工藝裝置流程說明

3.2.1 低壓沼氣的增壓壓縮

     沼氣經(jīng)過經(jīng)壓縮機壓縮至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。目前普遍公認和廣泛應用的溶劑吸收法和分子篩法。

     溶劑吸收法是以可逆的化學反應為基礎，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同時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脫除原料天然氣中的酸性氣體（二氧化碳）。

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

    1）吸附過程

      原料氣自塔底經(jīng)程控閥進入正處于吸附狀態(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被吸附下來，未被吸附的原料氣從塔頂流出，通過程控閥進入后工序。當被吸附雜質的傳質區(qū)前沿(稱為吸附前沿)到達床層出口預留段時，關掉該吸附塔的原料氣進料閥和產(chǎn)品氣出口閥停止吸附。吸附床開始轉入再生過程。目前的狀態(tài)為吸附塔B吸附， A塔再生。

    2）逆放過程

    這是在吸附過程結束后，逆著吸附方向進行減壓，使被吸附的氣體減壓解吸出來的過程。A塔內(nèi)氣體從塔的底部經(jīng)程控閥出來，再通過調節(jié)閥調節(jié)壓力后放空。

   3）再生加熱過程

    在逆放過程結束后，采用尾氣氣（開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完全解吸出來，使吸附劑得到再生的過程，加熱后的氣體通過程控閥放空。當

塔底部出口溫度達到 180℃~200℃時可認為再生完成。

   4）吹冷過程

    當再生加熱完成后，關閉加熱器，尾氣對吸附塔A自上而下進行吹冷，當出口溫度到常溫時該過程結束。

   5）升壓過程

    在再生過程完成后，用吸附后的純凈氣體通過調節(jié)閥對吸附塔A進行緩慢而平穩(wěn)地升壓至吸附壓力。

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

    整個凈化單元過程由程序自動完成。凈化系統(tǒng)壓力由調節(jié)閥控制。自干燥塔出來的氣體經(jīng)過粉塵過濾器進入主換熱器。

    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儀用以監(jiān)測干燥效果，確保進入冷箱的原料氣滿足工藝要求。

3.2.2  LNG液化提取

     液化分離部分擬采用氮氣間接膨脹機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，進入冷箱，依次經(jīng)過主翅式換熱器充分換熱后成為過冷 LNG產(chǎn)品經(jīng)過減壓送往 LNG儲槽。

    氮氣膨脹循環(huán)制冷采用單級膨脹制冷，其主要由氮氣壓縮機、透平膨脹機、冷箱等設備構成。通過循環(huán)為原料氣的液化與精餾提供冷量。

   本流程組織比較成熟,簡單,效率和能耗都處于上佳.

3.3 自控技術方案

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，其特點是：易燃、易爆。根據(jù)LNG生產(chǎn)過程的要求，本項目的自動控制方案為：

    主要生產(chǎn)裝置采用先進的集散控制系統(tǒng)（DCS），在控制室對工藝各單元和公用工程系統(tǒng)進行工藝操作數(shù)據(jù)與操作狀態(tài)采集、處理、顯示和存儲，通過液晶顯示器顯示工藝流程圖、工藝操作數(shù)據(jù)、工藝運行狀態(tài)、趨勢記錄、生產(chǎn)報表和報警等畫面，并可通過打印機打印各種畫面、報表和記錄。為提高生產(chǎn)過程的控制精度，設計除采用常規(guī)的定值控制系統(tǒng)外，還設有壓力分程控制等復雜控制系統(tǒng)。重要的工藝操作控制參數(shù)設置報警聯(lián)鎖系統(tǒng)及ESD系統(tǒng)，操作運行越限與故障報警裝置。

    本項目設置獨立的控制室，包括操作控制室、機柜室、工程師站室、UPS間等。在控制室內(nèi)設有可燃、有毒氣體檢測報警盤、火災報警盤等?？刂剖覇为氃O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行，本裝置設置了ESD系統(tǒng)，以實現(xiàn)在緊急狀態(tài)下或事故狀態(tài)下對裝置進行關斷（停車）。

    ESD系統(tǒng)是由 I/O模塊、邏輯控制器、維護PC、SOE、ESD控制盤等組成。ESD系統(tǒng)要求通過 TUV6級認證。LNG工廠 ESD系統(tǒng)設置為事故安全型，ESD系統(tǒng)共分為4級：

     a）1級關斷（ESD-1）為全廠關斷。該級關斷級別高。工廠設備除應急支持系統(tǒng)（延時關斷）外全部關停。此級別關斷只能由工廠主要負責人或其的人員手動啟動。ESD-1級按鈕設有明顯的標志及警告牌，并有保護裝置防止誤操作。關斷信號將自動傳送到中心平臺觸發(fā)相關的關斷。

     b）2級關斷（ESD-2）為火氣關斷。該級關斷由工廠的火災或可燃氣體嚴重泄漏引起。由操作人員手動啟動。除能執(zhí)行本級關斷的特殊功能外，ESD-2關斷將能觸發(fā)ESD-3及 ESD-4級關斷。ESD-2級按鈕設有明顯的標志及警告牌，并有保護裝置防止誤操作。

     c）3級關斷（ESD-3）為生產(chǎn)/公用關斷。該級關斷由公用系統(tǒng)故障或生產(chǎn)系統(tǒng)的重要裝置故障引起，可手動或自動啟動。除能執(zhí)行本級關斷外，ESD-3關斷將能觸發(fā)ESD-4級關斷。關斷信號將自動傳送到中心平臺觸發(fā)相關的關斷。ESD-3級按鈕設有明顯的標志及警告牌，并有保護裝置防止誤操作。

     d）4級關斷（ESD-4）為單元關斷。該級關斷由單個設備故障引起。此級關斷僅關斷故障設備，而不影響其他設備的正常操作。ESD-4級關斷可手動自動啟動。某一級別的關斷指令均不能引起較別的關斷，只能引起本級別級及所有相關的較低級別的關斷。

     在緊急情況下，如火災、爆炸事故時，按緊急預案所規(guī)定的程序啟動緊急切斷按鈕，將下列閥門切斷或開啟，使進出裝置的物料、裝置區(qū)與LNG罐區(qū)之間的物料切斷，保證本設備、其他設施的安全。

        ①原料氣進裝置緊急切斷

        ②原料氣緊急旁通（開啟）

        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)為獨立的控制系統(tǒng)，對重要的檢測點采用三選二原則。安全系統(tǒng)儀表要求獨立設置，對有些場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)工藝介質易燃、易爆的特點，現(xiàn)場的電動儀表均選用隔爆型儀表?，F(xiàn)場主要儀表選型如下：

   1）流量儀表

     a）孔板流量計

     b）電磁流量計

     c）渦街流量計

     d）可變面積流量計

     e）其它類型流量元件及流量計，如：文丘里管、威力巴、質量流量計等將根據(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）雷達液位計

     d）就地指示型液位儀表（玻璃板液位計、磁翻板液位計）

     e）其它類型的液位儀表，如：外浮球式液位開關、浮子式或貯罐液位計、超聲波液位計等將根據(jù)特定的對象，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）就地安裝的壓力開關：僅作報警或聯(lián)鎖用。

     c）壓力及差壓變送器：適用于非腐蝕介質的壓力及差壓測量。

     d）膜片密封型壓力變送器：適用于腐蝕介質的壓力測量。------摘（轉載學習）