(完整word版)天然气液化工艺部分技术方案(MRC)

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天然气液化项目工艺技术方案

天然气液化项目工艺技术方案

天然气液化项目工艺技术方案天然气首先做预处理(包括脱酸、脱水、脱苯和脱汞),然后采用MRC 工艺去液化。

下图为装置的总体系统框图点画线内为主工艺单元,LNG 生产主要在工艺单元内完成。

点画线之外为公用工程系统,为工艺单元提供电力、热源和冷却。

所有单元设备通过仪表控制系统(过程控制和安全控制)连接为有机整体,完成对装置各测控点的测量、控制。

1.1天然气制液态天然气(LNG)◆原料天然气过滤与调压单元原料天然气从界区来,首先进入过滤分离器,过滤掉可能存在的机械杂质、灰尘,并分离出其中的液体(主要为游离水和液态烃),为后续系统提供洁净的天然气。

洁净的原料天然气进入调压器,将压力调整并稳定至1.0MPa.G,然后经计量后进入后续单元。

原料气进装置设置有事故联锁切断阀,在事故发生后将切断进入装置的原料气源,同时通过旁路放空原料气,保证装置、人员及上游设施的安全。

◆原料天然气脱酸性气单元从原料天然气过滤与压缩单元来的天然气从吸收塔下部进入,自下而上通过吸收塔;再生后的MDEA溶液(贫液)从吸收塔上部进入,自上而下通过吸收塔,逆向流动的MDEA溶液和天然气在吸收塔内充分接触,气体中的H2S和CO2被吸收而进入液相,未被吸收的组份从吸收塔顶部引出,进入脱碳气冷却器和分离器。

出脱碳气分离器的气体进入原料气干燥单元,冷凝液去MDEA地下槽。

处理后的天然中CO2含量小于50ppmV,H2S含量小于4ppmV。

吸收了H2S和CO2的MDEA溶液称富液,至闪蒸塔,降压闪蒸出的天然体送往界外燃料系统。

闪蒸后的富液与再生塔底部流出的溶液(贫液)换热后,升温到~98℃去再生塔上部,在再生塔进行汽提再生,直至贫液的贫液度达到指标。

出再生塔的贫液经过溶液换热器、贫液泵进入贫液冷却器,贫液被冷却到~40℃,从吸收塔上部进入。

再生塔顶部出口气体经酸气冷却器,进入酸气分离器,出酸气分离器的气体送往安全泄压系统,冷凝液去MDEA 地下槽。

天然气液化技术介绍

天然气液化技术介绍

天然⽓液化技术介绍天然⽓液化技术介绍1.概述天然⽓液化,⼀般包括天然⽓净化和天然⽓液化两个过程。

常压下,甲烷液化需要降低温度到- 162℃,为此必须脱除天然⽓中的硫化氢、⼆氧化碳、重烃、⽔和汞等腐蚀介质和在低温过程中会使设备和管道冻堵的杂质,然后进⼊循环制冷系统,逐级冷凝分离丁烷、丙烷和⼄烷,得到液化天然⽓产品。

2.天然⽓的净化液化天然⽓⼯程的原料⽓来⾃油⽓⽥⽣产的天然⽓,凝析⽓或油⽥伴⽣⽓,其不同程度的含有硫化氢、⼆氧化碳、重烃、⽔和汞等杂质,在液化前必须进⾏预处理,以避免在液化过程中由于⼆氧化碳重烃、⽔等的存在⽽产⽣冻结堵塞设备及管道。

表3-1列出了LNG⽣产要求原料⽓中最⼤允许杂质的含量。

表3-11)酸性⽓体脱除天然⽓中常见的酸性⽓体: H2S(硫化氢)、 CO2(⼆氧化碳)、 COS(羰基)危害:H2S微量会对⼈的眼睛⿐喉有刺激性,若体积百分数达到0.6%的空⽓中停留2分钟,危及⽣命;酸性⽓体对管道设备腐蚀;酸性⽓体的临界温度较⾼,在降温下容易析出固体,堵塞设备管道;CO2不会燃烧,⽆热值,若参与⽓体处理和运输不经济.⽅法:化学吸收法,物理吸收法,化学-物理吸收法,直接转化法,膜分离法。

其中以醇胺法为主的化学吸收法和以砜胺法为代表的化学-物理吸收法是采⽤最多的⽅法。

2)化学吸收法化学吸收法是以碱性溶液为吸收溶剂,与天然⽓中的酸性⽓体(主要H2S、CO2)反应⽣成化合物。

当吸收了酸性⽓体的溶液温度升⾼,压⼒降低时,该化合物⼜分解释放出酸性⽓体。

化学吸收法具有代表性的是醇胺(烷醇胺)法和碱性盐溶液法。

醇胺法胺类溶剂:⼀⼄醇胺(MEA),⼆⼄醇胺(DEA),⼆异丙醇胺(DIPA),⼆⽢醇胺(DGA) ,甲基⼆⼄醇胺(MDEA)醇胺类化合物分⼦结构特点是其中⾄少有⼀⼀个羟基和⼀⼀个胺基。

羟基可降低化合物的蒸⽓压,并能增加化合物在⽔中的溶解度,可以配成⽔溶液;⽽胺基则使化合物⽔溶液呈碱性,以促进其对酸性组分的吸收。

mrc天然气液化流程的工作原理

mrc天然气液化流程的工作原理

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天然气液化流程

天然气液化流程
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• 根据以上的两个原则,运用计算机语言编 制程序对制冷剂进行了选择,可以挑选一 些有代表性的制冷剂组分和配比作为本次 研究中所采用的制冷剂。
• 总共选择出了三大类制冷剂。它们分别是 由甲烷、乙烷、丙烷和氮气组成的4组分制 冷剂:由甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷和氮气 组成的5组分制冷剂;由甲烷、乙烷、丙烷、 异丁烷、异戊烷和氮气组成的6组分制冷剂。
• 其中混合制冷剂多是以C1至C5的碳氢化合物及N2等五种 以上的多组分混合制冷剂为工质。混合制冷剂循环的总效 率主要是取决于天然气原料与混合制冷剂之间的温度匹配 情况,而后者是有许多因素决定的,其中最重要的因素是 混合制冷剂的组成。
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确定混合制冷剂构成的一般原则: • l)混合制冷剂是由一些具有不同沸点的气体组分构成的,
第16页/共23页
• 在天然气液化流程模拟计算中,焓熵的计 算是在相平衡计算的基础上进行的。相平 衡计算得出节点的气液两相的组成和流量, 对气液两相分别计算求得各自的焓和熵, 然后再将气液两相的焓熵相加算出节点的 焓和熵。对于焓熵的计算一般采用LKP方程, LKP方程被认为是计算压缩因子、定压热容、 定容热容、焓和熵的最佳方法。本文也采 用 LKP方程计算天然气液化模拟流程中节 点的焓和熵。
• 用 HYSYS 软件计算天然气液化流程中的参数,可用PR 方程作为制 冷剂和天然气的相平衡特性计算的状态方程。
第15页/共23页
• 天然气液化流程的气液相平衡计算都是温 度和压力的闪蒸计算,其实质是已知混合 物在进行闪蒸前的温度、压力、流量以及 其中各组分的摩尔含量,来计算经气液分 离后的两相各自流量和各组分在两相中的 含量。为接下来的各部分物质的焓熵计算 打下基础
包括:氮、甲烷、乙烷,以及更重要的烃类组分。 • 2)第三最低沸点的组分应该是混合制冷剂中百分含量最高

mrc液化工艺

mrc液化工艺

mrc液化工艺
MRC液化工艺是一种新型的液化技术,它采用了先进的分离技术和高效的能量转换技术,可以将各种物质液化成为易于储存和运输的液态。

MRC液化工艺的应用范围非常广泛,可以用于石油、天然气、化工、医药等领域。

MRC液化工艺的核心技术是分离技术。

它采用了高效的分离设备,可以将混合物中的各种成分分离出来,从而实现液化。

这种分离技术可以有效地提高液化效率,降低能耗,减少环境污染。

MRC液化工艺还采用了高效的能量转换技术。

它可以将各种能源转换成为液化所需的能量,从而实现液化。

这种能量转换技术可以有效地提高液化效率,降低能耗,减少环境污染。

MRC液化工艺的应用非常广泛。

在石油行业中,它可以将原油、石油气等液化成为易于储存和运输的液态。

在天然气行业中,它可以将天然气液化成为LNG,从而实现长距离运输。

在化工行业中,它可以将各种化学物质液化成为易于储存和运输的液态。

在医药行业中,它可以将各种药物液化成为易于储存和运输的液态。

MRC液化工艺是一种非常先进的液化技术,它可以将各种物质液化成为易于储存和运输的液态。

它的应用范围非常广泛,可以用于石油、天然气、化工、医药等领域。

随着技术的不断发展,MRC液化工艺将会在各个领域中发挥越来越重要的作用。

mrc液化工艺

mrc液化工艺

mrc液化工艺
MRC液化工艺是一种针对化学反应固体催化剂的液态处理方法。

该方法可以提高化学反应催化剂的吸附能力,增加化学反应的反应速度和反应选择性。

下面将从介绍工艺原理、工艺优点、工艺应用方面详细阐述MRC液化工艺。

一、工艺原理
MRC液化工艺的关键在于催化剂和溶剂的相容性问题,即通过催化剂与溶剂的物理相互作用,形成包覆催化剂的液态层,并阻止催化剂之间的交错和吸附,从而实现催化剂的液化。

其主要有以下两种工艺方式:
1. 直接液化法:将催化剂与液态溶剂混合,使用温度、压力等条件将催化剂液化。

2. 反应溶解液化法:将溶剂和反应物混合,并在反应过程中逐渐将催化剂加入,使催化剂逐渐溶解,从而避免催化剂的团聚。

二、工艺优点
1. 提高反应速度:液化的催化剂分子互相之间不会发生阻碍,大大提高了反应速度。

2. 提高反应选择性:MRC液化技术可以控制催化剂活性中心的位置和数量,从而控制反应的产物,提高反应选择性。

三、工艺应用
MRC液化技术可以应用于各种领域,如化工、材料、能源及医药等领域。

1. 制备纳米材料:MRC液化技术可以控制材料的粒径和形状,制备出具有良好结构和性能的纳米材料。

2. 新型催化剂:MRC液化技术制备的催化剂反应速度快、选择性高,成为制备新型催化剂的重要手段。

3. 反应工艺优化:MRC液化技术可作为反应工艺优化的手段,提高反应效率和选择性。

综上所述,MRC液化技术在化工及相关领域有广泛应用前景,其在制备新型催化剂、制备纳米材料以及反应工艺优化等方面具有独特的优势。

LNG液化工艺

LNG液化工艺

9
冷却水
1、2、3—丙烷、乙烯甲烷压缩机 ;4、5、6—丙烷、乙烯、 甲烷蒸发器;7、8、9—丙烷、乙烯、甲烷冷凝器
LNG 19
2 天然气液化工艺
阶式循环流程图
换热器 换热器 换热器
水冷器
原料气
丙烷制冷剂
节流阀
丙烷 制冷单元
换热器
乙烷制冷剂 甲烷制冷剂
节流阀
乙烷 制冷单元
换热器
节流阀
甲烷 制冷单元
LNG 35
圆柱形LNG储罐
圆柱形LNG储罐 (民用燃气气化 站、LNG汽车加 注站、卫星式液 化装置,工业燃 气气化站、小型 LNG生产装置)
LNG 36
4 LNG储存
立式储罐的工艺流程如图 所示,包括:进、排液系 统;进、排气系统;自增 压系统;吹扫置换系统; 仪表控制系统;紧急切断 阀与气控系统;安全系统; 抽真空系统;测满分析取 样系统;以及易熔塞、阻 火器等安全设施。
LNG 24
2 天然气液化工艺
典型的无预冷MRC流程图
LNG 25
2 天然气液化工艺
MRC循环主要特点 ⑴由于MRC循环采用单一的多组分制冷剂,因此只需一
台循环压缩机,而不像阶式制冷循环那样需要有多台制冷 压缩机,仅此一项就使得MRC循环的设备投资大大降低。
⑵MRC循环的加热曲线可与天然气原料的冷却曲线较好 地匹配,因此可大大减少制冷功率。LNG 16Fra bibliotek 天然气液化工艺
图3.2三温度水平阶式循环的冷却曲线
图3.3九温度水平阶式循环的天然气冷却曲线 LNG 17
2 天然气液化工艺
阶式液化流程也被称为级联式液化流程、复叠式 液化流程或串联蒸发冷凝液化流程。由于阶式循环能 耗低,技术成熟,最早建成的基地型LNG工厂采用了 这种液化工艺。

天然气液化项目初步技术方案

天然气液化项目初步技术方案

天然气液化项目初步技术方案天然气作为一种清洁、高效的能源,被广泛应用于各个领域。

然而,由于其在输送和储存过程中需要高压和低温,导致天然气在远距离长途运输时成本较高。

因此,液化天然气(LNG)的技术应运而生。

液化天然气可以将气态天然气冷却至零下160度左右使其变为液态,从而使其体积大幅度减小,便于运输和储存。

因此,天然气液化项目是目前国内能源领域中备受关注的项目之一。

天然气液化项目初步技术方案是其中的一个重要环节。

一、天然气液化项目的背景及意义当前,我国在煤炭能源消耗增加的同时,不断推动清洁能源的发展。

天然气作为一种清洁、高效的能源,其对环境污染的影响较小。

因此,加快推动天然气的消费和利用,对于实现我国节能减排和能源革命意义重大。

同时,我国天然气的资源丰富程度较低,大部分天然气资源分布在较远的地区,因此需要将其通过液化运输供给到各个地区。

由于天然气密度小,能量密度低,其在输送和储存方面较为困难。

而液化天然气对空间需求更小、可以在较长时间内保存并方便运输,降低了运输成本,也是推广天然气能源消费和利用的必要条件之一。

二、天然气液化项目的初步技术方案1.采集天然气在天然气液化项目的初步技术方案中,首要任务是采集天然气。

天然气的采集需要根据不同地质情况和资源储量实施不同的开发方案。

在天然气的采集过程中,需要加强环保治理,避免对当地环境造成二次污染。

2.初步处理天然气采集后,需要进行初步处理,包括脱除杂质、沥青和水。

初步处理后的天然气可以进行后续加工,方便液化。

3.液化在初步处理之后,天然气需要经过液化的过程。

液化天然气是将气态天然气通过冷却和膨胀等过程转化为液态。

液态天然气的密度更高,能量更集中,便于储存和运输。

在液化过程中需要先将天然气的温度降到负160度左右,再维持压力进行储存。

4.储存和运输液化天然气需要通过特殊的液化天然气船进行储运。

液化天然气的贮存是一项十分困难的技术,需要选取良好的贮存设备和设备管理技术,确保贮存过程中的安全和稳定。

C3MRC天然气液化流程工艺参数优化及用能分析

C3MRC天然气液化流程工艺参数优化及用能分析

第 49 卷第 10 期
邓俊哲, 等: C3 / MRC 天然气液化流程工艺参数优化及用能分析
表 1 原料气和混合制冷剂组分
Table 1 Composition of feed gas and mixed refrigerant( mol% )
组分
N2
原料气
混合冷剂
C2
91
5. 4
52. 5
摘 要: 利用化工模拟软件 HYSYS 建立 C3 / MRC 工艺仿真模型, 以现场运行参数对模型进行修正, 在已建模型基础上,
对其进行优化。 以系统能耗为优化目标, 制冷剂的压力以及制冷剂的组成配比为优化变量, 建立优化模型, 得到最优冷剂配比以
及优化后各关键节点的相关参数。 对比优化前后的参数, 发现在当天然气液化率相同时, 保证 LNG 产量不变及产品气品质达标的
3189
335. 1
-122. 7
-84. 05
2970
3189
330
-160
-77. 06
275. 1
-160. 9
-160
-92. 22
270
3189
-161. 9
L-MR
MR19
-75. 47
-104. 80
2970
2910
300
270
270
240
1257
3000
0
-75. 47
-101. 90


0. 2
n-C5
基于该 C3 / MR 装置的特点, 采用化工模拟软件 HYSYS 对
C3 / MRC 工艺流程 HYSYS 模型如图 1 所示, 该模型以原料气与
32. 5

2天然气液化工艺

2天然气液化工艺

天然气液化工艺工业上,常使用机械制冷使天然气获得液化所必须的低温。

典型的液化制冷工艺大致可以分为三种:阶式(Cascade)制冷、混合冷剂制冷、带预冷的混合冷剂制冷。

一、阶式制冷液化工艺阶式制冷液化工艺也称级联式液化工艺。

这是利用常压沸点不同的冷剂逐级降低制冷温度实现天然气液化的。

阶式制冷常用的冷剂是丙烷、乙烯和甲烷。

图3-5[1]表示了阶式制冷工艺原理。

第一级丙烷制冷循环为天然气、乙烯和甲烷提供冷量;第二级乙烯制冷循环为天然气和甲烷提供冷量;第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量。

制冷剂丙烷经压缩机增压,在冷凝器内经水冷变成饱和液体,节流后部分冷剂在蒸发器内蒸发(温度约-40℃),把冷量传给经脱酸、脱水后的天然气,部分冷剂在乙烯冷凝器内蒸发,使增压后的乙烯过热蒸气冷凝为液体或过冷液体,两股丙烷释放冷量后汇合进丙烷压缩机,完成丙烷的一次制冷循环。

冷剂乙烯以与丙烷相同的方式工作,压缩机出口的乙烯过热蒸气由丙烷蒸发获取冷量而变为饱和或过冷液体,节流膨胀后在乙烯蒸发器内蒸发(温度约-100),使天然气进一步降温。

最后一级的冷剂甲烷也以相同方式工作,使天然气温度降至接近-160℃;经节流进一步降温后进入分离器,分离出凝液和残余气。

在如此低的温度下,凝液的主要成分为甲烷,成为液化天然气(LNG)。

阶式制冷是20世纪六七十年代用于生产液化天然气的主要工艺方法。

若仅用丙烷和乙烯(乙烷)为冷剂构成阶式制冷系统,天然气温度可低达近-100℃,也足以使大量乙烷及重于乙烷的组分凝析成为天然气凝液。

阶式制冷循环的特点是蒸发温度较高的冷剂除将冷量传给工艺气外,还使冷量传给蒸发温度较低的冷剂,使其液化并过冷。

分级制冷可减小压缩功耗和冷凝器负荷,在不同的温度等级下为天然气提供冷量,因而阶式制冷的能耗低、气体液化率高(可达90%),但所需设备多、投资多、制冷剂用量多、流程复杂。

图3-6[3]为阶式制冷液化流程。

为了提高冷剂与天然气的换热效率,将每种冷剂分成2~3个压力等级,即有2~3个冷剂蒸发温度,这样3种冷剂共有8~9个递降的蒸发温度,冷剂蒸发曲线的温度台阶数多,和天然气温降曲线较接近,即传热温差小,提高了冷剂与天然气的换热效率,也即提高了制冷系统的效率,见图3~7[6]。

第二章天然气液化技术

第二章天然气液化技术
学理想液化系统. (a) T-S图,(b)系统图。
2.1 气体液化的理论最小功。
工质进行一系列状态变化,降到临界温度以下再使其液化,最 后回程到原来状态,这种周而覆始的全过程,在热力学上称为气体
液化循环。如果整个循环中各个过程均为可逆过程,无任何损失则
这种液化循环称为理想液化循环。 在这个过程中,将常温常压的气体转变成相同压力下的液体
混合制冷剂液化流程
带膨胀机的液化流程
1. 级联式液化流程
亦称阶式、复叠式、逐级循环或串联蒸发冷凝
液化流程,此法采用最早。
原理:利用某一制冷剂的蒸发来冷凝另一种较低沸点的物 质而组成逐级液化循环。 工质:各级所用的制冷剂一般为丙烷(大气压下沸点为42.3℃)、乙烯(-104℃)和甲烷(-162℃)。
体发生化学反应来同时脱除H2S、CO2。
一乙醇胺: CO2 溶剂 二乙醇胺: H2S或H2S 与CO2兼有
热钾碱法(Benfied) 溶剂为碳酸钾、催化剂、防腐剂、水组成的混 合物。净化程度较好,可同时脱除H2S、CO2。对含 有大量CO2的原料气尤为适合。 600多座天然气预处理装臵采用。
砜胺法 近年来发展最快的联合吸收法。吸收溶液由物 理溶剂环丁砜、化学吸收剂二异丙醇胺加少量的水 组成。 砜胺法对中、高酸气分压的天然气有广泛的适 应性,而且有良好的脱有机硫能力,能耗较低。
2.3 液化循环性能参数
系 统 的 性 能 参 数
单位质量气体的压缩功
w /m
单位质量气体液化功
液化率
w / m
ymf /m
f
三者之间的关系是:
( w / m ) ( w / m f ) y
三、典型天然气液化流程
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天然气液化工艺部分技术方案(MRC)一、天然气液化属流程工业,具有深冷、高压,易燃、易爆等特征,在生产中具有极高的危险性,既有比较高的温度(280℃)和压力(50Bar),也有低温(-170℃),这些单元之间紧密相连,中间缓冲地带比较小,对参数的变化要求严格,这对LNG液化装置连续生产自动化提出了很高的要求。

LNG装置的制冷剂配比与产量和收率直接相关,因此LNG生产过程中控制品质占有非常突出的位置。

整个生产过程需要很多自动化硬件和配套的软件来实现。

以保证生产装置的安全、稳定、高效运行,不仅是提高效益的关键,而且对生产人员、生产设备,以及整个厂区安全都十分重要。

二、工艺过程简述LNG工艺流程图参见P&ID图1、原料气压缩单元来自界区外的天然气经过过滤器除去部分碳氢化合物、水和其它的液体及颗粒。

35MPa(G)的原料气进入脱CO2单元.3、脱水脱酸气单元原料气进入2台切换的干燥器,在这里原料气所含有的所有水分和CO2被脱除,干燥器出口原料气中水的露点在操作压力下低于—100℃。

经过分子筛干燥单元,在这里原料气再经过两个过滤器中的一个进行脱粉尘过滤.4、液化单元进入冷箱的天然气在中被冷却至-35℃,在这个温度点冷箱分离罐中,脱除大部分重烃;天然气继续冷却至-70℃,在这个温度点,天然气在冷箱分离器中,脱除全部重烃,出口的天然气中C5+重烃含量降至70ppm以下;甲烷气继续冷却至-155℃,节流后进入冷箱分离罐中分离,液体部分即为液化天然气被送至液化天然气储罐中储存,气相部分返回冷箱复温后用作分子筛干燥单元的再生气。

5、储运单元来自液化单元的液化天然气进入液化天然气储罐中储存,产量为420m3,储罐容量为4500 m3,储存能力为10天。

6、制冷剂压缩单元按一定比例配比的制冷剂,经过制冷压缩机增压至1。

3MPa(G)后经中间冷却器冷却后,进入中间分离罐中分离,气体部分进入制冷剂压缩机二级增压至4。

9MPa(G)并与来自分离罐的液体混合后进入后冷却器冷却,进入分离罐中分离,气体部分流至冷箱顶部,液体部分经制冷剂泵送至冷箱顶部与气体部分混合后进入冷箱换热器冷却,冷却后的低温制冷剂由换热器底部流出,经节流阀节流降压降温后返回换热器,作为返流制冷剂为原料气和正流制冷剂降温液化提供冷量,低压制冷剂复温后出冷箱换热器.二、控制系统及自动化仪表(一)工艺过程对自动控制的要求1、高度的自动化LNG液化工艺连续性强,安全要求高,中间缓冲余量小,操作频繁要求高,没有控制系统难以保证生产过程的安全平稳及优化,因此LNG液化装置采用DCS,ESD,FGS系统集中在控制室,从而实现高度自动化集中管理.2、高质量的仪表LNG需要很多仪表,整套装置仪表设备几百台,每台仪表的正常运行都关系到某一参数或设备的工作节点的正常操作。

除考虑易燃易爆场所的要求外,每个仪表具有高的可靠性和稳定性。

现场仪表精度在1。

0,1.5,远传仪表达到0。

25级以上.3、高精度的计量仪表采用高精度的仪表用来检测LNG的入口天然气流量和LNG,LPG装车的计量.入口天然气采用涡轮转子流量计,精度0。

5级,LNG、LPG装车采用科氏质量流量计进行计量,流量精度0.05,密度精度0。

0002g/cm3。

4、在线分析仪表在LNG的生产过程中,入口天然气的成分发生变化对制冷剂的配比有很大的影响,对天然气和制冷剂的在线分析是十分重要的,以防止LNG液化装置的能耗过大。

冷箱对入口天然气的含水量要求也是十分严格的,否则长期运行将堵塞冷箱.5、防爆防雷LNG装置内有防爆区和非防爆区,非防爆区包括有明火的锅炉单元,PSA制氮和仪表空气单元。

其它入冷箱单元、预处理单元、纯化单元、压缩机厂房等为防爆区域,在这些区内的所有仪表采用本安型仪表,特殊状态时采用隔爆型和正压防爆型仪表.自控系统在LNG液化装置中占有十分重要的地位,DCS、ESD系统构成复杂的数据网络,容易受到各种原因导致的浪涌电压的干扰和破坏.现场变送器、模拟数字信号控制回路、调节阀、电磁阀和分别加装防雷模块予以保护,电源系统采用3级防护、分级泄放的电源防护系统。

以及做好等电位连接。

(二)电源和气源1、电源DCS和ESD系统设置2台15KVA的UPS(不间断电源)供电,UPS的供电时间1小时.系统内使用的电源分别为24VDC和220VAC。

2、气源仪表气源系统由2台无油压缩机、水分离罐、再生干燥器、储气罐组成.压力:0。

7MPa露点:-40℃(0.7MPa时)温度:常温,无油无尘2台120m3/h的压缩机互为备用,10m3(1.0MPa)空气储罐.不间断供气时间30分钟。

(三)仪表选型1、温度仪表LNG装置的温度范围—170℃到300℃,装置的测温元件全部采用Pt100热电阻来实现。

热电阻均为铠装型,按不同的区域配置保护管.特殊设备如冷箱内的温度检测采用铝保护管。

2、流量仪表除了用于计量的入口天然气流量计(涡轮转子流量计)和LNG、LPG装车流量计(科氏质量流量计),均采用截流装置配差压变送器来进行测量.截流装置采用孔板来实现,取压方式法兰取压.气体流量配压力和温度补偿,差压变送器的差压范围选择6KPa(6000mmH2O).重要的位置采用流量开关作为ESD紧急停车系统信号检测。

如:原料气压机和制冷剂压机的水冷系统.3、压力仪表压力参数的检测通过压力变送器将信号传送到控制室供DCS或ESD系统使用,关键位置配压力开关将信号传送至ESD或DCS系统用于报警和联锁。

就地仪表采用不锈钢压力表和普通压力表实现,压机和泵的出口采用耐震压力表。

4、液位仪表需要远传的液位信号根据不同的介质采用不同的检测方式,预处理部分选择法兰差压变送器把信号传到控制室,冷箱内重烃类T〉—70℃的液位采用电容式液位计实现。

LNG采用差压变送器传输信号。

关键部位如;LNG储罐使用2套液位检测系统。

就地液位指示采用磁浮子液位计和玻璃板液位计.需要报警和联锁的液位计采用液位开关实现。

5、调节阀LNG装置的调节阀主要有低温调节阀和常温调节阀,冷箱内使用的低温调节阀采用长颈型单座调节阀,颈长:600mm,阀体材质为铝合金。

常温型调节阀根据不同的介质、压力、Cv值选用不同结构形式的调节阀,所有的调节阀都配有阀门定位器,关键阀门有阀位信号返回器何手轮装置。

如冷箱制冷剂J-T阀。

低温阀不设置前后截止阀和旁通阀,常温调节阀设置前后阀和旁通阀组。

6、1分析仪表LNG装置采用的在线分析仪表有:1台在线工业色谱仪和1台实验室色谱分别用于天然气成分和制冷剂成分的在线分析,主要分析的有:甲烷,乙烷,丙烷,异物烷,二氧化碳等.采用的方式PCD和FID检测室。

在线露点仪,分析进冷箱的天然气露点。

7、仪表防护保温远传仪表安装在仪表箱内,需要冬季保温的采用防爆电伴热加以解决。

仪表部分清单如下:(四)集散式控制系统(DCS)集散控制系统(DCS)主要实现主要工艺参数的显示、趋势记录、历史事件的记录、报警、控制、打印、制表及流程图画面动态显示等功能。

DCS系统为整个系统的核心,工艺过程的所有常规控制、复杂控制和逻辑控制均由DCS来完成,当工艺参数越限时,能记忆、显示、打印并报警。

1、DCS系统组成DCS系统采用浙大中控JX—300XP系统,JX—300XP覆盖了大型集散系统的安全性、冗余功能、网络扩展功能、集成的用户界面及信息存取功能,除了具有模拟量信号输入输出、数字量信号输入输出、回路控制等常规DCS的功能,还具有高速数字量处理、高速顺序事件记录(SOE)、可编程逻辑控制等特殊功能;它不仅提供了功能块图(SCFBD)、梯形图(SCLD)等直观的图形组态工具,又为用户提供开发复杂高级控制算法(如模糊控制)的类C语言编程环境SCX。

系统规模变换灵活,可以实现从一个单元的过程控制,到全厂范围的自动化集成。

系统配置图如下:2、 DCS 配置的原则A 、系统由过程站、数据通讯系统和人机接口组成。

系统易于组态、易于使用、易于扩展。

B 、DCS 系统作为整个系统的处理整个工艺过程的参数的显示、趋势记录、历史事件的记录、报警、控制、打印、制表及流程图画面动态显示等功能.当工艺参数超越设定值时,能记忆、显示、打印并报警。

对操作人员的操作过程进行记录。

关键参数修改权限设置.C 、 DCS 系统配置满足装置任何工况下的监控要求(包括紧急故障处理),CPU 及通信总线负荷率控制在设计规定的指标之内并留有20%裕度。

D 、 DCS 处理器采用100%冗余配置,重要 I /O 点应考虑采用非同一板件的冗余配置,每个I/O 机架应有20%的在线I/O 备用量。

E 、 系统电源有可靠的后备手段采用在线式UPS 电源,备用电源的切换时间应小于5ms.系操作站*2工程师站不属系统供货范围打印机端子柜继控制柜安全栅 柜系统机柜PIMS 系统统电源故障在控制室内设有独立于DCS之外的声光报警。

F、主系统DCS及与主系统连接的所有相关系统(包括ESD、压缩机PLC、装车独立的PLC)的通信负荷率不大于50%,其接口设备(板件)通过冗余总线连接稳定可靠.G、DCS的系统接地设计按照(HG/T-20513—2000)技术要求进行,所有进入DCS系统的控制信号的电缆采用的屏蔽电缆,且有良好的单端接地。

H、所有的执行机构、阀门等外围设备,在失电、失气、失信号或DCS 系统失灵的情况下,能够向安全方向动作或保持原位(安装保位阀)。

I、DCS系统容量以最终P&ID图为准,留有20%余量。

系统具有强大可扩展性,只需增加I/O模板就可以实现对系统的扩展。

J、在线修改功能,系统可以在线修改程序而不影响系统的运行。

K、DCS系统采用分布式控制,I/O远程单元可以安装在现场控制箱内。

通过冗余总线方式与处理器连接.L、系统的兼容性,可以与RS485,RS232等多种方式与其他不同的系统连接。

WebField JX—300XP 系统配置清单1用户:哈工大雪贝低温设备有限公司项目:系统规模系统配置(五)ESD联锁停车系统天然气液化属流程工业,具有低温、高压,易燃、易爆等特征,在生产中具有极高的危险性,因此实现生产装置的安全、稳定、高效运行不仅是提高效益的关键,而且对生产人员、生产设备,人员安全都十分重要。

在本装置采用国际先进的ESD(Emergency Shut down,紧急停车)系统实现装置的安全控制。

LNG液化装置ESD系统构成:液化单元和公用工程区实现联锁保护控制,以确保装置在发生电力、循环水装置或仪表系统等公共故障时天然气的切断与排放得到有效的控制.当装置区发生火灾等紧急情况时,ESD接收FGS系统的信号,控制停止切断相关的设备.ESD设备采用的是西门子公司的AS414F/HF系统对装置进行联锁控制,安全级别达到SIL2。

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