北京华油天然气操作手册.docx
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北京华油天然气操作手册
一、概述…………………………………………………………………………2
1．1工程概况………………………………………………………………………2
1．2边界条件………………………………………………………………………2
二、工艺流程……………………………………………………………………3
2．1工艺流程简介…………………………………………………………………3
2．2原料气脱水……………………………………………………………………4
2．3原料气增压……………………………………………………………………7
2．4原料气制冷及产品分离………………………………………………………12
三、装置的负荷试运……………………………………………………………16
3．1工艺流程简介…………………………………………………………………16
3．2装置的负荷试运………………………………………………………………21
四、装置投产的消防及安全管理………………………………………………22
4．1消防……………………………………………………………………………22
4．2投产安全要求…………………………………………………………………22
4．3HSE控制………………………………………………………………………23
.
1．
概述1
工程概况1.1
本项目属于轻烃回收项目，当前轻烃回收已逐渐得到各油田的
重视，由于轻烃产品即是民用燃料，又是优质的化工原料，而且搞
好油田气的轻烃回收可大大降低油气损耗，提高资源的综合利用程
度，减少大气污染，具有重要的社会效益、经济效益和环境效益。
43/d；操作弹性：
设计能力的m装置设计能力×10100-:
2
120%。
回收率：
在正常设计条件操作时为≥。
70%C3
装置形式：
橇装式，特点是结构紧凑、吊装方便、节省占地。
装置采用成熟可靠的先进工艺技术，生产安全，适应性强，见
效快。
装置的设备、材料及电器仪表均国产化，制造、维护成本低，
维修方便。
装置内除用电外，装置界区外不需向装置内提供任何公用工程，
装置内压缩机，工艺流体冷凝、冷却均采用空气冷却。
本装置包括增压机、螺杆制冷压缩机橇，混烃分离工艺橇，
混烃储罐，配电及控制。
装置为通用设计，公用工程根据生产340m
需要相应配套建设。
边界条件1.2
装置基本参数：
项目名称温度（℃）压力（）MPa
2．
原料气进装置常温0.21）
干气出装置常温0.22）
含油污水出装置常温3）0.0
放空气出装置常温0.04）
工程公用条件：
供电
电压：
（波动范围）10%380V/220V±
相单相相数：
/3
频率：
2Hz50±
供水：
生活用水
工艺流程2
工艺流程简述2.1
以下流程说明请参阅相应的工艺流程图。
原料气进入装置后，先通过过滤器，在此过滤掉其中夹带的少
量轻油、水（游离水）和机械杂质等。
过滤后的污水排至污水总管
集中外输。
过滤后的原料气进入增压机吸入缓冲罐，经压缩机压缩是原,
料气压力增至后进入高效分离器分离出部分轻质油和游离.1.5Mpa
水。
由高效分离器出来的原料气进入干燥工段，原料气通过干燥器
（塔或塔）干燥后，经原料气过滤器过滤掉分子筛粉尘后进入BA
3．
原料气预冷器。
本工程原料气干燥器设个塔。
当原料气通过其中一个塔处于2
脱水操作（吸附状态）时，另一个塔再生。
原料气经过预冷器预冷至℃，进入高效分离器分离出部分轻5
质油后进入制冷压缩机板翅式换热器进一步使原料气温度降至℃，-30
然后进入混烃分离器进行气液分离，分离出来的混合烃送至混烃储
罐，干气进入原料气预冷器，经过换热干气温度升至度左右后返28
输。
为了给原料气系统提供冷量，本装置设计了制冷循环系统，以
作为制冷介质。
R22
为了适应野外作业的自然环境，本装置设计了空气冷却系统。
该装置处理油田伴生气生产混合烃和干气。
混合烃作为产品,
外销，干气通过管道返输。
原料气脱水2.2
一、分子筛的性能
分子筛是一种硅铝酸盐，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的
骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积
很大的空穴。
此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化
合态的水。
由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，
形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，
比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部，而把比孔道大得分子排
斥在外，从而使不同大小形状的分子分开，直到筛分分子的作用，
4．
因而称作分子筛。
分子筛是人造水晶硅酸盐，它有恒定的孔直（例
如3、4、5、10Ao），它对小尺寸的分子如HO、CO、HS、硫醇等222
是比较理想的吸附剂，但不适用于吸附重质烃，当不需要去除烃时，
使用分子筛比硅胶更为理想。
它主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和
提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、
冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多
方面，也日益广泛地得到应用。
分子筛可以获得非常低的水露点，
在跟随有低温装置或有必要同时脱硫时，分子筛有上佳的表现。
分
子筛也被用于脱水和脱轻质烃（丙烷，丁烷，蒸馏物）。
吸附材料被填充在立式塔内的床层上，并进行良好的热绝缘和
被惰性陶瓷球一层一层地保护起来。
二、分子筛的再生
为了取得好的操作性能和尽可能长的寿命，分子筛使用一定时
间后必须再生。
正确再生后的分子筛同新鲜的一样，其吸附性能和
机械性能的衰减和老化是非常低的。
分子筛的再生有两种基本方法：
1）改变温度，即“变温”。
它是通过加热分子筛来除去被吸附
的物质。
工业上一般是用经预热的再生气加热，加热分子筛至
110℃左右，并带走脱附下来的吸附物质。
2）改变相对压力，即“变压”。
一般用于气相吸附过程。
其基
本方法是保持吸附剂温度不变，通过降低压力和惰性气体反吹，除
5．
去吸附物质。
再生通常是同吸附逆向进行的，这可使被容纳于吸附
床入口处的大部分吸附质不必通过整个床层，部分分子筛也可不与
湿热气体接触，从而提高分子筛使用寿命。
再生气应尽可能干燥，
否则会影响吸附效率。
一旦对吸附材料进行再生，吸附过程基本上是一个必须被中断
的工艺过程，所以至少需要有两个塔才能保证吸附过程的连续性。
本工程采用“变温”法再生。
三．干燥器性能简述
1、规格齐全，处理气量从1立方米/分--200立方米/分，且可根
据用户特殊要求进行设计。
2、干燥气露点可达-60℃。
四、工艺流程简述
天然气进入高效分离器脱液和分离固体杂质后，从干燥器上部
切断阀A（或B）进入塔A（或B）进行除湿干燥，干燥气经粉尘过滤
器过滤后进入预冷器，冷却后直接输入制冷压缩机进一步冷却，进
入混烃分离器分离，混烃作为产品，干气再利用。
干燥器工作再生周期为8小时，再生过程进行时，将B塔（或A塔）
的下部再生气进气阀打开，使B塔（或A塔）的压力升高至工作压力
值，使之在两塔交换时，压力平衡；再生结束时，关闭进气切断阀
B（或A），
再生气不断的加热再生、冷却、脱水循环进行，当干燥器的再
生出口温度达到110度时加热器停止加热，再生气继续循环冷吹，直
6．
。
至再生结束
再生气加热器由设在控制室的温度控制器控制，温度恒温在160
度，当加热器温度超过160度升至220度时，为了安全，温控器动作，
停止加热，当温度低于150度（可以根据需要随时调整）时加热器开始
加热。
若反复出现超温时就要检查阀门是否开启、管线是否有堵塞
等其他原因。
如有就要及时处理。
原料气增压2.3
一、增压机主要技术参数
（）设计工艺要求：
按井口天然气气质要求（买方提供的原料气1
组份）
、介质组成：
天然气（见原料气组份）1
、压缩机型号：
型2VW-5.3/2-15
、结构形式：
型、风冷3V
、公称容积流量：
5.3（20000Nm3/d）m3/min4
：
、吸气压力（）G0.25Mpa
：
、排气压力（）GMpa1.56
、吸气温度℃：
≤407
、排气温度℃：
≤1508
、输气温度℃：
≤环境温度＋℃159
、压缩机转速：
740r/min10
、传动方式：
弹性联轴器直联11
、冷却方式：
风冷12
、噪声声压级：
≤85dB（A）13
、振动烈度：
≤2814mm/s
7．
、安装方式：
有基础15
、润滑方式：
曲轴、连杆、十字头：
压力润滑16
气缸、填料：
无油润滑
、润滑油种类：
环境温度高于℃：
液压油L-175GB11118.1
；环境温度低于℃：
液压油L-DAB1505
。
DAB100
、油泵压力：
≈0.15-0.60Mpa18
、配备动力：
740r/min380V50HzYB315L1-890KW19
ⅡB3dBT4
、外形尺寸（长×宽×高）：
约××1600mm1650202500
、重量：
约kg214000
名称单位参序号数
主轴直径1001mm
连杆中心距250mm2
活塞杆直径353mm
活塞销直径554mm
十字头直径1405mm
连杆瓦直径100mm6
列列数27
级压缩级数82
8）压缩机主要结构参数（2
压缩机外形图：
（图片仅供参考）
二、压缩机主要结构
该机组是我公司引进西德“MANNESMANNDEMAG”公司的先进技
术生产制造。
该压缩机组为V型、无油润滑、两级压缩，双作用；
压缩机设有级间冷却器及后冷却器。
整个机组布置在底座上，该机
组结构紧凑、运转平稳、维修方便、噪音低、振动小、安全可靠、
自控水平高。
1、曲轴箱材料为灰铸铁，结构为机身与中体分开式，下部可贮
存润滑油，并装有粗滤油器部件，侧盖板上装有测油杆和加油口。
2、曲轴采用优质碳素钢锻制，单拐、配有平衡重。
装车前曲轴
做静平衡试验，使其在额定转速下运转平稳。
曲柄销处采用高频淬
火，增加其耐磨性。
、连杆采用优质，连杆比选择合理。
大头孔内镶有薄壁瓦，40Cr3
小头孔内镶有铜套。
、十字头体为球墨铸铁，其上有连接活塞杆用的螺纹以及与连4
杆连接用的十字头销。
结构简单，使用可靠。
、气缸座材料为灰铸铁，与中体采用定位销或止口定位。
气阀5
在缸座上为轴向布置。
同时缸座上设有安装填料筒的位置。
9．
、气缸材料为灰铸铁6
、气缸盖材料为灰铸铁，气阀在缸盖上为轴向布置。
7
、压缩机的活塞材料为灰铸铁，活塞上装有活塞环和导向环。
8
活塞环和导向环材质均为填充聚四氟乙稀，该材质有良好的自润滑
性、耐磨性和导热性，无需注油润滑。
、活塞杆采用材质，同时与填料对磨的表面采用38CrMoALA9
氮化处理，以提高表面硬度，增加耐磨性。
与十字头采用螺纹连接。
、填料函结构：
填料从气缸工作腔中装入，在接近气缸工作腔10
的第一小室中放置一个阻流环，进行节流。
其后若干小室中每个小
室中放二组填料，填料材质为填充聚四氟乙烯，具有良好的自润滑
性，耐磨性和导热性，无须注油润滑。
、气阀采用国际上流行的网状结构阀，采用全不锈钢材质。
此11
种气阀在有限的安装截面上油最大的气阀有效通流面积，同时噪声
较小、工作可靠、寿命长。
、压缩机曲轴、十字头、连杆等处润滑系统由粗过滤器、油泵、12
精过滤器等组成。
油泵为转子式油泵，由曲轴直接驱动。
、冷却系统：
风冷。
13
三、压缩机控制系统
压缩机的运行安全性和可靠性直接影响到用户的经济效益和社
会效益，所以压缩机的安全保护等系统的可靠性要高。
同时，必须
重视在爆炸性场合使用的安全性。
为此所有仪表和电器配套能在爆
炸危险场所区中安全可靠使用。
压缩机现场配有仪表板，仪表板装
有进气压力表、一二级排气压力表、压缩机油压表、压缩机现场设
有防爆启停按钮和各级温度显示。
仪表选型总的要求：
所有的压力表均为耐震表，压力表为刻度
盘指示；所有的温度表都为刻度显示；所有仪表的选择应满足Ⅱ级
防爆区的要求，应符合危险区防爆等级要求。
安全阀及排污口留II
有引管接口，方便用户接至安全地方。
10．
每套压缩机的主要仪表：
序名型数备
机械式压力测压力YN-60
机械式温度测温度WS
30311
现场启停防爆按钮13LA53-2
电气、控制系统
压缩机组的控制由卖方统一设计，软启动、西门子控制，PLC
对机组运行参数（各种压力、温度等）信号，通过机组控制系统的
标准通讯接口（或）传送到中控室进行监视。
可RS-485MODEBUS
对压缩机实现电动机过载、短路、压缩机油压低、进气压力低、排
气压力高自动保护。
电机运行状态、停机和运行信号远传至显DCS
示。
（无源信号）。
电气系统工作条件：
电气系统在下列条件下能可靠工作
环境温度：
℃～℃55?
-15
日平均湿度：
平均气温℃）（25?
<90%
压缩机保护停机汇总表
序号被测项目监测仪器单位额定参数
＜压力变送器压缩机油压低停机0.15MPa1
压缩机排气压力高停＞压力变送器1.62MPa机
压缩机进气压力低停＜压力变送器0.23MPa机
）机、）风机（风（开关量信号241
四、润滑油系统
压缩机最先使用小时后，润滑油应更换。
并且清洗粗滤油200
器及曲轴箱。
买方使用的润滑油其组份、运动粘度、闪点等性能指
标必须与规定的操作条件相适应，不得使用其它油，一般换油周期
11．
为～。
第一次充装的润滑油由卖方负责购买。
7000h5000
空气压缩机油质量指标GB12691-1990
质量指
试验标DAB15
运动粘/s/（m1613GB/T264
报10
不高倾GB/T353-
不低闪点（开口GB/T35321
腐蚀试验（铜片℃GB/T509103
不大抗乳化性GB/T730/mi8340-37-
无液相锈蚀试验（蒸馏水GB/T1114
报硫酸盐灰分GB/T243
老化特℃空气，三氧化二20GB/T（12709-1991不大蒸发损失1.
）不大康氏残碳增值3.
痕迹）不大于水分（GB/T260%
）不大于机械杂质（GB/T511%0.01
油路流程路线：
原料气制冷及产品分离2.4
12．
一、制冷工艺
原料气经干燥器脱水后，进入原料气预冷器将原料气冷却至℃5
后进入板翅式换热器换热，将温度降至℃，进入混烃分离器进行-30
气液分离，干气再进行利用，进入原料气预冷器，为预冷器给出冷
量，温度升至℃外输，混烃产品送至混烃储罐。
28
（一）、冷却机组参数
、螺杆压缩机一台，参数如下：
OSN5361-K1
、螺杆压缩机）1OSN5361-K
压缩介质：
氟利昂（）R22
型号：
OSN5361-K
蒸发温度：
℃-35
冷凝温度：
℃42
制冷量：
31.3kW
轴功率：
23kW
电机功率：
30kW
能量调节方式：
自动
能量调节范围：
％、％10075
冷却方式：
风冷
、润滑油系统）2
（）冷冻机油1
油牌号：
L-DRA/B46
标准：
《冷冻机油》GB/T16630
13．
充注量：
～（以机组最终充注数量为准）110kg
（）油分离器（一台套）/2
主要材质：
Q345R
（）经济器（一台套）/3
型式：
板式换热器
、风式冷凝器一台套/2
风机电机防爆等级：
ExdIIBT4
防护等级：
IP55
绝缘等级：
F
主要材质
壳体：
镀锌板
换热管：
紫铜
、蒸发器（一台套）/3
型式：
板翅式
设计压力：
侧，天然气侧1.8MPaG1.4MPaGR22
二、设备参数表
冷却机组参数表LQJZ30TF
项目单位LQJZ30TF
℃）制冷量（℃31.3kW/42-35
℃）℃轴功率（23kW/42-35
电机功率30kW
自动能量调节方式
14．
能量调节范107
品R2
《工业用二氟一氯甲GB737
标制冷（R22
25（以机组最终充注量为准
k充注
牌DRA/B4
冷11（以机组最终充注量为准
充注
机
标《冷冻机油1663GB/
型OSN5361-
压缩
使用电380350H
型风
油
电机功k0.7
板式换热型经济
进液口m2
贮液
出液口2m
型风
冷凝
电机功k4.
板翅型
天然气出气温-3蒸发
天然气侧设计压2.MP
15．
外形尺寸（高m3600*2300*333
机组毛k370
负荷试运的准备工作3.1
负荷试运的准备工作是指装置在安装工程竣工和完成单机试运
之后，全厂装置首次引入天然气试运转之前所需进行的工作。
一、准备工作的范围
包括以下内容：
、装置内全部工艺设备、管线、仪表、电器等完全按有关图纸1
、标准、规范和规定等要求安装完毕并检验合格（包括修改通知单）
。
（其中包括工艺管线的清洗、吹扫和试压等工作）
、原料气增压机、已按生产厂家说明书及有关施工验收规范完2
成单机试运工作。
、螺杆压缩机、所有机泵等迥转设备已按生产厂家说明书及有3
关施工验收规范完成单机试运工作。
、所有电器、仪表（包括安全阀）已按照有关施工验收规范完4
成单校和联校工作。
、除了个别有碍试运转检查的部位以外，应基本完成工艺管线、5
设备及仪表的防腐、绝热工作。
、脱水部分、制冷部分完成联合气运。
6
、处理完在单机试运，气运过程中发现的问题。
7
16．
二、准备工作的主要内容和步骤
1、成立试运领导指挥小组负责全面组织、指挥试运工作（包括
方案的贯彻），协调解决试运转中发现的问题。
2、操作工人已经培训完毕，经考试合格，获得准许上机操作的
发给操作证。
3、厂内的各项规章制度已经建立健全。
4、化验设备已安装调试完毕，化验人员已能比较熟练地掌握操
作，可以满足负荷试运转中各种分析化验的要求。
5、全面质量检查
橇块运抵现场，整个工厂安装工作全部完成后，应立即着手进
行一次全面的安装质量大检查，目的在于确保安装质量和完整性，
通常包括以下内容：
⑴工艺管线的检查
按有关图纸、修改通知单、联络单检查全厂的工艺管线的街接
安装是否正确无误，是否已满足有关标准及施工验收规范的要求，
各橇块运输时的临时支吊架、封绳等是否已经全部拆除。
运转设备的检查①
增压机、螺杆压缩机以及其它设备由于长途运输的颠簸、磕、
碰、容易造成机件的损坏，除开箱清点检查时给予充分重视外，施
工完成后仍要对重要的零部件再进行一次细心的检查，混烃回收橇
装设备、螺杆压缩机橇的安装和对中心必须满足生产厂家及有关施
工验收规范的要求。
17．
②静态设备的检查
考虑到长途运输可能对设备造成的损坏，应首先进行一次外观
质量检查，重点是设备的咀子与筒体连接是否有损坏，如有损坏就
重新进行气压及气密试验。
需要说明的是容器，换热器等在生产制造厂家已进行水压试验，
除非在运输中有损坏，一般不需要现场再次进行试验。
③安全阀的检查
安全阀的作用是保证工艺设备安全运转的，橇块运抵现场及散
装安全阀运抵现场后，要检查是否有损坏，如有损坏应重新进行一
次台架试验，关键阀门在此期间亦应重新试验定压。
然后按设计文
件的要求对每一个安全阀逐一核对，看“启跳”和“复位”测得的
数值是否与设计要求相符。
（2）仪表检查
橇块运输时，大部分关键仪器，仪表是拆下包装后单独运输的，
运抵现场后注意开箱检查有无损坏件。
安装竣工后，按自控工艺流
程图将整个工厂（装置区、贮运区）仔细的核对一遍，看全部的工
艺设备、仪表、阀门和电气设备的安装位置是否正确，有无遗漏，
这也是检查漏点或放空点是否被漏掉的最后一次机会。
（3）电气检查
检查电气安装是否达到了设计文件及有关施工验收规范的要求，
包括电缆接线是否接触良好，有无损坏，电机的旋转方向、机器设
备、管道等的电气接地是否完好。
尤其是配电室
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