天然气净化厂总体试车方案.docx
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天然气净化厂总体试车方案
天然气净化装置
总体试车方案
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**净化总厂**分厂
二OO五年三月
第一章概述
随着天然气用户市场不断开拓，近两年川渝地区天然气需求量呈较大增长趋势，根据中油股份公司的统一部署，２００４年底川渝天然气已经东输两湖地区，天然气供求矛盾日益突出，而净化能力不足是制约天然气上产的瓶颈。
为了满足市场需求，经中油股份公司研究，决定在**修建一座处理量为600×104m3/d的天然气净化厂。
考虑到工厂检修时对下游供气的影响，本净化厂的过滤分离装置、脱硫装置、脱水装置、硫磺回收装置等主体工艺装置按并列的两套设置，单套装置正常运行时原料天然气的处理量为300×104m3/d（20℃，101.325kPa），两套装置总的处理量为600×104m3/d，单套装置的操作弹性为50~100%，即最低处理量为150×104m3/d。
辅助生产设施及公用工程为两列工艺装置共用。
由厂外来的原料天然气先进入脱硫装置脱除其所含的几乎所有的H2S和部分CO2，从脱硫装置出来的湿天然气送至脱水装置进行脱水处理，脱水后的干净化天然气即产品天然气经输气管道外输至用户。
脱硫酸气送至硫磺回收装置生产液硫，液硫送至硫磺成型装置冷却成型装袋后运至硫磺仓库堆放并外运销售。
硫磺回收尾气送至焚烧炉焚烧后经烟囱排入大气。
产品为干净化天然气，副产品为硫磺。
根据**天然气净化厂硫磺回收规模，国家环保标准《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）要求本工程总硫磺回收率必须大于99.2%，故引进应用较广泛的、技术成熟可靠的、适合本工程特点的超级克劳斯（SuperClaus）硫磺回收工艺，以达到国家环保标准的要求。
由国外SuperClaus硫磺回收工艺专利商作基础设计（初步设计），国内作详细设计（施工图设计），设备采购立足国内，关键设备从国外引进。
本工厂是一座工艺技术成熟、可靠，自控先进，“三废”排放达到有关环保标准要求的现代化工厂。
1、工艺装置
脱硫采用MDEA法，该装置出来的湿净化天然气去脱水装置进行脱水处理，酸性气体至硫磺回收装置回收硫磺，湿净化天然气中H2S含量≤６mg/m3、总S含量≤１00mg/m3、CO2含量≤3%（mol）。
脱水采用三甘醇溶剂（TEG）吸收法，该装置出来的干净化天然气（产品气）的水露点在出厂压力下≤-10℃。
硫磺回收采用超级克劳斯法（SuperClaus），硫磺回收率约为99.2%。
硫磺回收装置尾气经焚烧炉焚烧后排放，SO2排放量约为35kg/h，通过100m高烟囱排入大气，完全能够满足国家环保标准《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）和国家环境保护总局环函[1999]48号《关于天然气净化厂脱硫尾气排放执行标准有关问题的复函》的要求。
2、辅助生产设施
硫磺成型装置推荐选用的钢带落膜成型机，生产半球形固体硫磺，设置处理能力为6t/h的钢带2条。
火炬及放空系统采用高低压放空气分别排放的方式，设置高、低压火炬各1座，高低压火炬高70m。
污水处理装置规模为20m3/h，污水经处理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准回用或外排。
分析化验室配有化学分析、电化学分析、色谱分析、光谱分析等仪器设备。
3、公用工程
空氮站采用分子筛吸附脱水法制净化空气，采用变压吸附法（PSA）制氮。
空氮站生产仪表用空气450m3/h，非净化空气300m3/h，氮气450m3/h。
供配电系统根据用电负荷（净化厂计算负荷为1350kW、年用电负荷为10.8×106kW.h，忠—武管道首站用电负荷为500kW）及负荷等级（负荷等级为一级），确定供电系统应由双电源供电。
厂内部通信全部自建，对外通信租用地方电信局线路。
锅炉房设置单台蒸发量为1５t/h，压力为1.２５MPa的燃气锅炉2台（1用1备）。
4、自控水平
采用集散型控制系统（DCS）对全厂工艺装置、辅助生产装置及重要的公用设施进行集中监视、控制和管理。
**天然气净化厂工程包括由中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司设计，四川华成油气工程建设监理有限公司监理，四川石油管理局油建公司施工，施工时间为二OO四年三月至二OO五年三月。
第二章编制依据
一、中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司提供的《**天然气净化厂工程初步设计》以及施工图设计文件
二、中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司提供的《**天然气净化厂工程操作手册》
三、《中国石油天然气总公司石油化工大、中型建设项目试车工作暂行规定》
第三章净化装置简介
§1过滤分离装置（1100单元）
一、装置概况
1、处理量：
单套300×104m3/d（20℃，101.325kPa）
两套合计600×104m3/d（20℃，101.325kPa）
压力：
（6.1~6.4）MPa（a）
温度：
（10~25）℃
2、原料天然气组成：
组分
摩尔含量（%）
H2S
0.633
CO2
1.623
H2O
0.063
CH4
96.016
C2H6
0.620
C3H8
0.082
C4H10
0.004
N2
0.959
有机硫
≤100mg/m3
合计
100
3、公用设施系统：
（1）电源：
来自于35Kv配电房
（2）低压蒸汽、锅炉给水、工业水、工厂风、仪表风、氮气：
由装置公用设施系统供给。
二、工艺流程叙述：
原料天然气在（10～25）℃，（6.1～6.4）MPa（a）条件下进入过滤分离装置，先经重力分离器（D-1101（Ⅰ）），将较大直径的液滴和机械杂质沉降分离后，进入互为备用的原料气过滤分离器（F-1101（Ⅰ）/A、B）进行过滤分离，尽可能除去可能携带的游离液体和直径大于0.3μm机械杂质，最后经流量控制后去脱硫装置（1200（Ⅰ）单元）。
原料天然气进装置设置有事故联锁切断阀和事故紧急联锁放空阀。
原料天然气分离的液体水进入污液罐（D-1102（Ⅰ））沉降闪蒸后，用氮气压送至污水处理装置。
三、主要工艺设备
单元号
设备位号
设备名称
设备规格
1
D-1101（I）
原料气重力分离器
P6.93MPa，DN1600×9008×54
2
F-1101（I）/A
原料气过滤分离器
型号：
27MCC32250CH19P8-CC0765
3
F-1101（I）/B
原料气过滤分离器
型号：
27MCC32250CH19P8-CC0765
4
D-1102（I）
污水罐
P0.78MPa,DN1600×14×5000（切）
§2脱硫装置（1200单元）
一、装置概况：
1、处理量：
单套300×104m3/d（20℃，101.325kPa）
两套合计600×104m3/d（20℃，101.325kPa）
压力：
（6.1~6.4）MPa（a）
温度：
（10~25）℃
2、原料天然气组成：
组分
摩尔含量（%）
H2S
0.633
CO2
1.623
H2O
0.063
CH4
96.016
C2H6
0.620
C3H8
0.082
C4H10
0.004
N2
0.959
有机硫
≤100mg/m3
合计
100
3、湿净化气出装置条件：
H2S含量：
≤６mg/m3
CO2含量：
≤3.0%（V）
H2O含量：
无游离水
机械杂质含量：
0.3μm以上机械杂质少于0.02%。
4、公用设施
为满足生产需要，本装置应有下列公用设施：
低压蒸汽、除氧水、循环水、新鲜水、工厂风、仪表风（仪表风）、氮气、电源。
5、化学药品
本装置使用的化学药品有甲基二乙醇胺，设计一次投入量25.9吨（两套51.8吨），硅酮阻泡剂设计耗量0.4吨/年。
1、溶液组成
甲基二乙醇胺浓度（％w）40
水（％w）60
2、甲基二乙醇胺的理化性质
名称
蒸气压（Pa）
沸点（℃）
分子量
凝固点（℃）
MDEA
<1.4
247.2
119.17
-21
二、工艺设备
序号
设备位号
设备名称
设备规格
1
C-1201（Ⅰ）
MDEA吸收塔
P6.78MPa,DN2000×19066×72
2
C-1202（Ⅰ）
MDEA再生塔
P0.3MPa，DN1400/DN2000×26554
3
C-1203（Ⅰ）
MDEA闪蒸塔
P0.78MPa，DN300×6200/DN1600×7674×14
4
E-1201（Ⅰ）/A
MDEA贫/富液换热器
GX-64P
5
E-1201（Ⅰ）/B
MDEA贫/富液换热器
GX-64P
6
E-1202（Ⅰ）/A
MDEA贫液后冷器
型号：
AES900-1.6-215-6/25-2ⅠB=200
7
E-1202（Ⅰ）/B
MDEA贫液后冷器
型号：
AES900-1.6-215-6/25-2ⅠB=200
8
E-1203（Ⅰ）
MDEA再生塔重沸器
型号：
AJS1000-1.6-280-6/25-2B=450
9
E-1204（Ⅰ）
酸气空冷器
管束：
P9x3-6-193-1.6S-23.4/DR-Ⅱa
构架：
GJP9x6B-36/2F
风机：
G-TF36B4-Vs22
配电机：
YB180L-4WV6,22KW
10
E-1205（Ⅰ）
酸气后冷器
型号：
AJS500-1.6-55-6/25-4B=450
11
D-1201（Ⅰ）
湿净化气分离器
P6.75MPaDN1600×8996
12
D-1202（Ⅰ）
酸气分离器
P0.26MPaDN1800×6200
13
D-1205（Ⅰ）
凝结水分离器
P0.48MPaDN1200×2383（立式）
14
F-1201（Ⅰ）/A
MDEA预过滤器
型号：
P48SC-3GD7H19-CC0634,Ø700×2705（立式）
15
F-1201（Ⅰ）/B
MDEA预过滤器
型号：
55-5-650-20-232
16
F-1202（Ⅰ）
MDEA活性炭过滤器
P0.78MPaDN1600×5299
17
F-1203（Ⅰ）
MDEA后过滤器
型号：
55-5-650-20-232
18
D-1203（Ⅰ）/A
MDEA储罐
Ø3800×6500
19
D-1203（Ⅰ）/B
MDEA储罐
Ø3800×6500
20
D-1204（Ⅰ）
MDEA溶液配制罐
DN1400×5474
23
P-1201（Ⅰ）/ＡB
MDEA循环泵
型号：
3×6-10
24
P-1202（Ⅰ）/AＢ
酸水回流泵
型号：
F41-316H4BM-0204T1B1-B
26
P-1203（Ⅰ）
MDEA补充泵
型号：
DB40Y-40,配电机：
YB132S1-2,5.5kW
三、工艺流程
1、原料气脱硫吸收部分
含硫天然气在（10～25）℃，（5.85～6.15）MPa（表）条件下自原料气过滤分离装置（1100（Ⅰ）单元）进入本装置，首先进入MDEA吸收塔（C-1201（Ⅰ））下部。
在塔内，含硫天然气自下而上与MDEA浓度为40%（wt）的CT8-5贫液逆流接触，气体中几乎全部H2S和部分CO2被胺液吸收脱除。
出塔湿净化气经湿净化气分离器（D-1201（Ⅰ））分液后，在约45℃、5.82～6.12MPa（表）条件下送往脱水装置（1300（Ⅰ）单元）。
2、MDEA富液闪蒸部分
从C-1201（Ⅰ）
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