天然氣淨化廠總體試車方案

2021-12-23 15:40:59 字數 3855 閱讀 5006

天然氣淨化裝置

總體試車方案

編寫:審核:審定:

**淨化廠

二 o o 七年一月

隨著天然氣使用者市場不斷開拓,近兩年川渝地區天然氣需求量呈較大增長趨勢,根據公司的統一部署,由於天然氣供求矛盾日益突出,而淨化能力不足是制約天然氣上產的瓶頸。為了滿足市場需求,經公司研究,決定在**修建一座處理量為100×104m3/d的天然氣淨化廠。

考慮到工廠檢修時對下游供氣的影響,本淨化廠的過濾分離裝置、脫硫裝置、脫水裝置、硫磺**裝置等主體工藝裝置正常執行時原料天然氣的處理量為100×104m3/d(20℃,101.325kpa),單套裝置的操作彈性為50~100%,即最低處理量為50×104 m3/d。

由廠外來的原料天然氣先進入脫硫裝置脫除其所含的幾乎所有的h2s和部分co2,從脫硫裝置出來的溼天然氣送至脫水裝置進行脫水處理,脫水後的乾淨化天然氣即產品天然氣經輸氣管道外輸至使用者。脫硫酸氣送至硫磺**裝置生產液硫,液硫送至硫磺成型裝置冷卻成型裝袋後運至硫磺倉庫堆放並外運銷售。硫磺**尾氣送至焚燒爐焚燒後經煙囪排入大氣。

產品為乾淨化天然氣,副產品為硫磺。

根據**天然氣淨化廠硫磺**規模,國家環保標準《大氣汙染物綜合排放標準》(gb16297-1996)要求本工程總硫磺**率必須大於99.2%,故引進應用較廣泛的、技術成熟可靠的、適合本工程特點的超級克勞斯(superclaus)硫磺**工藝,以達到國家環保標準的要求。由國外superclaus硫磺**工藝專利商作基礎設計(初步設計),國內作詳細設計(施工圖設計),裝置採購立足國內,關鍵裝置從國外引進。

本工廠是一座工藝技術成熟、可靠,自控先進,「三廢」排放達到有關環保標準要求的現代化工廠。

1、工藝裝置

脫硫採用mdea法,該裝置出來的溼淨化天然氣去脫水裝置進行脫水處理,酸性氣體至硫磺**裝置**硫磺,溼淨化天然氣中h2s含量≤6mg/m3、總s含量≤100mg/m3、co2含量≤3%(mol)。

脫水採用三甘醇溶劑(teg)吸收法,該裝置出來的乾淨化天然氣(產品氣)的水**在出廠壓力下≤-10℃。

硫磺**採用超級克勞斯法(superclaus),硫磺**率約為99.2%。硫磺**裝置尾氣經焚燒爐焚燒後排放,so2排放量約為46kg/h,通過100m高煙囪排入大氣,完全能夠滿足國家環保標準《大氣汙染物綜合排放標準》(gb16297-1996)和國家環境保護總局環函[1999]48號《關於天然氣淨化廠脫硫尾氣排放執行標準有關問題的覆函》的要求。

2、輔助生產設施

硫磺成型裝置推薦選用的硫磺成型接片機,生產片狀固體硫磺。

火炬及放空系統採用高低壓放空氣分別排放的方式,設定火炬1座,高低壓火炬高40m。

汙水處理裝置規模為15m3/h,汙水經處理後達到《汙水綜合排放標準》(gb8978-1996)中一級標準回用或外排。

分析化驗室配有化學分析、電化學分析、色譜分析、光譜分析等儀器裝置。

3、公用工程

空氮站採用分子篩吸附脫水法制淨化空氣,採用變壓吸附法(psa)制氮。空氮站生產儀表用空氣 m3/h,非淨化空氣 m3/h,氮氣 m3/h。

供配電系統根據用電負荷(淨化廠計算負荷為 kw、年用電負荷為 忠—武管道首站用電負荷為 kw)及負荷等級(負荷等級為一級),確定供電系統應由雙電源供電。

廠內部通訊全部自建,對外通訊租用地方電信局線路。

鍋爐房設定單台蒸發量為6t/h,壓力為1.25mpa的燃氣鍋爐1臺。

4、自控水平

採用集散型控制系統(dcs)對全廠工藝裝置、輔助生產裝置及重要的公用設施進行集中監視、控制和管理。

**天然氣淨化廠工程包括由四川省化工設計院設計, 監理, 施工,施工時間為二oo六年月至二oo六年月。

一、 四川省化工設計院提供的《**天然氣淨化廠工程初步設計》以及施工圖設計檔案

二、 四川省化工設計院提供的《**天然氣淨化廠工程操作手冊》

三、 《 建設專案試車工作暫行規定》

§1 過濾分離裝置(1100單元)

一、 裝置概況

1、處理量: 100×104 m3/d(20℃,101.325kpa)

壓力:(2.0 ~ 2.5)mpa(a)

溫度:(10 ~ 25)℃

2、原料天然氣組成:

3、公用設施系統:

(1) 電源:來自於 kv配電房

(2) 低壓蒸汽、鍋爐給水、工業水、工廠風、儀表風、氮氣:由裝置公用設施系統供給。

二、工藝流程敘述:

原料天然氣在(10~25)℃,(2.0 ~ 2.5)mpa(a)條件下進入過濾分離裝置,先經重力分離器(d-1101(ⅰ)),將較大直徑的液滴和機械雜質沉降分離後,進入互為備用的原料氣過濾分離器(f-1101(ⅰ)/a、b)進行過濾分離,盡可能除去可能攜帶的游離液體和直徑大於0.

3μm機械雜質,最後經流量控制後去脫硫裝置(1200(ⅰ)單元)。原料天然氣進裝置設定有事故聯鎖切斷閥和事故緊急聯鎖放空閥。原料天然氣分離的液體水進入汙液罐(d-1102(ⅰ))沉降閃蒸後,用氮氣壓送至汙水處理裝置。

三、主要工藝裝置

§2 脫硫裝置(1200單元)

一、裝置概況:

1、處理量: 100×104 m3/d(20℃,101.325kpa)

壓力:(2.0 ~ 2.5)mpa(a)

溫度:(10 ~ 25)℃

2、原料天然氣組成:

3、 溼淨化氣出裝置條件:

h2s含量: ≤ 6 mg/m3

co2含量: ≤ 3.0%(v)

h2o含量:無游離水

機械雜質含量:0.3μm以上機械雜質少於0.02%。

4、公用設施

為滿足生產需要,本裝置應有下列公用設施:

低壓蒸汽、除氧水、迴圈水、新鮮水、工廠風、儀表風(儀表風)、氮氣、電源。

5、化學藥品

本裝置使用的化學藥品有甲基二乙醇胺,設計一次投入量噸,矽酮阻泡劑設計耗量噸/年。

1、溶液組成

甲基二乙醇胺濃度 (%w) 40

水w) 60

2、甲基二乙醇胺的理化性質

二、工藝裝置

三、工藝流程

1、原料氣脫硫吸收部分

含硫天然氣在(10~25)℃,(2.0 ~ 2.5)mpa(表)條件下自原料氣過濾分離裝置(1100(ⅰ)單元)進入本裝置,首先進入mdea吸收塔(c-1201(ⅰ))下部。

在塔內,含硫天然氣自下而上與mdea濃度為40%(wt)的ct8-5貧液逆流接觸,氣體中幾乎全部h2s和部分co2被胺液吸收脫除。出塔溼淨化氣經溼淨化氣分離器(d-1201(ⅰ))分液後,在約45℃、2.0 ~ 2.

5mpa(表)條件下送往脫水裝置(1300(ⅰ)單元)。

2、mdea富液閃蒸部分

從c-1201(ⅰ)底部出來的mdea富液經液位控制閥後,進入壓力為0.6mpa(表)的mdea閃蒸塔(c-1203(ⅰ))下部罐內,在~33℃溫度下閃蒸出部分溶解在溶液中的烴類氣體,閃蒸氣在洗滌段由下而上流動與自上而下的mdea貧液逆流接觸,脫除閃蒸氣中的h2s和部分co2氣體(閃蒸氣的h2s含量小於100ppm)。閃蒸氣經調壓至0.

4mpa(表)後進入燃料氣系統作燃料使用。

3、 mdea溶液再生部分

從c-1203(ⅰ)底部出來的mdea富液經過濾系統除去溶液中的機械雜質和變質產物,後進入mdea貧富液換熱器(e-1201(ⅰ)/a,b)與mdea再生塔(c-1202(ⅰ))底出來的mdea貧液換熱,溫度公升至104.2℃左右,然後進入mdea再生塔(c-1202(ⅰ))上部,與塔內自下而上的蒸汽逆流接觸進行再生,解吸出h2s和co2氣體。再生熱量由塔底重沸器(e-1203(ⅰ))提供。

mdea熱貧液在125.8℃溫度下自c-1202(ⅰ)底部引出,經e-1201(ⅰ)/a,b與mdea富液換熱至55℃左右後,送入mdea後冷器(e-1202(ⅰ)/a、b)進一步冷至40℃,然後由mdea迴圈幫浦(p-1201(ⅰ)/a、b)將45m3/h和2m3/h的貧液分別送入mdea吸收塔(c-1201(ⅰ))和mdea閃蒸塔(c-1203(ⅰ)),完成整個溶液系統的迴圈。

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