孝义鹏飞实业有限公司甲醇联产LNG是利用生产焦炭的副产焦炉煤气生产甲醇的同时将焦炉煤气净化,MDEA脱碳后干燥、深冷液化提取液化甲烷(LNG),即对焦炉煤气进行了综合利用,又得到了清洁燃料产品,符合国家能源和产业政策的要求,能够达到国家和社会效益、公司经济效益的综合效益最大化。
2.1焦炉气脱水脱汞脱重烃单元
采用13X分子筛进行水分及CO2的脱出,来自脱碳单元的焦炉气首先进入脱汞塔进行脱汞,脱汞前原料气汞含量小于10μg/Nm3,净化后含量小于0.01μg/Nm3,防止汞在低温下对冷箱内铝制设备的腐蚀,脱汞后的原料气首先进入溴化锂预冷单元,冷却到7.2℃后进入吸附干燥塔,在这里原料气所含有的水分及苯(及其他重烃)、萘、焦油等被脱除。干燥器出口原料气中水分含量小于1PPm,CO2含量小于30PPm,苯、萘、焦油含量达10mg/Nm3、1mg/Nm3、1mg/Nm3。原料气从吸附塔顶部进入,通过分子筛及活性炭复合床层吸附脱除水及重组分后从吸附塔底部出来,之后进入原料气液化单元。吸附单元设三台吸附塔,在给定的吸附周期内,一台处于吸附状态,来脱除原料气中的水分及重组分,第二台处于加热状态,第三台处于冷吹状态,当处于吸附状态的吸附器饱和后,用冷箱出来的富氢气加热,然后冷却,单只塔24小时切换周期,每只塔在切换周期完成8.5小时吸附工作,其中吸附初期0.5小时和吸附末期0.5小时为两塔并行吸附,各处理50%的原料气,吸附中期7.5小时为单塔吸附,处理100%原料气,再依次经过20分钟原料气泄压(塔内压力泄至0.1MPa),25分钟富氢气冲压,8小时富氢气加热,6小时富氢气冷吹,20分钟富氢气泄压(塔内压力泄至0.1MPa),25分钟原料气冲压等操作完成再生过程,即可转入下一个周期进入吸附过程。再生气引用来自冷箱的富氢气,低温富氢气进入加热结束的塔冷吹,后进入再生气蒸汽加热器加热,当塔处于均压或泄压操作时,富氢气经旁通阀进入再生气加热器加热,干燥的高温富氢气从下而上通过脱水脱烃塔对分子筛和活性炭进行加热再生,解析出的水分及重组分随富氢气进入再生冷却器冷却至常温,后经再生气气液分离器分离后供合成使用,冷凝液去界外。再生气热源来自300℃的电厂蒸汽,蒸汽经再生气蒸汽加热器被部分冷凝,冷凝水排出界外。整个脱水脱烃净化过程由30台程控阀按程序自动切换完成,操作人员可以调整程序时间来控制整个过程。
2.2焦炉气液化单元
净化后的原料气进入冷箱内的主冷器上部经初次降温至-70℃,进入重烃分离器,液化的重烃经重烃排放阀排入重烃气化器,气化后进入排放总管去火炬燃烧,原料气经重烃分离器顶部流出进入换热器被返流的低温介质冷却,在一定温度下以气液混合物进入低压精馏塔再沸器,作为精馏塔底部热源而自身被进一步冷却后进入主换热器继续冷却,由于减负荷或者其它原因造成气量减少,会出现过冷现象,过冷复温由经重烃分离后的气相引出的未经再次进入主冷的温度较高的气体完成,直接进入再沸器进口,原料气经主冷再次降温后,在一定温度下进入高压精馏塔底部参加精馏,经初次精馏在高压塔底部及上部分别获得富甲烷液体及高压富氢气,高压富氢气依次经液氮过冷器,主换热器复热后送出冷箱,富甲烷液体经减压后送入低压塔中部精馏,在低压塔底部得到LNG,LNG进入主换热器过冷,过冷后节流送入LNG储罐中储存,脱碳塔顶部获得富碳气复热后送出冷箱进入预压缩,氮气经氮气压缩机压缩后进入主换热器冷却节流后液态进入脱氢,脱碳塔顶部冷凝器,氮气作为冷源并被气化后进入主换热器复热后出冷箱回到氮气压缩机循环压缩。
2.3制冷剂压缩单元
制冷剂被压缩后经溴化锂机组提供的冷水预冷后进入冷箱,经过节流阀节流后为焦炉气分离液化提供冷量,然后经复热后在返回压缩机入口进行闭式循环。混合制冷剂压缩机系统由压缩机制冷剂缓冲罐、制冷剂冷却器、制冷剂气液分离器组成。来自冷箱换热器的低压制冷剂进入制冷剂缓存罐后进入制冷剂压缩机,经制冷剂压缩机增压至3.19MPa,制冷剂压缩机为二级压缩,经一级压缩冷却后进入一级气液分离罐,再进入二级压缩经冷却后进入预冷换热器,经降温节流后为焦炉气分离液化提供冷量。
2.4氮气循环压缩单元
氮气经压缩后进入冷箱,经主换热器降温液化节流后为高压精馏塔顶冷凝器提供冷量,然后经液氮过冷器及主换热器复热后再返回压缩机入口进行闭式循环。
2.5溴化锂预冷单元
本单元为焦炉气,混合制冷剂提供冷量,是蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组,是一种以饱和水蒸气为热源,水为制冷剂,溴化锂水溶液为吸收剂,在真空状态下制取工艺冷水的设备。机组由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和高温热交换器、低温热交换器、凝水热交换器等主要部件及抽气装置、熔晶管、溶液泵和冷机泵等辅助部分组成。在溴化锂吸收式制冷机运行过程中当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后,溶液中的水不断气化,发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高进入吸收器,水蒸汽进入冷凝器,被冷凝器内的冷却水降温后凝结,成为高压低温的液态水,当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时急速膨胀而气化并在气化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的。在此过程中低温水蒸气进入吸收器,被吸收器内的溴化锂水溶液吸收,溶液浓度逐渐降低,在由循环泵送回发生器完成整个循环。由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却,温度较低为了节省加热稀溶液的热量,在系统中加了一个换热器,让发生器流出的高温浓溶液与吸收器流出的低温稀溶液进行热交换,提高稀溶液进入发生器的温度。
2.6 制冷剂储存与配比单元
制冷剂储存与配比是天然气液化中不可少的也是重要环节,成分比例关系到制冷量温度场的分配。本单元由制冷剂储罐、LNG储罐、乙烯储罐、丙烷储罐、异戊烷储罐、丙烷干燥器、异戊烷干燥器、灌充排、液氮储罐、汽化器等设备组成。各种制冷剂由槽车运至储运单元,制冷剂储存单元的目的是储存和配制制冷剂,制冷剂补充总管上设置流量计,通过槽车和泵以及气瓶等将各制冷工质按一定比例充入系统进行配制,配制完成后进入系统循环制冷。
2.7 LNG储存系统
从冷箱来的LNG冷却至-162℃经过节流阀将压力降至12KPa进入储罐储存。
2.8 LNG装车系统
LNG储罐的LNG液体经过LNG泵将LNG通过保冷管道引导到装车区,根据实际需要装车区设置五个装车台,露天设置在LNG罐区防火堤外,在LNG储罐外设置两台LNG泵(一用一备)可以在现场也可以在控制室启动。
2.9 BOG增压系统
LNG储罐及充装系统的闪蒸汽、蒸发汽通称为BOG,在LNG储罐中闪蒸出的BOG及正常装车时气化的甲烷气体汇合后经BOG空温器复热及电加热器复热至常温进入BOG缓冲罐,再由BOG压缩机增压后送到吸附净化单元。
3.1脱汞单元
一 | 脱汞塔 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 40℃ |
2 | 操作压力 | 2.2MPa.G |
二 | 焦炉气过滤器 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 40℃ |
2 | 操作压力 | 2.185MPa.G |
3.2脱水单元
一 | 脱水脱烃塔 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 10~240℃ |
2 | 操作压力 | 2.155MPa.G |
二 | 再生气蒸汽加热器 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 壳程:270~175℃ |
管程:6.6~240℃ | ||
2 | 操作压力 | 壳程:0.8MPa.G |
管程:1.992MPa.G | ||
三 | 蒸汽气液分离器 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 183℃ |
2 | 操作压力 | 0.97MPa.G |
3 | 液位 | 300-800mm |
四 | 再生气冷却器 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 壳程:180~40℃ |
管程:32~40℃ | ||
2 | 操作压力 | 壳程:1.962MPa.G |
3.3溴化锂单元
一 | 溴化锂冷水机组 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.8MPa.G | |
2 | 冷水给水温度 | 7℃ | |
3 | 冷水回水温度 | 12℃ | |
二 | 冷水循环泵 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 给水压力 | 0.6MPa.G |
回水压力 | 0.4MPa.G | ||
2 | 操作温度 | 给水温度 | 7℃ |
回水温度 | 12℃ |
3.4冷水预冷单元
一 | 预冷换热器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 氮气通道 | 4.35MPa |
制冷剂通道 | 3.19MPa | ||
原料气通道 | 2.17MPa | ||
冷水通道 | 0.6MPa | ||
2 | 操作温度 | 氮气通道 | 进口:40℃ 出口:10℃ |
制冷剂通道 | 进口:40℃ 出口:10℃ | ||
原料气通道 | 进口:40℃ 出口:10℃ | ||
冷水通道 | 进口:7℃ 出口:12℃ | ||
二 | 制冷剂气液分离器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.99MPa. | |
2 | 操作温度 | 10℃ | |
三 | 预冷后气液分离器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.155MPa | |
2 | 操作温度 | 10℃ |
3.5液化冷箱单元
一 | 主换热器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 整流氮气通道 | 4.34MPa |
返流氮气通道 | 0.245MPa | ||
原料气进气通道 | 2.15MPa | ||
气态制冷剂通道 | 2.99MPa | ||
液态制冷剂通道 | 2.86MPa | ||
返流制冷剂通道 | 0.25MPa | ||
富氢气通道 | 2.01MPa | ||
富CO通道 | 0.66MPa | ||
二 | 重烃分离罐 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.15MPa | |
2 | 操作温度 | -70℃ | |
三 | 制冷剂分离罐Ⅰ | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.29MPa | |
2 | 操作温度 | -74℃ | |
四 | 制冷剂分离罐Ⅱ | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.319MPa | |
2 | 操作温度 | -166.6℃ | |
五 | 脱碳塔分离器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.7MPa | |
2 | 操作温度 | -167℃ | |
六 | 脱氢塔冷凝器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.07MPa | |
2 | 操作温度 | -172.8℃ | |
七 | 脱氢塔分离器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.07MPa | |
2 | 操作温度 | -179.9℃ | |
八 | 脱氢塔 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.07MPa | |
2 | 操作温度 | -172.8℃ | |
九 | 脱碳塔 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.7MPa | |
2 | 操作温度 | -164.2℃ | |
十 | 再沸器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 原料气进口 | 2.115MPa |
原料气出口 | 2.105MPa | ||
2 | 操作温度 | 原料气进口 | -106℃ |
原料气出口 | -115℃ | ||
十一 | 冷凝器Ⅰ | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 富CO进口 | 0.7MPa |
富CO出口 | 0.7MPa | ||
2 | 操作温度 | 制冷剂进口 | -168.9℃ |
制冷剂出口 | -166.7℃ | ||
富CO进口 | -164.2℃ | ||
富CO出口 | -167.4℃ | ||
十二 | 冷凝器Ⅱ | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 液氮进口 | 4.4MPa |
液氮出口 | 0.315MPa | ||
富氢进口 | 2.07MPa | ||
富氢出口 | 2.07MPa | ||
2 | 操作温度 | 液氮进口 | -181.19℃ |
液氮出口 | -181.3℃ | ||
富氢进口 | -172.8℃ | ||
富氢出口 | -179.9℃ | ||
十三 | 过冷器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 液氮进口 | 4.315MPa |
液氮出口 | 4.31MPa | ||
氮气进口 | 0.315MPa | ||
氮气出口 | 0.285MPa | ||
富氢进口 | 2.07MPa | ||
富氢出口 | 2.055MPa | ||
2 | 操作温度 | 液氮进口 | -160℃ |
液氮出口 | -179℃ | ||
氮气进口 | -181.3℃ | ||
氮气出口 | -172.8℃ | ||
富氢进口 | -179.9℃ | ||
富氢出口 | -172.8℃ | ||
十四 | LNG停车排放汽化器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 1.9MPa | |
2 | 操作温度 | -162℃ | |
十五 | 制冷剂停车排放汽化器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.32MPa | |
2 | 操作温度 | -167℃ | |
十六 | 冷箱停车加热器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.7MPa | |
2 | 操作温度 | 70℃ |
3.6循环氮气压缩单元
一 | 氮气缓冲罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.245MPa |
2 | 操作温度 | 6℃ |
3.7制冷剂增压缩元
一 | 制冷剂缓冲罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.25MPa |
2 | 操作温度 | 6℃ |
二 | 制冷剂气液分离器 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 2.99MPa |
2 | 操作温度 | 6℃ |
3.8 制冷剂贮配缩元
一 | 异戊烷贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
二 | 丙烷贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
三 | 异戊烷干燥器 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
四 | 丙烷干燥器 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
五 | 制冷剂贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 3.1MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
六 | 液氮贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | -196℃ |
七 | 乙烯贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | -134℃ |
八 | LNG贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.012MPa |
2 | 操作温度 | -162℃ |
4.1开车操作
4.1.1首次开车运行所需的条件
(1)全套系统吹扫、打压、真空置换已完成。
(2)混合工质配比,充罐、检测及补充。
(3)原料气压缩机及制冷剂压缩机单机调试已完成,并进行了试运转。
4.1.2首次开车运行所需的条件
(1)检查各仪表接点是否正确。
(2)校正各仪表参数,保证仪表显示参数准确。
(3)设定各仪表参数值。
(4)仪控系统的操作,请详见仪控系统使用说明书。
4.1.3检查附属系统
(1)检查冷却水系统的各用水设备的进出口阀门是否在规定的位置。
(2)冷却塔及水泵运行正常。
(3)检查氮气及仪表空气系统的阀门,使之在规定的位置。
(4)冷却水的进水压力0.4MPa、回水压力0.2MPa。氮气系统及仪表空气压力为0.7MPaG。
(5)附属系统负荷
工艺主装置电耗一览表(工况一,单位kW)
项目 | 轴功率kw | 单台电机功率 | 电压 | 备注 |
混合冷剂压缩机 | 10340 | 汽轮机拖动 | ||
油泵 | 22 | 22 | 380V、50Hz | 一用一备 |
油箱加热器 | 7.5 | 7.5 | 380V、50Hz | 间歇使用 |
氮气压缩机 | 2336.6 | 2800 | 10kV、50Hz | 二用一备 |
溴化锂冷水机组 | 10.2 | 10.2 | 380V、50Hz | |
低温水泵 | 110 | 125 | 380V、50Hz | 一用一备 |
异戊烷卸车泵 | 5.5 | 5.5 | 380V、50Hz | 一用一备,间歇 |
冷箱停车加热器 | 30 | 30 | 380V、50Hz | 间歇 |
仪表控制系统用电 | 10 | 15 | 220V、50Hz | 间歇 |
合计 | 12850.8 | 间歇使用设备没有计入总消耗 |
装置循环冷却水一览表
项目 | 循环冷却水量(m3/h) | 备注 |
制冷剂压缩机 | 4586 | 含汽轮机消耗 |
氮气压缩机 | 350 | |
溴化锂冷水机组 | 610 | |
再生气冷却用水 | 35 | |
合计 | 5581 |
4.1.4首次开车运行描述
4.1.4.1启动附属系统
检查各阀门阀位是否在规定位置上。启动冷却水系统、空分制氮系统、仪表空气系统及仪控系统。冷却水的进水压力0.40MPa、回水压力0.2MPa。氮气及空气压力为0.7MPa。待冷却水系统、氮气及空气系统运行稳定后,启动工艺系统。
4.1.4.2启动工艺系统
1)启动氮气压缩机
2)启动混合制冷剂压缩机。调定各级压力在规定范围内,接通电源,打开压缩机进排气阀门,所有防喘振阀门及回流阀门全开,启动汽轮机,检查油压是否正常,逐步将防喘振阀门慢慢关小,使压缩机负荷运转,调节回流阀,以稳定压缩机的进口压力及一级排气出口压力,在调整防喘振阀门及回流阀的同时观察压力指示表,压缩机排气压力稳定,控制压缩机的各点温度、压力在规定范围内,待压力温度稳定后缓慢关闭防喘振阀,压缩机稳定运行后,打开混合冷剂通道冷箱上的阀门,将混合制冷剂送入冷箱。混合工质压缩机进气压力为0.25MPa,排气压力为3.19MPa,末级冷却器后排气温度为≤40℃。
3)首次混合工质的填充量应不超过循环量的50%,再根据各点的温度及组分逐渐补充混合工质及调整组分。混合工质可通过异戊烷贮罐、丙烷贮罐、液氮贮罐、乙烯贮罐、LNG贮罐充填调整。
混合制冷剂压缩机(汽轮机)详细操作过程参见厂家使用说明书。
4)启动液化冷箱系统
当制冷剂及氮气进入冷箱,并且循环起来时,先全开V88843b、V88844b、LV88805b、PV88804b阀,当填充量接近50%时,并且冷箱内的温度开始降低时,将V88843b、V88844b阀关闭,缓慢调节LV88805b、PV88804b调节阀,并观察阀后压力PI88804b、PI88805b,同时再根据各点的温度及组分逐渐补充混合工质及调整组分,当混合制冷剂的流量且PV88804b阀后温度均达到设计值时,观察制冷剂返流温度TI88809b,注意温度不要达到零下,缓慢通入原料焦炉气进入冷箱,根据冷热端温差来调整及压缩机的运行状态调整LV88805b、PV88804b的开度,当脱氢塔T88804塔釜建立起一定的液位时(设定值的60%),开启LV88803b将富碳LNG减压进入脱碳塔,当脱碳塔建立一定的液位时,通过取样分析AE88801b、 AE88802b取样通过离线色谱分析富氢气及富CO的含量是否达到设计值,如不合格将两种气体放空去火炬,直至合格为止。
在冷箱的调整过程中,应随时观察各点的温度、压力、阻力的变化,以便及时调整。在各点温度接近设计点时,第二次调整应在第一次调整后30分。
4.2装置的停车及停车后的再启动
4.2.1装置临时(或紧急、短期)停车
在生产过程中,如遇到突然停电、停循环水、饱和水蒸汽、仪表空气、设备故障等意外情况,应作紧急停车处理,按以下步骤操作:
整个LNG自控系统紧急停车,按下紧急停车按钮。
(1)切断气源,关闭净化气出口阀系统保压;
(2)停饱和水蒸汽,停止对再生气加热器加热;
(3)关闭制冷剂压缩机及氮气压缩机进、排阀系统保压;
(4)关闭冷箱内所有调节阀保压、保冷;
(5)随时监控设备的压力变化,严禁设备超压;
(6)全面检查各设备、阀门开关情况,作好故障排除后的开车准备;
装置完成上述操作后,各设备的压力维持停车前的状态。若短时间内要恢复开车,可按下述步骤和顺序实施。
4.2.2临时停车后的再启动
(1)通知前后工段,作好开车准备;
(2)把自动控制投入自动运行;
(3)运行制冷剂压缩机、氮气压缩机;
(4)开启饱和水蒸汽,运行再生气加热器;
(5)正常运行制冷剂及氮气循环系统;
(6)当冷箱内各温度检测点达到停车前的状态时,进气条件时打开原料气进口阀、产品气出口阀,引原料气进入系统,装置恢复运行。
(7)分析产品质量,优化调整各参数,使装置达到较优的操作水平。
4.2.3长时间停车及再启动
工段长时间不能供原料气,或后工段长时间不需要产品,或装置检修,需要装置长时间停车及再启动与首次开停车相同。
4.2.4长时间停车后若干注意事项
装置长时间停车,冬季气温低时要注意防冻,措施如下:
(1)检查所有设备、管线、仪器仪表管,排净积液。
(2)减少通风对流,保持主厂房内温度,尽可能使主厂房内温度在0℃以上
(3)水管、阀门保温层有损坏部位在寒潮来之前应恢复好。
(4)程控阀与调节阀等清扫干净,阀杆处抹黄油保护;
(5)仪器仪表作好保养;
(6)现场所有动力设备、程控阀、手动阀均需除尘及按规定进行维护保养;
(7)关闭系统与外界的阀门;
(8)切断所有现场仪表的供气和电。
4.2.5经长时间停车后,装置恢复开车时,按原始开车步骤进行
5.1压缩机
检修周期 | 检修项目 |
每10小时或每日 | 检查曲轴箱油面高度 |
每50小时或每周 | 检查机器外部螺栓 螺母紧固情况 擦拭机器外表面 |
每300小时或每月 | 清洗所有的进、排气阀,除去油垢及焦渣,并检查阀片和阀弹簧有无变形和损伤,组装后用煤油检查密封性。 |
每700~750小时 | 清洗润滑油过滤器,检查、吹洗及试验安全阀的灵敏度。 |
每2000小时 | 1、清洗机身油池、油泵、油管,更换润滑油。 2、校正压力表和油压表,并清洗其管路阀门。 3、检查各处配合间隙,检修各磨损部位或更换磨损零件。 4、检查各级活塞环、导向环及填料,视其磨损情况更换活塞环、导向环和密封圈部件。 |
每6000小时或每年 | 1、同上述程序。 2、清洗曲轴,吹洗油孔,并检查其磨损情况。 3、用苛性苏打水清洗气缸水套,浸泡6~8小时后,再用清水洗衣净。若冷却水为硬水,则水套应经常清洗。 4、电动机及其控制设备的定期检修见相应在说明书的规定。 5、清洗各级气缸、各冷却器,各相应管道,检查其壁厚,并作水压试验,保压30分钟。 |
每10000小时或三年 | 对机器进行1次大修 检查机器磨损和工作状况 更环也严重磨损的部件 |
机器停用后每2天 | 盘车1次 |
5.2壳管式热交换器
壳管式热交换器主要是为了热量的交换,要经常检查进出口温度,以保证达到工艺流程中设定参数的需要,还要经常检查前后压力变化,当压力变化过大时,应该有结垢现象发生,要及时进行清洗。
5.3泵
泵若使用与维护不当,容易出现漏水、轴承损坏、泵轴磨损等现象,在使用与维护中必须加以注意,应及时加注润滑油 要根据说明书中的规定,及时对水泵轴承加注润滑油,加注润滑油的数量不可太多或太少,以防止轴承因缺油而早期损坏。拆装时不得猛打硬敲,检修水泵时,拆卸皮带轮和水泵内轴承等主要部件应用专用工具。安装时若猛打硬敲,易造成水泵轴承弯曲变形、水泵轴轴端螺纹滑扣或损伤。另因叶轮和泵轴配合较紧,除非必要,一般不拆卸。及时清除水泵内的水垢 水泵内水垢积聚过多,会使水泵泵水能力减弱,同时水垢还会腐蚀水泵内各部件,易使水泵早期损坏。更换水泵轴承时型号应一致。在更换轴承时,所选用型号要一致,质量要可靠,配合要紧密,否则会因轴承使用寿命短而导致泵轴磨损。
5.4阀门及安全阀
阀门、混合工质及天然气管线上的阀门,必须无油无脂及无任何其它杂质。在使用、维护及修理这些阀门时,要特别注意确保这一点,不能沾污油和脂以及蜡等易燃材料,如已经与油或油质等接触,则应进行脱脂处理。
阀门垫片、密封填料和密封环也必须无油、无脂,并必须用适合于天然气阀门的不可燃材料制成,严禁使用含油浸脂及可燃性材料。
保持阀门阀杆可见表面的清洁。
检查阀门的渗漏情况。
低温阀门、天然气管线以及凡与天然气介质接触之阀门,在安装前必须进行清洗和严格脱脂,用于清洗和脱脂溶剂也必须无油,无脂及无其它任何杂质,不允许使用已分解的溶液。阀门在安装时,所有的固体物质如矿渣、氧化铁皮、铁锈、焊渣、焊渣爆炸物(包括油脂、防腐剂等)都必须从所有阀门安装处移开。
安全阀要定期校核,对超压未动作的安全阀,应立即更换和校核。
5.5冷箱
经常检查冷箱外壳是否结霜或挂冰,若发现局部结冰,应查找原因并采取措施,例如冷箱密封气是否畅流,冷箱压力表指示是否正常,冷箱基础温度若下降较大,应立即报告有关领导。
运行中,保温材料会因振动而下沉,故应经常检查下沉情况并予以及时补充。
经常检查冷箱保护气压力≤5kPa。冷箱流量分别在正常流量范围内。
5.6热交换器
热交换器的维护主要是注意其阻力和温度之变化,其异常情况通常是由于冰、干冰及粉末阻塞所致,这往往是因为设备操作不当引起的,可通过加温吹除予以消除。
另外注意热交换器有无渗漏,为此通过分析交换器进出口气体的组份有无异常来判断,在本装置中设置了多处分析点供取样分析。
5.7测量与控制装置
DCS及各仪表的管理和维护必须按照仪控使用维护说明书之规定进行。测量管线应加以特别维护,确保没有漏渗,否则会影响仪表测量的正确性。同样仪表管线的堵塞也是不允许的,应通过加温和吹除予以排除。
5.8装置安全
5.8.1装置过压保护
安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压阀门,它依靠介质自身的压力排出一定数量的流体,以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值。当容器内的压力恢复正常后,阀门自行关闭,并阻止介质继续排出。
5.8.2安全阀起跳压力
5.8.3调节阀失效位置
调节阀失效位置是指在仪表供电电源或气源发生故障时,应保证调节阀的阀位处于安全位置。
LNG车间干燥液化岗位巡检路线表 | |||||||
脱汞塔 | → | 脱汞塔后过滤器 | → | 预冷换热器 | → | 蒸汽气液分离器 | |
↓ | |||||||
再生气气液分离器 | ← | 再生气冷却器 | ← | 脱水脱烃塔 | ← | 再生气蒸汽加热器 | |
↓ | |||||||
冷箱 | → | 制冷剂贮罐 |
序号 | 设备型号及名称 | 性能参数 | 外形尺寸 | 重量/kg | 数量 |
1 | 焦炉气 过滤器 | 设计压力:3.6MPa | 型式:立式 | 2966 | 2 |
工作压力: 2.4MPa | 外形尺寸(mm): φ2200,H=6000 | ||||
容器类别: Ⅱ类 | |||||
设计温度:-10~60℃ | |||||
工作温度: 40℃ | |||||
流量:98140Nm3/h | |||||
介 质: 焦炉气 | |||||
主体材质:Q345R | |||||
2 | 脱汞塔 | 设计压力:2.7MPa | 型式:立式 | 13000 | 1 |
工作压力: 2.4MPa | 外形尺寸(mm): φ2400×9000 | ||||
工作温度:40℃ | |||||
设计温度:50℃ | |||||
介 质:焦炉气 | |||||
主体材料:Q345R、16MnⅡ、16MnⅢ | |||||
3 | 吸附 干燥塔 | 设计压力:2.7MPa | 型式:立式 | 23000 | 3 |
工作压力: 2.4MPa | 外形尺寸(mm): φ2700×9500 | ||||
工作温度:230℃ | |||||
设计温度:260℃ | |||||
介 质:焦炉气 | |||||
主体材料:Q345R | |||||
4 | 净化气 过滤器 | 设计压力:3.6MPa | 型式:立式 | 2597 | 2 |
工作压力: 2.4MPa | 外形尺寸(mm): φ2200,H=6000 | ||||
介 质:焦炉气 | |||||
工作温度:40℃ | |||||
设计温度:60℃ | |||||
过滤形式:过滤滤芯 | |||||
过滤精度:≤1μm | |||||
主体材质:Q345R,16MnⅡ | |||||
5 | 再生气 冷却器 | 设计压力:0.7MPa(管)/2.5MPa(壳) | 型式:立式 | 1980 | 1 |
工作压力:0.6MPa(管)/2.2MPa(壳) | 外形尺寸(mm): φ400,H=4500 | ||||
设计温度:60℃(管)/ 220℃(壳) | |||||
工作温度:32/40℃(管)/ 200/40℃(壳) | |||||
介质: 水(管)/富氢气(壳) | |||||
换热面积: 30m2 | |||||
6 | 再生气气液分离器 | 设计压力:2.5MPa | 型式:立式 | 2350 | 1 |
工作压力:2.2MPa | 外形尺寸(mm): φ800×4000 | ||||
工作温度:40℃ | |||||
设计温度:45℃ | |||||
介 质:焦炉气 | |||||
主体材质:Q345R,16MnⅢ | |||||
7 | 蒸汽气液分离器 | 设计压力:4.0MPa | 型式:立式 | 3890 | 1 |
工作压力:3.33MPa | 外形尺寸(mm): φ1000×4500 | ||||
工作温度:435℃ | |||||
设计温度:450℃ | |||||
介 质:水蒸气 | |||||
主体材质:Q345R,16MnⅢ | |||||
8 | 再生气蒸汽加热器 | 设计压力:4.0MPa(管)/2.5MPa(壳) | 主体材质:Q345R/20 | 1 | |
工作压力:3.33MPa(管)/2.2MPa(壳) | |||||
设计温度:450℃(管)/ 300℃(壳) | |||||
工作温度:435℃(管)/ 240℃(壳) | |||||
介质: 水蒸汽(管)/焦炉气(壳) | |||||
换热面积: 49m2 | |||||
9 | 液化冷箱 | 天然气处理气量:94792Nm3/h | 型式: 立式 | 251136 | 1 |
启动时间:20小时 | |||||
主要设备: | 外形尺寸(mm): 10280×18200×32800 | ||||
1、板翅式换热器、制冷剂分离罐Ⅰ、Ⅱ、重烃分离罐、高压精馏塔(带塔顶冷凝器)、低压精馏塔(带塔顶冷凝器及塔底再沸器)主换热器、液氮过冷器、高压精馏塔回流液分离、低压精馏塔回流液分离器、管路。材质:5083。 | |||||
2、冷箱外壳材质:Q235B。 | |||||
3、支架及仪表阀门等。 | |||||
运行周期:1年 | |||||
10 | LNG停车排放汽化器 | 形 式:空温式气化器 | 型式:立式 | 1 | |
介 质:LNG | 外形尺寸(mm): 2176×2176×5350 | ||||
工作压力:2.2MPa | 材质:5083/S304 | ||||
设计压力:2.5MPa | |||||
处理量: 1000Nm3/h | |||||
进口温度:-162℃ | |||||
出口温度: 低于环境温度5℃ | |||||
11 | 蒸汽复热器 | 设计压力:3.0MPA | 外形尺寸(mm): 1500×920 | 368 | 1 |
工作压力:2.5MPA | |||||
进口温度:-30℃ | |||||
出口温度:≥10℃ | |||||
流量:1000 Nm3/h | |||||
主要材质:Q235B,S30408 | |||||
12 | 制冷剂停车排放汽化器 | 介 质:制冷剂 | 型式: 立式 | 500 | 1 |
工作压力:1.5MPa | 外形尺寸(mm): 1435×925×3050 | ||||
设计压力:2.5MPa | 材质:5083/S304 | ||||
处理量: 200Nm3/h | |||||
进口温度:-196℃ | |||||
出口温度: 低于环境温度5℃ |
一、岗位任务及职责范围
孝义鹏飞实业有限公司甲醇联产LNG是利用生产焦炭的副产焦炉煤气生产甲醇的同时将焦炉煤气净化,MDEA脱碳后干燥、深冷液化提取液化甲烷(LNG),即对焦炉煤气进行了综合利用,又得到了清洁燃料产品,符合国家能源和产业政策的要求,能够达到国家和社会效益、公司经济效益的综合效益最大化。
二、岗位生产流程
2.1焦炉气脱水脱汞脱重烃单元
采用13X分子筛进行水分及CO2的脱出,来自脱碳单元的焦炉气首先进入脱汞塔进行脱汞,脱汞前原料气汞含量小于10μg/Nm3,净化后含量小于0.01μg/Nm3,防止汞在低温下对冷箱内铝制设备的腐蚀,脱汞后的原料气首先进入溴化锂预冷单元,冷却到
7.2℃
后进入吸附干燥塔,在这里原料气所含有的水分及苯(及其他重烃)、萘、焦油等被脱除。干燥器出口原料气中水分含量小于1PPm,CO2含量小于30PPm,苯、萘、焦油含量达10mg/Nm3、1mg/Nm3、1mg/Nm3。原料气从吸附塔顶部进入,通过分子筛及活性炭复合床层吸附脱除水及重组分后从吸附塔底部出来,之后进入原料气液化单元。吸附单元设三台吸附塔,在给定的吸附周期内,一台处于吸附状态,来脱除原料气中的水分及重组分,第二台处于加热状态,第三台处于冷吹状态,当处于吸附状态的吸附器饱和后,用冷箱出来的富氢气加热,然后冷却,单只塔24小时切换周期,每只塔在切换周期完成8.5小时吸附工作,其中吸附初期0.5小时和吸附末期0.5小时为两塔并行吸附,各处理50%的原料气,吸附中期7.5小时为单塔吸附,处理100%原料气,再依次经过20分钟原料气泄压(塔内压力泄至0.1MPa),25分钟富氢气冲压,8小时富氢气加热,6小时富氢气冷吹,20分钟富氢气泄压(塔内压力泄至0.1MPa),25分钟原料气冲压等操作完成再生过程,即可转入下一个周期进入吸附过程。再生气引用来自冷箱的富氢气,低温富氢气进入加热结束的塔冷吹,后进入再生气蒸汽加热器加热,当塔处于均压或泄压操作时,富氢气经旁通阀进入再生气加热器加热,干燥的高温富氢气从下而上通过脱水脱烃塔对分子筛和活性炭进行加热再生,解析出的水分及重组分随富氢气进入再生冷却器冷却至常温,后经再生气气液分离器分离后供合成使用,冷凝液去界外。再生气热源来自
300℃
的电厂蒸汽,蒸汽经再生气蒸汽加热器被部分冷凝,冷凝水排出界外。整个脱水脱烃净化过程由30台程控阀按程序自动切换完成,操作人员可以调整程序时间来控制整个过程。
2.2焦炉气液化单元
净化后的原料气进入冷箱内的主冷器上部经初次降温至
-70℃
,进入重烃分离器,液化的重烃经重烃排放阀排入重烃气化器,气化后进入排放总管去火炬燃烧,原料气经重烃分离器顶部流出进入换热器被返流的低温介质冷却,在一定温度下以气液混合物进入低压精馏塔再沸器,作为精馏塔底部热源而自身被进一步冷却后进入主换热器继续冷却,由于减负荷或者其它原因造成气量减少,会出现过冷现象,过冷复温由经重烃分离后的气相引出的未经再次进入主冷的温度较高的气体完成,直接进入再沸器进口,原料气经主冷再次降温后,在一定温度下进入高压精馏塔底部参加精馏,经初次精馏在高压塔底部及上部分别获得富甲烷液体及高压富氢气,高压富氢气依次经液氮过冷器,主换热器复热后送出冷箱,富甲烷液体经减压后送入低压塔中部精馏,在低压塔底部得到LNG,LNG进入主换热器过冷,过冷后节流送入LNG储罐中储存,脱碳塔顶部获得富碳气复热后送出冷箱进入预压缩,氮气经氮气压缩机压缩后进入主换热器冷却节流后液态进入脱氢,脱碳塔顶部冷凝器,氮气作为冷源并被气化后进入主换热器复热后出冷箱回到氮气压缩机循环压缩。
2.3制冷剂压缩单元
制冷剂被压缩后经溴化锂机组提供的冷水预冷后进入冷箱,经过节流阀节流后为焦炉气分离液化提供冷量,然后经复热后在返回压缩机入口进行闭式循环。混合制冷剂压缩机系统由压缩机制冷剂缓冲罐、制冷剂冷却器、制冷剂气液分离器组成。来自冷箱换热器的低压制冷剂进入制冷剂缓存罐后进入制冷剂压缩机,经制冷剂压缩机增压至3.19MPa,制冷剂压缩机为二级压缩,经一级压缩冷却后进入一级气液分离罐,再进入二级压缩经冷却后进入预冷换热器,经降温节流后为焦炉气分离液化提供冷量。
2.4氮气循环压缩单元
氮气经压缩后进入冷箱,经主换热器降温液化节流后为高压精馏塔顶冷凝器提供冷量,然后经液氮过冷器及主换热器复热后再返回压缩机入口进行闭式循环。
2.5溴化锂预冷单元
本单元为焦炉气,混合制冷剂提供冷量,是蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组,是一种以饱和水蒸气为热源,水为制冷剂,溴化锂水溶液为吸收剂,在真空状态下制取工艺冷水的设备。机组由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和高温热交换器、低温热交换器、凝水热交换器等主要部件及抽气装置、熔晶管、溶液泵和冷机泵等辅助部分组成。在溴化锂吸收式制冷机运行过程中当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后,溶液中的水不断气化,发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高进入吸收器,水蒸汽进入冷凝器,被冷凝器内的冷却水降温后凝结,成为高压低温的液态水,当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时急速膨胀而气化并在气化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的。在此过程中低温水蒸气进入吸收器,被吸收器内的溴化锂水溶液吸收,溶液浓度逐渐降低,在由循环泵送回发生器完成整个循环。由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却,温度较低为了节省加热稀溶液的热量,在系统中加了一个换热器,让发生器流出的高温浓溶液与吸收器流出的低温稀溶液进行热交换,提高稀溶液进入发生器的温度。
2.6 制冷剂储存与配比单元
制冷剂储存与配比是天然气液化中不可少的也是重要环节,成分比例关系到制冷量温度场的分配。本单元由制冷剂储罐、LNG储罐、乙烯储罐、丙烷储罐、异戊烷储罐、丙烷干燥器、异戊烷干燥器、灌充排、液氮储罐、汽化器等设备组成。各种制冷剂由槽车运至储运单元,制冷剂储存单元的目的是储存和配制制冷剂,制冷剂补充总管上设置流量计,通过槽车和泵以及气瓶等将各制冷工质按一定比例充入系统进行配制,配制完成后进入系统循环制冷。
2.7 LNG储存系统
从冷箱来的LNG冷却至
-162℃
经过节流阀将压力降至12KPa进入储罐储存。
2.8 LNG装车系统
LNG储罐的LNG液体经过LNG泵将LNG通过保冷管道引导到装车区,根据实际需要装车区设置五个装车台,露天设置在LNG罐区防火堤外,在LNG储罐外设置两台LNG泵(一用一备)可以在现场也可以在控制室启动。
2.9 BOG增压系统
LNG储罐及充装系统的闪蒸汽、蒸发汽通称为BOG,在LNG储罐中闪蒸出的BOG及正常装车时气化的甲烷气体汇合后经BOG空温器复热及电加热器复热至常温进入BOG缓冲罐,再由BOG压缩机增压后送到吸附净化单元。
三、主要工艺指标
3.1脱汞单元
一 | 脱汞塔 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 40℃ |
2 | 操作压力 | 2.2MPa.G |
二 | 焦炉气过滤器 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 40℃ |
2 | 操作压力 | 2.185MPa.G |
3.2脱水单元
一 | 脱水脱烃塔 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 10~ 240℃ |
2 | 操作压力 | 2.155MPa.G |
二 | 再生气蒸汽加热器 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 壳程:270~175℃ |
管程:6.6~240℃ | ||
2 | 操作压力 | 壳程:0.8MPa.G |
管程:1.992MPa.G | ||
三 | 蒸汽气液分离器 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 183℃ |
2 | 操作压力 | 0.97MPa.G |
3 | 液位 | 300 -800mm |
四 | 再生气冷却器 | 工艺参数 |
1 | 操作温度 | 壳程:180~40℃ |
管程:32~40℃ | ||
2 | 操作压力 | 壳程:1.962MPa.G |
3.3溴化锂单元
一 | 溴化锂冷水机组 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.8MPa.G | |
2 | 冷水给水温度 | 7℃ | |
3 | 冷水回水温度 | 12℃ | |
二 | 冷水循环泵 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 给水压力 | 0.6MPa.G |
回水压力 | 0.4MPa.G | ||
2 | 操作温度 | 给水温度 | 7℃ |
回水温度 | 12℃ |
3.4冷水预冷单元
一 | 预冷换热器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 氮气通道 | 4.35MPa |
制冷剂通道 | 3.19MPa | ||
原料气通道 | 2.17MPa | ||
冷水通道 | 0.6MPa | ||
2 | 操作温度 | 氮气通道 | 进口: 40℃ 出口: 10℃ |
制冷剂通道 | 进口: 40℃ 出口: 10℃ | ||
原料气通道 | 进口: 40℃ 出口: 10℃ | ||
冷水通道 | 进口: 7℃ 出口: 12℃ | ||
二 | 制冷剂气液分离器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.99MPa. | |
2 | 操作温度 | 10℃ | |
三 | 预冷后气液分离器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.155MPa | |
2 | 操作温度 | 10℃ |
3.5液化冷箱单元
一 | 主换热器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 整流氮气通道 | 4.34MPa |
返流氮气通道 | 0.245MPa | ||
原料气进气通道 | 2.15MPa | ||
气态制冷剂通道 | 2.99MPa | ||
液态制冷剂通道 | 2.86MPa | ||
返流制冷剂通道 | 0.25MPa | ||
富氢气通道 | 2.01MPa | ||
富CO通道 | 0.66MPa | ||
二 | 重烃分离罐 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.15MPa | |
2 | 操作温度 | -70℃ | |
三 | 制冷剂分离罐Ⅰ | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.29MPa | |
2 | 操作温度 | -74℃ | |
四 | 制冷剂分离罐Ⅱ | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.319MPa | |
2 | 操作温度 | -166.6℃ | |
五 | 脱碳塔分离器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.7MPa | |
2 | 操作温度 | -167℃ | |
六 | 脱氢塔冷凝器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.07MPa | |
2 | 操作温度 | -172.8℃ | |
七 | 脱氢塔分离器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.07MPa | |
2 | 操作温度 | -179.9℃ | |
八 | 脱氢塔 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 2.07MPa | |
2 | 操作温度 | -172.8℃ | |
九 | 脱碳塔 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.7MPa | |
2 | 操作温度 | -164.2℃ | |
十 | 再沸器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 原料气进口 | 2.115MPa |
原料气出口 | 2.105MPa | ||
2 | 操作温度 | 原料气进口 | -106℃ |
原料气出口 | -115℃ | ||
十一 | 冷凝器Ⅰ | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 富CO进口 | 0.7MPa |
富CO出口 | 0.7MPa | ||
2 | 操作温度 | 制冷剂进口 | -168.9℃ |
制冷剂出口 | -166.7℃ | ||
富CO进口 | -164.2℃ | ||
富CO出口 | -167.4℃ | ||
十二 | 冷凝器Ⅱ | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 液氮进口 | 4.4MPa |
液氮出口 | 0.315MPa | ||
富氢进口 | 2.07MPa | ||
富氢出口 | 2.07MPa | ||
2 | 操作温度 | 液氮进口 | -181.19℃ |
液氮出口 | -181.3℃ | ||
富氢进口 | -172.8℃ | ||
富氢出口 | -179.9℃ | ||
十三 | 过冷器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 液氮进口 | 4.315MPa |
液氮出口 | 4.31MPa | ||
氮气进口 | 0.315MPa | ||
氮气出口 | 0.285MPa | ||
富氢进口 | 2.07MPa | ||
富氢出口 | 2.055MPa | ||
2 | 操作温度 | 液氮进口 | -160℃ |
液氮出口 | -179℃ | ||
氮气进口 | -181.3℃ | ||
氮气出口 | -172.8℃ | ||
富氢进口 | -179.9℃ | ||
富氢出口 | -172.8℃ | ||
十四 | LNG停车排放汽化器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 1.9MPa | |
2 | 操作温度 | -162℃ | |
十五 | 制冷剂停车排放汽化器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.32MPa | |
2 | 操作温度 | -167℃ | |
十六 | 冷箱停车加热器 | 工艺参数 | |
1 | 操作压力 | 0.7MPa | |
2 | 操作温度 | 70℃ |
3.6循环氮气压缩单元
一 | 氮气缓冲罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.245MPa |
2 | 操作温度 | 6℃ |
3.7制冷剂增压缩元
一 | 制冷剂缓冲罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.25MPa |
2 | 操作温度 | 6℃ |
二 | 制冷剂气液分离器 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 2.99MPa |
2 | 操作温度 | 6℃ |
3.8 制冷剂贮配缩元
一 | 异戊烷贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
二 | 丙烷贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
三 | 异戊烷干燥器 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
四 | 丙烷干燥器 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
五 | 制冷剂贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 3.1MPa |
2 | 操作温度 | 40℃ |
六 | 液氮贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | -196℃ |
七 | 乙烯贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.8MPa |
2 | 操作温度 | -134℃ |
八 | LNG贮罐 | 工艺参数 |
1 | 操作压力 | 0.012MPa |
2 | 操作温度 | -162℃ |
四、系统开停车及正常操作
4.1开车操作
4.1.1
首次开车运行所需的条件
(1)全套系统吹扫、打压、真空置换已完成。
(2)混合工质配比,充罐、检测及补充。
(3)原料气压缩机及制冷剂压缩机单机调试已完成,并进行了试运转。
4.1.2
首次开车运行所需的条件
(1)检查各仪表接点是否正确。
(2)校正各仪表参数,保证仪表显示参数准确。
(3)设定各仪表参数值。
(4)仪控系统的操作,请详见仪控系统使用说明书。
4.1.3
检查附属系统
(1)检查冷却水系统的各用水设备的进出口阀门是否在规定的位置。
(2)冷却塔及水泵运行正常。
(3)检查氮气及仪表空气系统的阀门,使之在规定的位置。
(4)冷却水的进水压力0.4MPa、回水压力0.2MPa。氮气系统及仪表空气压力为0.7MPaG。
(5)附属系统负荷
工艺主装置电耗一览表(工况一,单位kW)
项目 | 轴功率kw | 单台电机功率 | 电压 | 备注 |
混合冷剂压缩机 | 10340 | 汽轮机拖动 | ||
油泵 | 22 | 22 | 380V、50Hz | 一用一备 |
油箱加热器 | 7.5 | 7.5 | 380V、50Hz | 间歇使用 |
氮气压缩机 | 2336.6 | 2800 | 10kV、50Hz | 二用一备 |
溴化锂冷水机组 | 10.2 | 10.2 | 380V、50Hz | |
低温水泵 | 110 | 125 | 380V、50Hz | 一用一备 |
异戊烷卸车泵 | 5.5 | 5.5 | 380V、50Hz | 一用一备,间歇 |
冷箱停车加热器 | 30 | 30 | 380V、50Hz | 间歇 |
仪表控制系统用电 | 10 | 15 | 220V、50Hz | 间歇 |
合计 | 12850.8 | 间歇使用设备没有计入总消耗 |
装置循环冷却水一览表
项目 | 循环冷却水量(m3/h) | 备注 |
制冷剂压缩机 | 4586 | 含汽轮机消耗 |
氮气压缩机 | 350 | |
溴化锂冷水机组 | 610 | |
再生气冷却用水 | 35 | |
合计 | 5581 |
4.1.4
首次开车运行描述
4.1.4
.1启动附属系统
检查各阀门阀位是否在规定位置上。启动冷却水系统、空分制氮系统、仪表空气系统及仪控系统。冷却水的进水压力0.40MPa、回水压力0.2MPa。氮气及空气压力为0.7MPa。待冷却水系统、氮气及空气系统运行稳定后,启动工艺系统。
4.1.4
.2启动工艺系统
1)启动氮气压缩机
2)启动混合制冷剂压缩机。调定各级压力在规定范围内,接通电源,打开压缩机进排气阀门,所有防喘振阀门及回流阀门全开,启动汽轮机,检查油压是否正常,逐步将防喘振阀门慢慢关小,使压缩机负荷运转,调节回流阀,以稳定压缩机的进口压力及一级排气出口压力,在调整防喘振阀门及回流阀的同时观察压力指示表,压缩机排气压力稳定,控制压缩机的各点温度、压力在规定范围内,待压力温度稳定后缓慢关闭防喘振阀,压缩机稳定运行后,打开混合冷剂通道冷箱上的阀门,将混合制冷剂送入冷箱。混合工质压缩机进气压力为0.25MPa,排气压力为3.19MPa,末级冷却器后排气温度为≤
40℃
。
3)首次混合工质的填充量应不超过循环量的50%,再根据各点的温度及组分逐渐补充混合工质及调整组分。混合工质可通过异戊烷贮罐、丙烷贮罐、液氮贮罐、乙烯贮罐、LNG贮罐充填调整。
混合制冷剂压缩机(汽轮机)详细操作过程参见厂家使用说明书。
4)启动液化冷箱系统
当制冷剂及氮气进入冷箱,并且循环起来时,先全开V88843b、V88844b、LV88805b、PV88804b阀,当填充量接近50%时,并且冷箱内的温度开始降低时,将V88843b、V88844b阀关闭,缓慢调节LV88805b、PV88804b调节阀,并观察阀后压力PI88804b、PI88805b,同时再根据各点的温度及组分逐渐补充混合工质及调整组分,当混合制冷剂的流量且PV88804b阀后温度均达到设计值时,观察制冷剂返流温度TI88809b,注意温度不要达到零下,缓慢通入原料焦炉气进入冷箱,根据冷热端温差来调整及压缩机的运行状态调整LV88805b、PV88804b的开度,当脱氢塔T88804塔釜建立起一定的液位时(设定值的60%),开启LV88803b将富碳LNG减压进入脱碳塔,当脱碳塔建立一定的液位时,通过取样分析AE88801b、 AE88802b取样通过离线色谱分析富氢气及富CO的含量是否达到设计值,如不合格将两种气体放空去火炬,直至合格为止。
在冷箱的调整过程中,应随时观察各点的温度、压力、阻力的变化,以便及时调整。在各点温度接近设计点时,第二次调整应在第一次调整后30分。
4.2装置的停车及停车后的再启动
4.2.1
装置临时(或紧急、短期)停车
在生产过程中,如遇到突然停电、停循环水、饱和水蒸汽、仪表空气、设备故障等意外情况,应作紧急停车处理,按以下步骤操作:
整个LNG自控系统紧急停车,按下紧急停车按钮。
(1)切断气源,关闭净化气出口阀系统保压;
(2)停饱和水蒸汽,停止对再生气加热器加热;
(3)关闭制冷剂压缩机及氮气压缩机进、排阀系统保压;
(4)关闭冷箱内所有调节阀保压、保冷;
(5)随时监控设备的压力变化,严禁设备超压;
(6)全面检查各设备、阀门开关情况,作好故障排除后的开车准备;
装置完成上述操作后,各设备的压力维持停车前的状态。若短时间内要恢复开车,可按下述步骤和顺序实施。
4.2.2
临时停车后的再启动
(1)通知前后工段,作好开车准备;
(2)把自动控制投入自动运行;
(3)运行制冷剂压缩机、氮气压缩机;
(4)开启饱和水蒸汽,运行再生气加热器;
(5)正常运行制冷剂及氮气循环系统;
(6)当冷箱内各温度检测点达到停车前的状态时,进气条件时打开原料气进口阀、产品气出口阀,引原料气进入系统,装置恢复运行。
(7)分析产品质量,优化调整各参数,使装置达到较优的操作水平。
4.2.3
长时间停车及再启动
工段长时间不能供原料气,或后工段长时间不需要产品,或装置检修,需要装置长时间停车及再启动与首次开停车相同。
4.2.4
长时间停车后若干注意事项
装置长时间停车,冬季气温低时要注意防冻,措施如下:
(1)检查所有设备、管线、仪器仪表管,排净积液。
(2)减少通风对流,保持主厂房内温度,尽可能使主厂房内温度在
0℃
以上
(3)水管、阀门保温层有损坏部位在寒潮来之前应恢复好。
(4)程控阀与调节阀等清扫干净,阀杆处抹黄油保护;
(5)仪器仪表作好保养;
(6)现场所有动力设备、程控阀、手动阀均需除尘及按规定进行维护保养;
(7)关闭系统与外界的阀门;
(8)切断所有现场仪表的供气和电。
4.2.5
经长时间停车后,装置恢复开车时,按原始开车步骤进行
五、常见故障、事故处理
5.1压缩机
检修周期 | 检修项目 |
每10小时或每日 | 检查曲轴箱油面高度 |
每50小时或每周 | 检查机器外部螺栓 螺母紧固情况 擦拭机器外表面 |
每300小时或每月 | 清洗所有的进、排气阀,除去油垢及焦渣,并检查阀片和阀弹簧有无变形和损伤,组装后用煤油检查密封性。 |
每700~750小时 | 清洗润滑油过滤器,检查、吹洗及试验安全阀的灵敏度。 |
每2000小时 | 1、清洗机身油池、油泵、油管,更换润滑油。 2、校正压力表和油压表,并清洗其管路阀门。 3、检查各处配合间隙,检修各磨损部位或更换磨损零件。 4、检查各级活塞环、导向环及填料,视其磨损情况更换活塞环、导向环和密封圈部件。 |
每6000小时或每年 | 1、同上述程序。 2、清洗曲轴,吹洗油孔,并检查其磨损情况。 3、用苛性苏打水清洗气缸水套,浸泡6~8小时后,再用清水洗衣净。若冷却水为硬水,则水套应经常清洗。 4、电动机及其控制设备的定期检修见相应在说明书的规定。 5、清洗各级气缸、各冷却器,各相应管道,检查其壁厚,并作水压试验,保压30分钟。 |
每10000小时或三年 | 对机器进行1次大修 检查机器磨损和工作状况 更环也严重磨损的部件 |
机器停用后每2天 | 盘车1次 |
5.2壳管式热交换器
壳管式热交换器主要是为了热量的交换,要经常检查进出口温度,以保证达到工艺流程中设定参数的需要,还要经常检查前后压力变化,当压力变化过大时,应该有结垢现象发生,要及时进行清洗。
5.3泵
泵若使用与维护不当,容易出现漏水、轴承损坏、泵轴磨损等现象,在使用与维护中必须加以注意,应及时加注润滑油
要根据说明书中的规定,及时对水泵轴承加注润滑油,加注润滑油的数量不可太多或太少,以防止轴承因缺油而早期损坏。拆装时不得猛打硬敲,检修水泵时,拆卸皮带轮和水泵内轴承等主要部件应用专用工具。安装时若猛打硬敲,易造成水泵轴承弯曲变形、水泵轴轴端螺纹滑扣或损伤。另因叶轮和泵轴配合较紧,除非必要,一般不拆卸。及时清除水泵内的水垢
水泵内水垢积聚过多,会使水泵泵水能力减弱,同时水垢还会腐蚀水泵内各部件,易使水泵早期损坏。更换水泵轴承时型号应一致。在更换轴承时,所选用型号要一致,质量要可靠,配合要紧密,否则会因轴承使用寿命短而导致泵轴磨损。
5.4阀门及安全阀
阀门、混合工质及天然气管线上的阀门,必须无油无脂及无任何其它杂质。在使用、维护及修理这些阀门时,要特别注意确保这一点,不能沾污油和脂以及蜡等易燃材料,如已经与油或油质等接触,则应进行脱脂处理。
阀门垫片、密封填料和密封环也必须无油、无脂,并必须用适合于天然气阀门的不可燃材料制成,严禁使用含油浸脂及可燃性材料。
保持阀门阀杆可见表面的清洁。
检查阀门的渗漏情况。
低温阀门、天然气管线以及凡与天然气介质接触之阀门,在安装前必须进行清洗和严格脱脂,用于清洗和脱脂溶剂也必须无油,无脂及无其它任何杂质,不允许使用已分解的溶液。阀门在安装时,所有的固体物质如矿渣、氧化铁皮、铁锈、焊渣、焊渣爆炸物(包括油脂、防腐剂等)都必须从所有阀门安装处移开。
安全阀要定期校核,对超压未动作的安全阀,应立即更换和校核。
5.5冷箱
经常检查冷箱外壳是否结霜或挂冰,若发现局部结冰,应查找原因并采取措施,例如冷箱密封气是否畅流,冷箱压力表指示是否正常,冷箱基础温度若下降较大,应立即报告有关领导。
运行中,保温材料会因振动而下沉,故应经常检查下沉情况并予以及时补充。
经常检查冷箱保护气压力≤5kPa。冷箱流量分别在正常流量范围内。
5.6热交换器
热交换器的维护主要是注意其阻力和温度之变化,其异常情况通常是由于冰、干冰及粉末阻塞所致,这往往是因为设备操作不当引起的,可通过加温吹除予以消除。
另外注意热交换器有无渗漏,为此通过分析交换器进出口气体的组份有无异常来判断,在本装置中设置了多处分析点供取样分析。
5.7测量与控制装置
DCS及各仪表的管理和维护必须按照仪控使用维护说明书之规定进行。测量管线应加以特别维护,确保没有漏渗,否则会影响仪表测量的正确性。同样仪表管线的堵塞也是不允许的,应通过加温和吹除予以排除。
5.8装置安全
5.8.1
装置过压保护
安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压阀门,它依靠介质自身的压力排出一定数量的流体,以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值。当容器内的压力恢复正常后,阀门自行关闭,并阻止介质继续排出。
5.8.2
安全阀起跳压力
5.8.3
调节阀失效位置
调节阀失效位置是指在仪表供电电源或气源发生故障时,应保证调节阀的阀位处于安全位置。
六、巡回检查路线
LNG车间干燥液化岗位巡检路线表 | |||||||
脱汞塔 | → | 脱汞塔后过滤器 | → | 预冷换热器 | → | 蒸汽气液分离器 | |
↓ | |||||||
再生气气液分离器 | ← | 再生气冷却器 | ← | 脱水脱烃塔 | ← | 再生气蒸汽加热器 | |
↓ | |||||||
冷箱 | → | 制冷剂贮罐 |
七、岗位主要设备规格、型号技术参数
序号 | 设备型号及名称 | 性能参数 | 外形尺寸 | 重量/kg | 数量 |
1 | 焦炉气 过滤器 | 设计压力:3.6MPa | 型式:立式 | 2966 | 2 |
工作压力: 2.4MPa | 外形尺寸(mm): φ2200,H=6000 | ||||
容器类别: Ⅱ类 | |||||
设计温度:-10~60℃ | |||||
工作温度: 40℃ | |||||
流量:98140Nm3/h | |||||
介 质: 焦炉气 | |||||
主体材质:Q345R | |||||
2 | 脱汞塔 | 设计压力:2.7MPa | 型式:立式 | 13000 | 1 |
工作压力: 2.4MPa | 外形尺寸(mm): φ2400×9000 | ||||
工作温度: 40℃ | |||||
设计温度: 50℃ | |||||
介 质:焦炉气 | |||||
主体材料:Q345R、16MnⅡ、16MnⅢ | |||||
3 | 吸附 干燥塔 | 设计压力:2.7MPa | 型式:立式 | 23000 | 3 |
工作压力: 2.4MPa | 外形尺寸(mm): φ2700×9500 | ||||
工作温度: 230℃ | |||||
设计温度: 260℃ | |||||
介 质:焦炉气 | |||||
主体材料:Q345R | |||||
4 | 净化气 过滤器 | 设计压力:3.6MPa | 型式:立式 | 2597 | 2 |
工作压力: 2.4MPa | 外形尺寸(mm): φ2200,H=6000 | ||||
介 质:焦炉气 | |||||
工作温度: 40℃ | |||||
设计温度: 60℃ | |||||
过滤形式:过滤滤芯 | |||||
过滤精度:≤1μm | |||||
主体材质:Q345R,16MnⅡ | |||||
5 | 再生气 冷却器 | 设计压力:0.7MPa(管)/2.5MPa(壳) | 型式:立式 | 1980 | 1 |
工作压力:0.6MPa(管)/2.2MPa(壳) | 外形尺寸(mm): φ400,H=4500 | ||||
设计温度: 60℃ (管)/ 220℃ (壳) | |||||
工作温度:32/40℃(管)/ 200/40℃(壳) | |||||
介质: 水(管)/富氢气(壳) | |||||
换热面积: 30m2 | |||||
6 | 再生气气液分离器 | 设计压力:2.5MPa | 型式:立式 | 2350 | 1 |
工作压力:2.2MPa | 外形尺寸(mm): φ800×4000 | ||||
工作温度: 40℃ | |||||
设计温度: 45℃ | |||||
介 质:焦炉气 | |||||
主体材质:Q345R,16MnⅢ | |||||
7 | 蒸汽气液分离器 | 设计压力:4.0MPa | 型式:立式 | 3890 | 1 |
工作压力:3.33MPa | 外形尺寸(mm): φ1000×4500 | ||||
工作温度: 435℃ | |||||
设计温度: 450℃ | |||||
介 质:水蒸气 | |||||
主体材质:Q345R,16MnⅢ | |||||
8 | 再生气蒸汽加热器 | 设计压力:4.0MPa(管)/2.5MPa(壳) | 主体材质:Q345R/20 | 1 | |
工作压力:3.33MPa(管)/2.2MPa(壳) | |||||
设计温度: 450℃ (管)/ 300℃ (壳) | |||||
工作温度: 435℃ (管)/ 240℃ (壳) | |||||
介质: 水蒸汽(管)/焦炉气(壳) | |||||
换热面积: 49m2 | |||||
9 | 液化冷箱 | 天然气处理气量:94792Nm3/h | 型式: 立式 | 251136 | 1 |
启动时间:20小时 | |||||
主要设备: | 外形尺寸(mm): 10280×18200×32800 | ||||
1、板翅式换热器、制冷剂分离罐Ⅰ、Ⅱ、重烃分离罐、高压精馏塔(带塔顶冷凝器)、低压精馏塔(带塔顶冷凝器及塔底再沸器)主换热器、液氮过冷器、高压精馏塔回流液分离、低压精馏塔回流液分离器、管路。材质:5083。 | |||||
2、冷箱外壳 材质:Q235B。 | |||||
3、支架及仪表阀门等。 | |||||
运行周期:1年 | |||||
10 | LNG停车排放汽化器 | 形 式:空温式气化器 | 型式:立式 | 1 | |
介 质:LNG | 外形尺寸(mm): 2176×2176×5350 | ||||
工作压力:2.2MPa | 材质:5083/S304 | ||||
设计压力:2.5MPa | |||||
处理量: 1000Nm3/h | |||||
进口温度: -162℃ | |||||
出口温度: 低于环境温度 5℃ | |||||
11 | 蒸汽复热器 | 设计压力:3.0MPA | 外形尺寸(mm): 1500×920 | 368 | 1 |
工作压力:2.5MPA | |||||
进口温度: -30℃ | |||||
出口温度:≥ 10℃ | |||||
流量:1000 Nm3/h | |||||
主要材质:Q235B,S30408 | |||||
12 | 制冷剂停车排放汽化器 | 介 质:制冷剂 | 型式: 立式 | 500 | 1 |
工作压力:1.5MPa | 外形尺寸(mm): 1435×925×3050 | ||||
设计压力:2.5MPa | 材质:5083/S304 | ||||
处理量: 200Nm3/h | |||||
进口温度: -196℃ | |||||
出口温度: 低于环境温度 5℃ |