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
概述
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923
1概述
1.1工程概况
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。
装置设计能力：
2X104m3/d;操作弹性：
设计能力的100-
120%。
C3回收率：
在正常设计条件操作时为》70%。
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，
40m3混烃储罐，配电及控制。
装置为通用设计，公用工程根据生产需要相应配套建设。
1.2边界条件
1）原料气进装置
常温
0.2
2）干气出装置
常温
0.2
3）含油污水出装置
常温
0.0
4）放空气出装置
常温
0.0
工程公用条件：
供电
电压：
380V/220V（波动范围±10%）
相数：
3相/单相
频率：
50±2Hz
供水：
生活用水
2工艺流程
2.1工艺流程简述
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1.5Mpa.后进入高效分离器分离出部分轻质油和游离水。
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（A塔或B塔）干燥后，经原料气过滤器过滤掉分子筛粉尘后进入
原料气预冷器。
本工程原料气干燥器设2个塔。
当原料气通过其中一个塔处于脱水操作（吸附状态）时，另一个塔再生。
原料气经过预冷器预冷至5C,进入高效分离器分离出部分轻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-30C,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28度左右后返输。
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
R22作为制冷介质。
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。
2.2原料气脱水
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，
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HHOCO、fS、硫醇等
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110C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
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-60C。
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
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。
2.3原料气增压
一、增压机主要技术参数
（1）设计工艺要求：
按井口天然气气质要求（买方提供的原料气组份）
1、介质组成：
天然气（见原料气组份）
2、压缩机型号：
VW-5.3/2-15型
3、结构形式：
V型、风冷
4、公称容积流量m3/min：
5.3（20000Nm3/d）
5、吸气压力Mpa（G）：
0.2
6、排气压力Mpa（G）：
1.5
7、吸气温度°C:
<40
8、排气温度C:
<150
9、输气温度C：
<环境温度+15C
10、压缩机转速r/min：
740
11、传动方式：
弹性联轴器直联
12、冷却方式：
风冷
13、噪声声压级dB（A）:
<85
14、振动烈度mm/s：
w28
15、安装方式：
有基础
16、润滑方式：
曲轴、连杆、十字头：
压力润滑
气缸、填料：
无油润滑
17、润滑油种类：
GB11118.1环境温度高于5C：
液压油L-
DAB150;环境温度低于5C:
液压油L-
DAB100。
18、油泵压力：
〜0.15-0.60Mpa
19、配备动力：
YB315L1-890KW740r/min380V50Hz
dIIBT4B3
20、外形尺寸（长x宽x高）mm:
约2500X1650X1600
21、重量kg:
约4000
序号
名称
单位
参数
1
主轴直径
mm
100
2
连杆中心距
mm
250
3
活塞杆直径
mm
35
4
活塞销直径
mm
55
5
十字头直径
mm
140
6
连杆瓦直径
mm
100
7
列数
2列
8
压缩级数
2级
2）压缩机主要结构参数
压缩机外形图:
该机组是我公司引进西德“MANNESMANDEMAG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、自控水平咼。
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。
3、连杆采用优质40Cr,连杆比选择合理。
大头孔内镶有薄壁瓦，小头孔内镶有铜套。
4、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杆连接用的十字头销。
结构简单，使用可靠。
5、气缸座材料为灰铸铁，与中体采用定位销或止口定位。
气阀在缸座上为轴向布置。
同时缸座上设有安装填料筒的位置。
6、气缸材料为灰铸铁
7、气缸盖材料为灰铸铁，气阀在缸盖上为轴向布置。
8、压缩机的活塞材料为灰铸铁，活塞上装有活塞环和导向环。
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。
9、活塞杆采用38CrMoALA材质，同时与填料对磨的表面采用氮化处理，以提高表面硬度，增加耐磨性。
与十字头采用螺纹连接。
10、填料函结构：
填料从气缸工作腔中装入，在接近气缸工作腔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。
11、气阀采用国际上流行的网状结构阀，采用全不锈钢材质。
此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。
12、压缩机曲轴、十字头、连杆等处润滑系统由粗过滤器、油泵、精过滤器等组成。
油泵为转子式油泵，由曲轴直接驱动。
13、冷却系统：
风冷。
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H级防爆区的要求，应符合危险II区防爆等级要求。
安全阀及排污口留有引管接口，方便用户接至安全地方。
每套压缩机的主要仪表:
序号
名称
型号
数量
备注
1
压力表
YN-60Z
4
机械式压力测量
2
温度表
WS-
311、301
4
机械式温度测量
3
防爆按钮
LA53-2
1
现场启停
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PLC控制，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（MODEBUS或RS-485）传送到中控室进行监视。
可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DCS显
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：
-15°C~55C
日平均湿度：
＜90%（平均气温25C）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
1
压缩机油压低停机
压力变送器
MPa
V0.15
2
压缩机排气压力高停机
压力变送器
MPa
>1.6
3
压缩机进气压力低停机
压力变送器
MPa
V0.2
4
风机
（1）、风机
（2）
开关量信号
四、润滑油系统
压缩机最先使用200小时后，润滑油应更换。
并且清洗粗滤油器及曲轴箱。
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5000〜7000h。
第一次充装的润滑油由卖方负责购买。
GB12691-1990空气压缩机油质量指标
项目
质量指标
试验标准
品种
L—DAB150
运动粘度/（mm3/s）
40C
100C
135〜165
报告
GB/T265
倾点/c不高于
-3
GB/T3535
闪点（开口）不低于
215
GB/T3536
腐蚀试验（铜片c,h
1
GB/T5096
抗乳化性3m8c不大于
30
GB/T7305
液相锈蚀试验（蒸馏水）
无锈
GB/T11143
硫酸盐灰分（%）
报告
GB/T2433
老化特性
200C空气，三氧化二铁蒸发损失（%）不大于康氏残碳增值（％）不大于
1.0
3.0
GB/T（12709-1991）
水分（％）不大于
痕迹
GB/T260
机械杂质（％）不大于
0.01
GB/T511
油路流程路线:
2.4原料气制冷及产品分离
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5C
后进入板翅式换热器换热，将温度降至-30C，进入混烃分离器进行气液分离，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28C外输，混烃产品送至混烃储罐。
（一）、冷却机组参数
1、螺杆压缩机OSN5361-K一台，参数如下：
1）、螺杆压缩机OSN5361-K
压缩介质：
氟利昂（R22）
型号：
OSN5361-K
蒸发温度：
-35C
冷凝温度：
42C
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：
75％、100％
冷却方式：
风冷
2）、润滑油系统
（1）冷冻机油
油牌号：
L-DRA/B46
标准：
GB/T16630《冷冻机油》
充注量：
〜110kg（以机组最终充注数量为准）
（2）油分离器（一台/套）
主要材质：
Q345R
（3）经济器（一台/套）
型式：
板式换热器
2、风式冷凝器一台/套
风机电机防爆等级：
ExdllBT4
防护等级：
IP55
绝缘等级：
F
主要材质
壳体：
镀锌板
换热管：
紫铜
3、蒸发器（一台/套）
型式：
板翅式
设计压力：
R22侧1.4MPaG,天然气侧1.8MPaG
'、设备参数表
冷却机组LQJZ30TF参数表
项目
单位
LQJZ30TF
制冷量（-35C/42C）
kW
31.3
轴功率（-35C/42C）
kW
23
电机功率
kW
30
能量调节方式
自动
能量调节范围
%
75、100
制冷剂
品种
R22
标准
GB7373《工业用二氟一氯甲烷
（R22）》
充注量
kg
〜250（以机组最终充注量为准）
冷冻
机油
牌号
L—DRA/B46
充注量
L
〜110（以机组最终充注量为准）
标准
GB/T16630《冷冻机油》
压缩机
型号
OSN5361-K
使用电制
3N50HZ380V
油冷
型式
风冷
电机功率
kW
〜0.75
经济器
型式
板式换热器
贮液器
进液口径
mm
25
出液口径
mm
25
冷凝器
型式
风冷
电机功率
kW
〜4.0
蒸发器
型式
板翅式
天然气出气温度
C
-30
天然气侧设计压力
MPa
2.0
外形尺寸（长*宽*高）
mm
〜3600*2300*3330
机组毛重
kg
〜3700
3.1负荷试运的准备工作
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：
1、装置内全部工艺设备、管线、仪表、电器等完全按有关图纸（包括修改通知单）、标准、规范和规定等要求安装完毕并检验合格（其中包括工艺管线的清洗、吹扫和试压等工作）。
2、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成单机试运工作。
3、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关施工验收规范完成单机试运工作。
4、所有电器、仪表（包括安全阀）已按照有关施工验收规范完成单校和联校工作。
5、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、设备及仪表的防腐、绝热工作。
6、脱水部分、制冷部分完成联合气运。
7、处理完在单机试运，气运过程中发现的问题。
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。
1运转设备的检查
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
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。
尤其是配电室内的总开关有无易
于识别的标志。
6、单机试运单机试运的目的是冲洗、吹扫工艺管线及工艺设备，清除其中的焊渣铁锈等杂物。
⑴单机试运必须具备的条件：
①安装质量检查阶段发现的问题已整改完并通知验收。
2安装内的道路、竖向、地面等均已施工完毕，并已清理干净、排污等设施已畅通无阻。
3电已达到进装置的条件。
4机泵用润滑油、润滑脂已按机泵生产厂家的要求加注，灌充完毕。
5上岗操作人员已通过技术培训并考试合格。
6已编制好系统吹扫、试压方案、并通过试运指挥部门的审查批准。
⑵单机试运的内容和步骤：
1吹扫：
单机试运前，工艺管线、设备等应吹洗干净。
吹洗前应先将系统内的流量计、调节阀、止回阀、节流阀及其他必须拆除的法兰、阀门等拆除。
2吹扫的步骤：
一般是按主管、支管、疏排管顺序依次进行；吹扫时管道内的杂物不得进入设备，设备内的杂物也不得进入管道。
3螺杆压缩机的单机试运转（参照生产厂家的使用说明书进行）
1）.拆除一级入口、二级出口管线上的金属软管和级间连通管。
2）.确认螺杆压缩机冷管路畅通，电机已送电，盘车3-4转，确认无异常现象时，即可启动运行。
3）.运转四小时后，停车。
平稳
4）.拆除的金属软管和连通管正确复位。
4所有仪表的单校联校仪表的单校、联校执行《工业自动化仪表工程施工及验收规范》
（GB193-86并注意以下几点：
A.单校
I.检查安装的电动控制器是否正确地连接到控制阀上，还要检查阀门在收到来自控制器的输出信号时能否以正确的方式动作。
II.所有的压力、流量、液位变送器是否分别连接到各自的指示器上，控制器是否经过正确的检验。
皿.所有的热电偶、热电阻是否已正确地连接到各自的指示纪录
器接头上，在容器或管道中是否已浸没到所要求的深度。
IV.所有的就地指示压力表、温度计等是否已正确地装好，并且具有所需要的量程。
B.联校
I.联校即把所有的监测调节控制回路作为一个不可分割的有机整体进行综合测试，回路测试是对所有的温度、压力和流量纪录仪
表进行的一次模拟试运。
n.仪表回路的测试从原料气进装置的地方开始，在产品出装置的地方终止。
皿.方法：
a.从控制台向控制阀门输送一个信号，然后在现场检查被测试的阀门是否能开，关到阀门规格表中所规定的位置。
b.把测试信号输送到报警和跳车机构，然后观察仪表盘，看报警和跳车机构是否按着仪表规格表中的规定进行动作，仪表盘上指示出跳车的同时，还要在现场用肉眼观察有关阀门的动作。
c.用报警变送器的模拟感应信号检查在报警显示盘上是否显示出全部报警的正确值，并检查显示盘上的事故报警是否动作准确。
7停止单机试运，处理整改发现的问题，并逐项验收。
3.2装置的负荷试运
一、负荷试运的前提条件
在装置进行负荷试运之前，必须达到下列条件：
1、装置的安全、消防等已经经过有关部门审查批准、并发给安全消防合格证和生产许可证。
2、供电系统已投入正常运行。
3、所有的消防和报警系统已完全处于使用状态。
4、原料气系统和制冷系统已用仪表风吹扫完毕、任何容器和管线低点不得有存水现象。
5、所有电机达到可以随时投入运行的条件。
6、所有仪表回路已完成联校等工作。
调节阀、控制器等仪表设备和系统必须达到随时可以起用的条件。
7、产品装贮设施必须达到随时起用的条件。
8、放空系统必须达到随时起用的条件。
9、所有负荷试运所需的生产物资和器材已购齐到达现场。
10、伴生气能根据设
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