流到常压后送入液化天然气储罐储存。 优点：能耗低；制冷剂为纯物质，无匹配问题；技术成熟，操作稳定。 缺点：机组多，流程复杂；附属设备多，专门储存制冷剂；管路和控制系统复杂，维护不便。 （ 2） 膨胀机制冷循环 松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目 可行性研究报告 20 膨胀机制冷循环， 是指利用高压制冷剂通过透平膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷实现天然气液化的流程。 气体在膨胀机中膨胀降温的同时，能输出功，可用于驱动流程中的压缩机。 流程中的关键设备是透平膨胀机。 根据制冷剂的不同，可分为氮气膨胀液化流程、氮 甲烷膨胀液化流程、天然气膨胀流程。 这类流程的优点是： 1）流程简单、调节灵活、工作可靠、易启动、易操作、维护方便； 2）如用天然气本身做制冷工质时，能省去专门生产、运输、储存制冷剂的费用。 缺点是： 1）送入装置的气流必须全部深度干燥； 2）回流压力低，换热面积大； 由于带膨胀机的液化流程 操作比较简单，投资适中，适合液化能力较小的调峰 型天然气液化装置。 （ 3）混合冷剂制冷循环 混合冷剂制冷循环是 1960 年发展起来的，克服了阶式制冷循环的某些缺点。 它采用混合式的一种制冷剂、一台制冷剂压缩机。 制冷剂是根据要液化的天然气组分而配置的，经充分混合，内有 N C1～C5碳氢化合物。 多组分混合制冷剂，进行逐级冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和液化天然气的目的。 松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目 可行性研究报告 21 与阶式制冷循环相比，其优点是：机组少、流程简单、投资省，投资比阶式制冷循环少 15～ 20%；管理方便；制冷剂可从天然 气中提取和补充。 与膨胀机制冷循环相比，能耗更低。 缺点是：混合冷剂的合理匹配较为困难。 制冷循环的方案确定 根据上述制冷循环的优缺点分析，结合国内液化装置的生产能力和水平，确定采用混合冷剂制冷流程，为天然气液化提供所需冷量。 该流程具有以下特点： 1）机组少、流程简单、管理方便； 2）投资省，投资比阶式制冷循环少 15～ 20%； 3）节省动力消耗，比 N2CH4膨胀液化流程少 30～ 50%。 装置工艺流程 本工程采用混合制冷剂制冷循环工艺，混合制冷剂由 C CC C5 和 N2 组成。 来自天然气液化单元的低压混合制剂经分离罐进入制冷剂压缩机压缩，一级压缩后进入 一级冷却器和分离器，分离后混合制冷剂进入二级压缩，二级压缩后 进入二级冷却器和二级分离器，二级分离器顶部的高压制冷剂气体去天然气液化单元，一级、二级分离器底部的高压制冷剂液体经制冷机泵加压后送至天然气液化单元。 高压混合制冷剂进入天然气液化单元后，经液化冷箱中的板翅换热器冷却、液化、过冷，然后节流降温降压，返回板翅换热器为天然气液化和高压制冷剂冷却提供所需的冷量，复温后的低压混合制冷剂出天然气夜话单元，返回制冷剂压缩单元。 松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目 可行性研究报告 22 生产 流程简图 天然气的液化包括天然气增压、天然气脱水、天然气液化和 LNG储存等过程： 原料天然气 原材料消耗指标 原料天然气消耗指标 序 号 名 称 单 位 年用量 1 管输天然气 万立方米 动力消耗指标： 动力消耗指标 序 号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 水 万 吨 年用量 2 电 万 千瓦时 2940 年用量 3 煤 吨 2500 年用量 仪表控制 项目控制系统采用 集散型控制系统（ DCS）实现对整个站场的集中监视和控制。 DCS 系统由过程控制系统（ PCS）、成套设备控制系统原料 增压 原料气脱水 天然气液化 LNG 储罐 控制系统 制氮系统 添加剂 松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目 可行性研究报告 23 （遥控 PLC 系统）、紧急关断系统（ ESD）和火气控制系统（ Famp。 G）组成，各控制系统之间使用通信接口连接。 全站所有的监测点信号传入控制系统，实现在中控室对全站进行集中控制和管理。 本项目生产工艺所用的设备全部在国内进行采购，设备均参考国内现有装置设备规格、大小，同时根据本项目介质的特性和要求进行选型。 设备名称及数量见下表： 主要设备表 序号 设备名称 数量 备注 1 缓冲罐 1 台 2 天然气增压机 2 台 3 预干燥塔 1 台 4 干燥塔 2 台 5 再生气冷却器 1 台 6 分离器 1 台 7 加热器 1 台 8 液化冷箱 1 台 9 板翅式换热器 1 台 10 重烃分离器 1 台 11 精馏塔 1 台 12 压缩机 2 台 13 闪蒸罐 1 台 14 制冷剂分离罐 1 台 15 制冷剂压缩机 2 台 16 一级冷却器 2 台 松原市黎明气体有限公司日产 25万立方米 LNG切割气项目。