每天10000m立方米轻烃回收工程可行性实施方案.docx
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每天10000m立方米轻烃回收工程可行性实施方案
每天10000m立方米轻烃回收工程
可行性研究报告
第一章总论
第一节编制依据和原则
第二节项目背景、投资意义
第三节项目研究容
第四节研究结果概要
第二章市场分析和价格预测
第一节市场分析
第二节价格预测
第三章生产规模、产品方案
第一节生产规模
第二节产品方案
第四章工艺技术方案
第一节工艺技术方案
第二节主要设备选型
第三节自动控制
第五章厂址选择
第一章总论
第一节编制依据和原则
一、项目名称
10000m3/d油田伴生气轻烃回收工程
二、承办单位
凡有100—200口油井并有10000m3/d油井伴生气的单位和个人均可建站。
三、项目建设地点
油井在方圆4km以，并且有3—5亩平整地方即可。
四、编制依据
1．油田伴生气轻烃回收装置有关设计资料；
2．伴生气组成数据；
3．遵循的有关规、规程：
《石油天然气工程设计防火规》GB50183-2004；
《天然气凝液回收设计规》SY/T0077-2003；
《天然气脱水设计规》SY/T0076-2003；
《建筑设计防火规》GB50016-2006；
《供配电系统设计规》GB50052-95；
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》GB50058-92；
《建筑抗震设计规》GB50011-2001；
《油气田及管道仪表控制系统设计规》SY/T0090-96。
五、编制原则
1．采用先进、成熟、可靠地工艺技术，进行全面多方案论证，确定最优工艺路线，充分回收轻烃，提高伴生气附加值。
2．尽量选用国产先进设备、仪表等，保证装置长周期安全运行。
3．根据地理位置，合理选择厂址。
4．装置采用合理的自动化程度以保证生产稳定、安全为主，不片面追求高水平自动化，以降低工程投资。
5．尽量采用空冷冷却器，以节约水源。
6．选用先进、合理的工艺路线，采取有效措施，保证安全生产和工业卫生，保护环境，节约能源。
7．严格执行国家、地方、行业的有关政策、法规、规和规定。
8．最大限度的减少工程投资。
第二节投资意义
一、项目背景
很多采油厂，因为地理位置的特殊性，地面起伏不平，油井距离较远，无法大规模集中管束把所有油井伴生气收集到一起。
根据这些特性，我们就可以组织100—200口油井收集10000m3/d左右的伴生气回收轻烃。
利用伴生气生产轻烃，具有良好的民用和石油化工市场，具有显著的经济效益和社会效益。
二、投资意义
把分散油井的散乱伴生气收集到一起，能充分提高资源的利用率，并能创造一定的经济效益和社会效益。
第三节项目研究容
一、10000m3/d油井伴生气轻烃回收装置
二、产品灌区
稳定轻烃储罐，包括装车、外运设施。
三、自动控制系统
四、公用工程
1、供、排水设施；2、供电设施；3、通讯系统；4、采暖；5、供风设施。
五、辅助生产设施
1、消防设施；2、放空火炬。
六、总图、建筑、储运
站建筑物、道路等。
第四节研究结果概要
一、项目概况
生产工艺选用将油井伴生气压缩成天然混合气，再降温至-50---60℃。
装置原料气处理量为10000m3/d，产品为轻烃和干气。
年开工时数8000小时。
产品运输以汽车槽车为主。
二、主要技术经济指标
表1—1主要技术经济指标
序号
项目
单位
指标
备注
1
原料气处理量
10000m3/d
1
3333333m3/a
2
主要产品：
轻烃
干气
t/a
10000m3/d
1320
0.81
2700000m3/a
3
消耗指标：
新鲜水
氨
冷冻油
润滑油
分子筛
t/a
t/a
t/a
t/a
t/a
6400
1
1
1
1
4
占地面积
m2
2666
5
生产定员
人
17
6
总投资
万元
600
7
建设投资
万元
557
8
建设利息
万元
0
9
流动资金
万元
44
10
年均销售收入
万元
660
11
年均销售总成本
万元
298.664
12
年均总利润
万元
281.212
13
年均所得税
万元
70.303
14
年均税后利润
万元
210.91
15
投资利税率
%
60.22
16
投资利润率
%
35.15
17
财务部收益率（税后）
%
33.4
18
财务净现值（I=12%）（税后）
万元
797.95
19
投资回收期（税后）
年
2.845
三、结论
1．本装置原料来源稳定，装置建成后，油井伴生气资源得到了充分回收利用，产品附加值高，符合市场需要，销售市场可靠，提高了经济效益。
2．装置采用了技术先进、成熟可靠、投资少、能耗低的工艺方案。
自动控制水平高，生产安全可靠，消防、环保、职业安全方面符合设计标准规要求。
3．板项目主要技术经济指标均达到了行业要求的基准值，说明本项目的经济效益较好，并且有一定的抗风险能力，因此本项目在经济上是可行的。
四、存在的问题和建议
1．伴生气组成参考了5口单井分析数据，各井数据差距较大。
本报告选用轻烃含量偏低的24-20-3井的天然气分析报告为基础，因此本装置的经济效益是有保证的，实际效益可能高于本报告。
最好以进装置的混合天然气组分分析数据为依据，以提高研究报告的可靠性。
2．轻烃回收装置的干气含氮气较高（3—10%），对热值有一定的影响。
第二章市场分析和价格预测
第一节市场分析
一、轻烃市场
轻烃主要作为化工原料。
如乙烯裂解原料，各种溶剂油生产原料，精细化工原料，也可作为汽油调和料等。
二、干气市场
干气是用途广泛的化工原料，主要用于生产化肥、甲醇、炭黑等，更是国家大力推广的清洁燃料，干气还可用来发电。
第二节价格预测
一、轻烃价格预测
轻烃主要作为化工原料。
作为乙烯裂解原料价格约4500—6000元/t左右，随原油价格起落。
本报告评价按5000元/t计。
二、干气
部分干气在我们装置里用来发电，其余干气外输给单井罐加温使用
第三章生产规模、产品方案
第一节生产规模
一、轻烃回收装置原料气来源
原料气来自油井伴生气
二、生产规模
轻烃回收装置规模为10000m3/d。
操作围70—110%。
年工作实数8000小时。
三、原料气组成
伴生气组成没有混合气得分析数据，根据以下7口井伴生气PTV分析资料，C3以上平均轻烃含量为828mg/m3（未含C2）,本报告为规避风险，确保最低经济效益，选用了最低的24-20-3井的轻烃含量为基础进行工艺计算和经济效益分析。
各井伴生气组成（见表3-1）：
表3-15口井伴生气组成（mol%）
第二节产品方案
一、轻烃
1．轻烃产品计算组成（见表3-2）：
表3-2轻烃产品计算组成（mol%）
组分
C4H10
IC5
NC5
C6
C7
C8
合计
组成
1.50
31.96
33.07
22.86
6.59
4.03
100.00
2．轻烃产品质量
轻烃产品质量符合《稳定轻烃》GB9053-1998标准。
二、干气
1．干气产品计算组成（见表3-3）：
表3-3干气产品计算组成（mol%）
组分
CH4
C2H6
C3H8
IC4H10
nC4H10
N2
CO2
合计
组成
77.93
10.47
2.65
0.04
0.03
7.15
1.73
100.00
2．干气产品质量
干气产品质量标准符合国标《天然气》GB17820-1999（见表3-4）。
本装置干气产品高热值为37.10MJ/m3，水露点≤-18℃。
高于国标《天然气》GB17820-1999管输商品天然气的各项技术指标。
表3-4商品天然气技术指标
序号
项目
一类
二类
三类
1
高位发热值，MJ/m3
＜31.4
2
总硫（以硫计），mg/m3
≤100
≤200
≤460
3
硫化氢，mg/m3
≤6
≤20
≤460
4
二氧化碳，%（V/V）
≤3.0
5
水露点，℃
在天然气交接点的压力和温度条件下，水露点比最低环境温度低5℃
第四章工艺技术方案
第一节工艺技术方案选择
一、国外工艺技术现状
国天然气轻烃回收装置，通过几十年的发展和吸收消化国外引进技术，工艺技术已经成熟。
国丙烷回收率较高的天然气处理装置，主要采用外部制冷、膨胀制冷及膨胀制冷与外部辅助制冷相结合的工艺流程。
例如从国外引进的吐哈丘陵天然气处理厂、中原第三天然气处理厂均是采用的膨胀制冷与丙烷辅助制冷相结合的工艺流程。
国设计的哈土丘天然气处理厂、中原第四天然气处理厂也是采用的膨胀制冷与丙烷辅助制冷相结合的工艺流程。
国设计的中国海洋石油总公司春晓气田天然气处理厂，由于原料气压力高，采用的是单一的膨胀制冷工艺技术。
二、工艺技术选择
我们推荐的生产轻烃的工艺技术，是通过综合各种工艺，并经过几年的实践经验，摸索创造的独家生产方法及工艺，主要是将伴生气压缩成天然混合气将在将至-50--60℃。
原料气经压缩机两级增压至1.9MPa，经冷却、分液后，进入分子筛器脱水，脱水后的原料气先经冷箱与干气换冷，进入氨蒸发器冷却，然后进入分离罐，分离罐底部排出的液相即为轻烃产品。
分离罐出来的气相通过换热排出，即为干气，用来发电或供给民用。
分子筛罐的再生气来自换冷后的干气，经过电加热加热至260℃左右，进入干燥罐，出干燥罐后经空冷器冷却、分水后，再返回外输低压干气系统，水露点≤-18℃。
通过调压阀保持干气进干燥罐前与返回的压差0.12MPa。
干燥罐切换周期8小时。
第二节主要设备选型
设备选型原则是尽量选用国技术先进，质量可靠，在实际生产中经过验证的产品，有国家标准的设备，按国标选型。
主要设备见表4-1
表4-1
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
天然气压缩机
TV-10/15
台
2
2
天然气干燥塔
TG-A120
台
2
3
粉尘过滤器
FG-150
台
1
4
一级过滤器
YL-25
台
1
5
二级过滤器
EL-28
台
1
6
天然气一级冷箱
TL-120
台
1
7
天然气二级冷箱
TL-120
台
1
8
氨式蒸发器
AE-120
台
1
9
低温分离器
FT-120
台
1
10
油气缓行塔
YT-120
台
1
11
石油氨气压缩机
AL-16
套
2
12
氨制冷冷却器
AL-650
台
1
13
进气缓冲罐
EH-150
台
1
14
再生干气缓冲罐
EG-50
台
1
15
再生干气冷却器
EL-15
台
1
16
一级冷却分离器
YF-100
台
1
17
二级冷却分离器
RF-100
台
1
18
聚集气液分离器
QF-100
台
1
19
氨油分离器
YF-300
台
1
20
再生加热器
GF-30
台
1
21
氨液制冷剂储存器
AC-3.5
台
1
22
轻烃储存罐
YC-50
台
2
23
轻烃输送泵
TB-25
台
2
24
燃气发电机
RF-500
台
2
1．制冷设备
选用冷冻股份有限公司，或新世纪制冷设备有限公司的螺杆氨用压缩机组。
机组包括控制、安全保护、润滑系统、冷却冷凝系统、分离器、油泵等。
2．抽油机
油井到轻烃回收站距离较远，油井伴生气不能在自身的压力下到达轻烃回收站，通过抽油机增压就能把由散井集中起来的油井伴生气送到轻烃回收站。
抽气机采用往返式压缩机，机组包括控制、安全保护、润滑系统、冷却器、分离器。
3．多级压缩机
油井伴生气通过前期一系列处理成为混合原料气，混合原料气通过多级压缩机提高混合原料气的压力，多级压缩机采用无油润滑往复式多级压缩机组，每级压缩都配有相应的冷却器。
4．泵
要求有国家资质的厂家生产石油类专用密封好运行安全并且具有很好的防爆性能。
5．换热器
换热器采用干湿联合或者风冷式换热器。
6．加热器
因为自备有发电机，所以分子筛脱水可采用30kw的电加热再生和自动控温系统比较适宜。
7．其他设备
其他设备的选型要符合设计压力、设计温度、介质等的要求，符合国家颁布的有关标准。
第五章厂址选择
一、选址原则
1．厂址选择应符合总体规划。
2．在满足安全要求的前提下，尽量利用已有的公用工程。
3．厂址应避开地震断裂带。
4．应选择地质条件较好，相对平坦，交通便利的地方建厂，并留有发展余地。
二、遵循的主要规和标准
1．《石油天然气工程设计规》GB50183-2004
2．《石油化工企业设计防火规》GB50160（1999版）
3．《建筑设计防火规》GB50016-2006
4．《石油天然气工程总图设计规》SY/T0048-2000
第六章总图运输、土建、储运
第一节总图运输
一、总平面布置
1．总平面布置原则
工程主要由工艺装置区、储罐区、生产辅助设施区三部分组成。
厂区总平面布置主要考虑方便生产、保证安全。
工艺主装置区位于相对中心位置，以减少与公用工程连接管线的长度。
轻烃罐、装车区布置在厂区一侧，比较安全，以便于以后扩建。
生产辅助区相对独立。
平面布置防火间距主要执行《石油天然气工程设计防火规》GB50183-2004。
道路满足消防、生产、交通的要求。
生产区绿化采用地被植物，辅助区采用含水分较多的灌木和乔木，适宜于当地种树。
不应种植含油脂较多的树木。
二、竖向布置原则
竖向布置协调一致。
较大的路堤、路堑、高边坡等采用挡土墙护坡、截流沟等方法防护。
第三节土建
一、设计原则和依据
建、构筑物的设计，做到安全使用、经济合理，满足国家规及有关标准的要求。
在建（构）筑物的平面布置、选型和构造处理等方面的设计中，满足工艺生产、安装维修的要求，并保证建筑物满足强度、刚度、变形、耐久性和抗震的要求。
选择合理的结构体系，结构体型力求简洁、整齐。
管架、框架采用钢结构。
装置区管架、框架、塔裙座及罐支柱5m以下设耐火保护层，耐火极限低于1.5h。
设计基础数据：
1．气象条件、水文地质条件、地震强度。
2．结构设计使用年限：
50年。
3．耐火等级：
二级。
4．建筑结构安全等级：
二级。
5．抗震设计类别：
丙类。
6．抗震设防烈度：
7度。
二、地基处理
地基处理的原则：
一般建、构筑物，优先采用天然地基；基础设计时考虑当地的具体情况。
三、主要建、构筑物结构方案概述
根据厂区建、构筑物的具体情况，采用不同结构形式。
对于一、二层建筑物、围墙和防火堤等均采用砖混结构；水池、设备基础均采用现浇钢筋混凝土结构。
四、主要建、构筑物
仪表控制室13.2*7.2m2
办公、值班、化验室26.4*5.1m2
原料气压缩机房12*7.2m2
氨压缩机房12*7.2m2
配电间13.2*6m2
灌区泵房6.6*5.1m2
空压机房6.6*5.1m2
消防泵房12.3*5.1m2
装置框架12*6m2
五、主要设计标准和规
1．《建筑设计防火规》GB50016-2006
2．《建筑抗震设计规》GB50011-2001
3．《钢结构设计规》GBJ17-88
4．《混凝土结构设计规》GB50010-2002
5．《建筑地基基础设计规》GB50007-2002
6．《动力机器基础设计规》GBJ40-79
7．《石油化工塔型设备基础设计规》SHJ30-91
8．《石油化工企业冷换设备基础设计规》SHJ3058-94
第三节储运
一、产品储存
1．产品储运量
装置投产后轻烃产量为4.0t/a，年储运量为1320t/a
2．轻烃储存
采用50m3卧罐2台，充装系数0.9，储存天数7天。
用改性聚氨酯保温，外用镀锌铁皮保护。
储罐设温度、压力、液位检测系统，液位设上、下限报警。
二、轻烃产品运输
轻烃产品采用汽车槽车运输外销。
罐车应符合易燃、易爆危险液体货物运输安全要求。
经交通、安检部门检验合格，取得准运证方可运行驾驶员必须经过专门培训。
厂灌区设轻烃装车泵1台，装车鹤管2个。
装车泵房6.6*5.1m2
第七章公用工程
第一节给水、排水
一、执行的设计规
1．《建筑给水排水设计规》GB50015-2003
2．《室外给水设计规》GBJ13-86（1997版）
3．《室外排水设计规》GBJ14-87（1997版）
二、给水系统
给水系统包括生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统三部分。
给水来自供水设施。
供水压力H≥20m
三、排水系统
排水系统包括生活排水系统、生产排水系统、消防排水系统三部分。
建筑物德厕所污水经收集后，排入污水处理装置。
其余无害生活污水、消防水罐排污等直接排至排水系统。
储罐区消防时的喷淋冷却水，经水封井后外排。
储罐排放的少量含油污水，经管线排至污水处理装置。
雨水排放统一考虑。
第二节供电
一、设计原则
1．供配电设计满足工艺专业及其其它专业的要求。
2．电源采取就近、可靠的原则选取。
二、遵循主要规
1．《供配电系统设计规》GB50052-95
2．《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》GB50058-92
3．《建筑物防雷设计规》GB50057-94
4．《工业企业照明设计标准》GB50034-92
5．《民用建筑电气设计规》JGJ/T16-92
6．《低压配电设计规》GB50054-95
7．《化工企业静电接地设计规定》HGJ28-90
三、负荷分级
工艺提供的技术方案，参照相关行业有关标准，本工程装置区负荷等级大部分分为二级，控制室照明负荷为二级，控制室的DCS、PLC用电为一级，办公楼等建筑照明负荷为三级，消防负荷为一级。
四、工程负荷情况
本工程用电负荷主要包括厂区工艺设备、自控、消防等专业的负荷及厂区建构筑物照明负荷。
五、供配电方案
1．本工程采用自备发电机，500KW燃气发电机2台，一开一备。
用生产过程中的干气发电，既节约料成本，又减少了污染。
本工程安装负荷为500KW，运行负荷为350KW。
主要用电设备及负荷计算详见（表7-1）
表7-1主要用电设备及负荷
序号
负荷名称
电动机或用电设备
年用电时间
年用电量
备注
额定容量
安装数量
安装容量
运行数量
运行容量
Kw
台
Kw
台
Kw
h
Kw.h
1
伴生气增压机主机
65
2
130
1
65
8000
2
氨制冷压缩机组
110
2
220
1
110
8000
3
空压机组
65
2
130
1
65
8000
4
轻烃装车泵
11
1
11
1
11
200
5
风机
2.2
10
22
10
22
8000
6
水泵
4.0
3
12
2
8
8000
7
消防水泵
11
2
22
1
11
8
其他
10
10
8000
9
控制系统
10
1
10
1
10
8000
10
照明系统
10
1
10
1
10
8000
11
合计
567
308
第三节通信
一、设计原则和依据
1．设计原则
1）严格执行国家和行业的有关现行标准、规，遵循国家的相关法律、法规。
2）满足日常生产和管理对通信系统的要求，并能为以后拓展新业务做预留。
2．设计依据
1）《工业企业程控用户交换机工程设计规》CECS09：
89
2）《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规》CECS119：
2000
3）《电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定》YDJ44-89
4）《短波单边带通信设备通用规》GB/T16946-1997
二、通信设施
配备比较完善的通信设施。
在办公室、控制室、值班室、维修间、化验室等设固定。
为方便工作，可在办公室、控制室设置高频电台一部，配备防爆型无线手持对讲机4部。
第三节采暖通风
一、设计原则
1．采暖工程设计原则
根据有关规要求及生产生活的需要设计采暖。
2．通风工程设计原则
根据工艺设备要求或用户要求设计通风。
原则上尽量采用自然通风，当然自然通风不能满足要求时再辅以机械通风会直接采用机械通风。
3．空调工程设计原则
根据工艺设备要求或用户要求设计空气调节装置。
二、设计方案
1．采暖工程设计方案
所有单体均设集中采暖。
2．通风工程设计方案
压缩机间值班室、维修间等均设防爆吊扇通风，以改善值班人员环境。
油泵房、压缩机间、分析化验室等设防爆轴流式风机通风换气。
3．空调工程设计方案
空调均采用分体式空调器：
办公室、值班室采用分体式壁挂空调器，控制室、会议室采用分体柜式空调器。
三、设计采用的标准
1．《采暖通风与空气调节设计规》GBJ19-97（2001年版）
2．《工业设备及管道绝热工程设计规》GB50264-97
四、主要设备材料
主要设备材料（见表7--3）
表7-3采暖通风部分主要设备材料表
序号
名称规格及型号
单位
数量
备注
1
柜式空调器KFR-60LW/d
台
2
2
壁挂式空调器KFR-35GW/C
台
3
3
防爆轴流式通风机BT35-11型，配防爆电机YBFA-634
台
3
4
防爆吊扇，120cm，电压220v，80w
台
3
第四节供风
装置净化压缩机空气正常消耗150m3/h。
空压机采用无油润滑往复式空气压缩机2台，排量3m3/min，配2套3m3/min干燥净化装置。
供气压力0.8MPa，露点-40℃以下。
主要设备（见表7-4）：
表7-4主要设备表
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
1
空压机
3m3/min
2
2
干燥净化装置
PQZ-3/8
2
3
空气储罐
∮1200*4600
1
空压机房6.6*5.1m2
第八章辅助生产设施
第一节消防设施
一、依据规
1．《中华人民国消防法》1998版
2．《建筑设计防火规》GB50016-2006
3．《石油天然气工程设计防火规》GB50183-2004
4．《建筑灭火器配置设计规》GBJ140-90
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