工藝裝置流程說(shuō)明

3.2.1 低壓沼氣的增壓壓縮

     沼氣經(jīng)過(guò)經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至4.0Mpa，

 3.2.1 沼氣的脫碳和脫水干燥

    沼氣,本身含有一定量的CO2，為了裝置正常運(yùn)行，必須去除掉，尾氣中含有的H2S和CO2統(tǒng)稱為酸性氣體，它們的存在會(huì)造成金屬腐蝕并污染環(huán)境。

     用于尾氣脫除酸氣的方法有溶劑吸收法、物理吸收法、氧化還原法和分子篩吸附法。目前普遍公認(rèn)和廣泛應(yīng)用的溶劑吸收法和分子篩法。

     溶劑吸收法是以可逆的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，以堿性溶劑為吸收劑的脫硫方法，溶劑與原料氣中的酸組分（主要是H2S和CO2）反應(yīng)而生成化合物；吸收了酸氣的富液在升高溫度、降低壓力的條件下又能分解而放出酸氣，從而實(shí)現(xiàn)溶劑的再生利用。溶劑吸收法所用溶劑一般為烷醇胺類，主要有一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、二異丙醇胺（DIPA）、甲基二乙醇胺（MDEA）等。

     分子篩法是利用分子篩的吸附性能來(lái)同時(shí)脫除水分和二氧化碳。

     由于本天然氣液化裝置的原料天然氣中二氧化碳含量較高，不適用于分子篩法，因此選擇溶劑吸收法來(lái)脫除原料天然氣中的酸性氣體（二氧化碳）。

     該工藝由 2臺(tái)吸附器連續(xù)循環(huán)使用，1臺(tái)吸附器處于吸附階段，另1臺(tái)吸附器則處于吸附劑再生過(guò)程的吹冷和加熱階段。再生氣采用精餾塔塔頂出來(lái)的尾氣。再生后再生氣體送出界區(qū)。

    1）吸附過(guò)程

      原料氣自塔底經(jīng)程控閥進(jìn)入正處于吸附狀態(tài)的吸附塔A內(nèi)。在吸附劑的選擇吸附下，其中的水分和其他微量雜質(zhì)被吸附下來(lái)，未被吸附的原料氣從塔頂流出，通過(guò)程控閥進(jìn)入后工序。當(dāng)被吸附雜質(zhì)的傳質(zhì)區(qū)前沿(稱為吸附前沿)到達(dá)床層出口預(yù)留段時(shí)，關(guān)掉該吸附塔的原料氣進(jìn)料閥和產(chǎn)品氣出口閥停止吸附。吸附床開(kāi)始轉(zhuǎn)入再生過(guò)程。目前的狀態(tài)為吸附塔B吸附， A塔再生。

    2）逆放過(guò)程

    這是在吸附過(guò)程結(jié)束后，逆著吸附方向進(jìn)行減壓，使被吸附的氣體減壓解吸出來(lái)的過(guò)程。A塔內(nèi)氣體從塔的底部經(jīng)程控閥出來(lái)，再通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力后放空。

   3）再生加熱過(guò)程

    在逆放過(guò)程結(jié)束后，采用尾氣氣（開(kāi)車初期可用原料氣代替）經(jīng)再生氣加熱器加熱到～220℃后，經(jīng)程控閥從吸附塔頂自上而下沖洗1A塔內(nèi)的吸附劑床層，將吸附在吸附劑上的雜質(zhì)完全解吸出來(lái)，使吸附劑得到再生的過(guò)程，加熱后的氣體通過(guò)程控閥放空。當(dāng)

塔底部出口溫度達(dá)到 180℃~200℃時(shí)可認(rèn)為再生完成。

   4）吹冷過(guò)程

    當(dāng)再生加熱完成后，關(guān)閉加熱器，尾氣對(duì)吸附塔A自上而下進(jìn)行吹冷，當(dāng)出口溫度到常溫時(shí)該過(guò)程結(jié)束。

   5）升壓過(guò)程

    在再生過(guò)程完成后，用吸附后的純凈氣體通過(guò)調(diào)節(jié)閥對(duì)吸附塔A進(jìn)行緩慢而平穩(wěn)地升壓至吸附壓力。

    經(jīng)這一過(guò)程后吸附塔便完成了一個(gè)完整的"吸附-再生”循環(huán)，又為下一次吸附做好了準(zhǔn)備。

    整個(gè)凈化單元過(guò)程由程序自動(dòng)完成。凈化系統(tǒng)壓力由調(diào)節(jié)閥控制。自干燥塔出來(lái)的氣體經(jīng)過(guò)粉塵過(guò)濾器進(jìn)入主換熱器。

    脫水工序主要工藝操作條件如下表 8 所示。

       在本工序出口的工藝管線上配置在線露點(diǎn)儀用以監(jiān)測(cè)干燥效果，確保進(jìn)入冷箱的原料氣滿足工藝要求。

3.2.2  LNG液化提取

     液化分離部分?jǐn)M采用氮?dú)忾g接膨脹機(jī)制冷加精餾液化的流程。

      經(jīng)干燥后的沼氣溫度約 40℃，壓力約4.0MPa，進(jìn)入冷箱，依次經(jīng)過(guò)主翅式換熱器充分換熱后成為過(guò)冷 LNG產(chǎn)品經(jīng)過(guò)減壓送往 LNG儲(chǔ)槽。

    氮?dú)馀蛎浹h(huán)制冷采用單級(jí)膨脹制冷，其主要由氮?dú)鈮嚎s機(jī)、透平膨脹機(jī)、冷箱等設(shè)備構(gòu)成。通過(guò)循環(huán)為原料氣的液化與精餾提供冷量。

   本流程組織比較成熟,簡(jiǎn)單,效率和能耗都處于上佳.

3.3 自控技術(shù)方案

3.3.1 控制水平和主要控制方案

   1）DCS系統(tǒng)

    本裝置主要的工藝物料是甲烷其他，其特點(diǎn)是：易燃、易爆。根據(jù)LNG生產(chǎn)過(guò)程的要求，本項(xiàng)目的自動(dòng)控制方案為：

    主要生產(chǎn)裝置采用先進(jìn)的集散控制系統(tǒng)（DCS），在控制室對(duì)工藝各單元和公用工程系統(tǒng)進(jìn)行工藝操作數(shù)據(jù)與操作狀態(tài)采集、處理、顯示和存儲(chǔ)，通過(guò)液晶顯示器顯示工藝流程圖、工藝操作數(shù)據(jù)、工藝運(yùn)行狀態(tài)、趨勢(shì)記錄、生產(chǎn)報(bào)表和報(bào)警等畫面，并可通過(guò)打印機(jī)打印各種畫面、報(bào)表和記錄。為提高生產(chǎn)過(guò)程的控制精度，設(shè)計(jì)除采用常規(guī)的定值控制系統(tǒng)外，還設(shè)有壓力分程控制等復(fù)雜控制系統(tǒng)。重要的工藝操作控制參數(shù)設(shè)置報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)及ESD系統(tǒng)，操作運(yùn)行越限與故障報(bào)警裝置。

    本項(xiàng)目設(shè)置獨(dú)立的控制室，包括操作控制室、機(jī)柜室、工程師站室、UPS間等。在控制室內(nèi)設(shè)有可燃、有毒氣體檢測(cè)報(bào)警盤、火災(zāi)報(bào)警盤等?？刂剖覇为?dú)設(shè)在控制樓內(nèi)。

   2）ESD系統(tǒng)

    根據(jù)規(guī)范要求，為確保裝置的安全運(yùn)行，本裝置設(shè)置了ESD系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在緊急狀態(tài)下或事故狀態(tài)下對(duì)裝置進(jìn)行關(guān)斷（停車）。

    ESD系統(tǒng)是由 I/O模塊、邏輯控制器、維護(hù)PC、SOE、ESD控制盤等組成。ESD系統(tǒng)要求通過(guò) TUV6級(jí)認(rèn)證。LNG工廠 ESD系統(tǒng)設(shè)置為事故安全型，ESD系統(tǒng)共分為4級(jí)：

     a）1級(jí)關(guān)斷（ESD-1）為全廠關(guān)斷。該級(jí)關(guān)斷級(jí)別高。工廠設(shè)備除應(yīng)急支持系統(tǒng)（延時(shí)關(guān)斷）外全部關(guān)停。此級(jí)別關(guān)斷只能由工廠主要負(fù)責(zé)人或其的人員手動(dòng)啟動(dòng)。ESD-1級(jí)按鈕設(shè)有明顯的標(biāo)志及警告牌，并有保護(hù)裝置防止誤操作。關(guān)斷信號(hào)將自動(dòng)傳送到中心平臺(tái)觸發(fā)相關(guān)的關(guān)斷。

     b）2級(jí)關(guān)斷（ESD-2）為火氣關(guān)斷。該級(jí)關(guān)斷由工廠的火災(zāi)或可燃?xì)怏w嚴(yán)重泄漏引起。由操作人員手動(dòng)啟動(dòng)。除能執(zhí)行本級(jí)關(guān)斷的特殊功能外，ESD-2關(guān)斷將能觸發(fā)ESD-3及 ESD-4級(jí)關(guān)斷。ESD-2級(jí)按鈕設(shè)有明顯的標(biāo)志及警告牌，并有保護(hù)裝置防止誤操作。

     c）3級(jí)關(guān)斷（ESD-3）為生產(chǎn)/公用關(guān)斷。該級(jí)關(guān)斷由公用系統(tǒng)故障或生產(chǎn)系統(tǒng)的重要裝置故障引起，可手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)。除能執(zhí)行本級(jí)關(guān)斷外，ESD-3關(guān)斷將能觸發(fā)ESD-4級(jí)關(guān)斷。關(guān)斷信號(hào)將自動(dòng)傳送到中心平臺(tái)觸發(fā)相關(guān)的關(guān)斷。ESD-3級(jí)按鈕設(shè)有明顯的標(biāo)志及警告牌，并有保護(hù)裝置防止誤操作。

     d）4級(jí)關(guān)斷（ESD-4）為單元關(guān)斷。該級(jí)關(guān)斷由單個(gè)設(shè)備故障引起。此級(jí)關(guān)斷僅關(guān)斷故障設(shè)備，而不影響其他設(shè)備的正常操作。ESD-4級(jí)關(guān)斷可手動(dòng)自動(dòng)啟動(dòng)。某一級(jí)別的關(guān)斷指令均不能引起較**別的關(guān)斷，只能引起本級(jí)別級(jí)及所有相關(guān)的較低級(jí)別的關(guān)斷。

     在緊急情況下，如火災(zāi)、爆炸事故時(shí)，按緊急預(yù)案所規(guī)定的程序啟動(dòng)緊急切斷按鈕，將下列閥門切斷或開(kāi)啟，使進(jìn)出裝置的物料、裝置區(qū)與LNG罐區(qū)之間的物料切斷，保證本設(shè)備、其他設(shè)施的安全。

        ①原料氣進(jìn)裝置緊急切斷

        ②原料氣緊急旁通（開(kāi)啟）

        ③低壓返流尾氣出裝置緊急切斷

        ④LNG貯槽（按配置數(shù)量）進(jìn)液管緊急切斷

        ⑤LNG貯槽（按配置數(shù)量）出液管緊急切斷（原有設(shè)備和緊急切斷閥）

        ⑥ LNG裝車液相管線緊急切斷

        ⑦ LNG裝車氣相管線緊急切斷

     安全儀表系統(tǒng)為獨(dú)立的控制系統(tǒng)，對(duì)重要的檢測(cè)點(diǎn)采用三選二原則。安全系統(tǒng)儀表要求獨(dú)立設(shè)置，對(duì)有些場(chǎng)合可選用控制閥作為執(zhí)行單元。

3.3.2主要的儀表選型

     根據(jù)工藝介質(zhì)易燃、易爆的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)的電動(dòng)儀表均選用隔爆型儀表?，F(xiàn)場(chǎng)主要儀表選型如下：

   1）流量?jī)x表

     a）孔板流量計(jì)

     b）電磁流量計(jì)

     c）渦街流量計(jì)

     d）可變面積流量計(jì)

     e）其它類型流量元件及流量計(jì)，如：文丘里管、威力巴、質(zhì)量流量計(jì)等將根據(jù)需要考慮選用。

   2）液位儀表

     a）單、雙法蘭差壓式液位變送器

     b）浮筒式液位變送器

     c）雷達(dá)液位計(jì)

     d）就地指示型液位儀表（玻璃板液位計(jì)、磁翻板液位計(jì)）

     e）其它類型的液位儀表，如：外浮球式液位開(kāi)關(guān)、浮子式或貯罐液位計(jì)、超聲波液位計(jì)等將根據(jù)特定的對(duì)象，分別考慮、擇優(yōu)選用。

   3）壓力儀表

     a）就地壓力表：根據(jù)需要可采用普通型、耐震型及隔膜型。

     b）就地安裝的壓力開(kāi)關(guān)：僅作報(bào)警或聯(lián)鎖用。

     c）壓力及差壓變送器：適用于非腐蝕介質(zhì)的壓力及差壓測(cè)量。

     d）膜片密封型壓力變送器：適用于腐蝕介質(zhì)的壓力測(cè)量。

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