天然气工艺系统主要设备介绍
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天然气输送工艺第一章天然气的基本性质一、天然气的定义广义的天然气:指地壳中一切天然生成的气体,包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等。
狭义的天然气:指自然生成的,以饱和烃类为主的烃类气体以及少量的非烃类气体组成的混合气体,其主要成份为甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烃类气体,并可能含有氮、氢、二氧化碳、硫化氢及水蒸气等非烃类气体及少量氦、氩等惰性气体。
二、天然气分类天然气的分类有以下几种方法:1、按油气藏的特点分⑴气田气在开采过程中没有或只有较少天然汽油凝析出来的天然气。
其特点:该天然气在气藏中,烃类以单项存在,天然气中甲烷含量高(约80%一90%),而戊烷以上烃类组分含量很少,开采过程中一般没有凝析油同时采出。
⑵凝析气田气在开采过程中有较多天然汽油凝析出来的天然气。
其特点:天然气戊烷以上烃类组分含量较多,在开采中没有较重组分的原油同时采出,只有凝析油同时采出。
⑶油田伴生气在开采过程中与液体石油一起开采出来的的天然气。
其特点:天然气在气藏中,烃类以液相或气液两相共存,采油时与石油同时被采出,天然气中重烃组分较多。
2、按烃类组分来分⑴干气戊烷以上烃类可凝结组分的含量低于100g/m3的天然气。
干气中甲烷含量一般在90%以上,乙烷、丙烷、丁烷的含量不多,戊烷以上烃类组分很少。
大部分气田气都是干气。
⑵湿气戊烷以上烃类可凝结组分的含量高于100 g/m3的天然气。
湿气中甲烷含量一般在80%以下,戊烷以上烃类组分较高,开采时同时回收天然汽油。
一般情况下,油田气和部分凝析气田可能是湿气。
3、按含硫量分类⑴酸性天然气含有较多的硫化氢和二氧化碳等酸性气体,需要进行净化处理才能达到管输标准的天然气。
一般将含硫量大于20mg/m3的天然气称为酸性天然气。
⑵洁气硫化氢和二氧化碳含量少,不需要进行净化处理就可以管输和利用的天然气。
三、天然气的组分和性质1、天然气的组分天然气是一种以饱和碳氢化合物为主要成分的混合气体,组分大致可以分为三大类型,即烃类组分,含硫组分和其他组分。
第一节全厂系统简介天然气液化工厂的工艺过程基本包括预处理(净化)、液化、储存、装车及辅助系统等,主要工艺流程包括天然气净化和液化工艺。
本装置的原料气为山西晋城的煤层气,在进行液化前必须对其进行彻底净化。
即除去原料气中的酸性气体、水分和杂质,如H2S、CO2、H2O、Hg和芳香烃等,以免它们在低温下冻结而堵塞、腐蚀设备和管道(在低温下冻结的先后顺序为H2O、CO2和芳香烃,腐蚀设备和管道的物质为H2S、CO2、Hg)。
(一)工艺系统1、过滤调压计量系统2、压缩系统3、原料气预处理系统,包括:原料气脱酸系统原料气脱硫系统原料气干燥系统原料气脱汞系统4、冷剂配比及循环压缩制冷系统5、LNG储存充装系统6、BOG压缩系统;7、安全泄压(火炬)系统。
(二)、公用工程系统1、仪表风和PSA制氮系统2、燃料气系统3、锅炉及水处理系统4、循环冷却水系统(三)、电气系统1、10kv高低压配电系统2、同步电机、异步电机3、备用380V柴油发电系统4、建构筑物照明系统5、防雷、接地系统(四)、仪控系统1、工艺装置过程控制系统(DCS)2、紧急停车系统(ESD)3、火灾检测及报警系统(FGS)4、CCTV系统四、全厂系统简图(见附图)五、主要工艺指标和技术经济指标脱酸剂:MDEA N-CH3(CH2OHCH2OH)2,CO2<50ppm脱硫剂:复合氧化铁 S<4ppm干燥剂:3A分子筛 H2O<1ppm脱汞剂:浸硫活性炭 Hg<0.01ug/sm3日处理煤层气:30万方日产LCBM:200T第二节工艺流程描述及设备功能参数1、原料天然气过滤与计量和压缩单元工艺流程描述:进入工厂的原料天然气,经过过滤分离器过滤掉液体和可能存在的机械杂质以后,气体进入调压计量撬进行调压计量(调压后压力AH@1.02 MPa;AL0.98 MPa;计量流量AH@13750 Sm³/h;NL@12500 Sm³/h;AL@6250 Sm³/h),之后进入LCBM装置的原料气压缩机入口平衡罐,为原料压缩机提供洁净、压力和温度均比较稳定的原料天然气。
天然气门站撬装设备工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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lng工艺流程
《lng工艺流程》
LNG,即液化天然气,是一种将天然气液化成液态的工艺,
以便更容易、更经济地进行运输和储存。
液化天然气的生产过程涉及复杂的工艺流程,下面我们将对其进行简要介绍。
首先,天然气会经过净化和去除杂质的工序,以保证其纯度和安全性。
然后,经过压缩将天然气冷却至负162摄氏度左右,此时它将转化为液态。
这个过程需要特殊的设备和工艺来完成,其中包括压缩机、换热器、贮存罐等。
在液化的同时,天然气的体积减小了约600倍,这样使得它更便于储存和运输。
进一步,液化天然气会通过管道或船只进行运输。
这需要配套的设备和系统来保证其在运输过程中的安全和稳定。
一旦到达目的地,液化天然气将会被再次升温并转化为气态,然后通过管道输送到工厂或用户现场。
在整个液化天然气的生产和运输过程中,安全性和环境保护都是最为关键的考量。
设备的运行、检修和管理都需要严格遵守相关的规范和标准。
此外,与液化天然气相关的安全应急预案和环境影响评估也同样重要。
总的来说,LNG的生产过程是一个复杂的工艺流程,它涉及
多个阶段和环节,需要周密的设计和严格的控制。
只有不断完善和提高工艺流程,才能保证LNG生产的安全、稳定和高效。
天然气工程液化厂项目工艺装置及辅助生产设施设计方1.1生产装置组成本装置主要由原料天然气的过滤计量系统、脱碳系统、脱水脱苯系统、脱汞系统、再生气压缩输送系统、BoG压缩系统、脱重燃系统、天然气液化、储存及装车系统和配套辅助系统组成。
配套的辅助系统包括:空压制氮站、液氮站、循环水系统、变配电系统、锅炉及导热炉系统,另外,为方便自用车辆加气,设一座1NG加气站和一座CNG加气站。
天然气液化工艺原则流程图1.2物料平衡详细的物料平衡见物料平衡数据表13工艺装置1.3.1工艺原理与特点1.3.1.1净化方案比较针对可研中提出的净化方案,根据工艺状况及原料气的组份特点,提出了新的净化方案,现将两种方案比较如下(以IOOX1O'iW/d为基础):方案A(可研推荐的方案):分子筛脱碳脱水、减压升温再生、再生气加压、TEG脱水后返回上游配气站方案B(实施方案):分子筛脱碳脱水+等压升温再生、再生气加压后等压脱水后返回上游配气站综合比较结果,本设计采用方案B,并经过设计联络会确认。
1.3.1.2净化装置根据天然气体成份和净化气产品质量要求,本净化工艺采用变温变压吸附法(PTSA)脱除天然气中的二氧化碳、硫化氢以及水分;采用恒压变温吸附法(TSA)脱除再生气中的水分;采用专用脱汞剂实现汞的吸附脱除。
下图为不同温度下的吸附等温线示意图:从上图B-C和AfD可以看出:在压力一定时,随着温度的升高,吸附容量逐渐减小;从上图BfA和CfD可以看出:在温度一定时,随着压力的升高吸附容量逐渐增大。
实际上,变温吸附正是利用上图B-C段(或AfD段)的特性来实现的;变压吸附是利用上图BfA段(或CfD 段)的特性来实现的;变温变压吸附过程正是利用上图中吸附剂在A-B及B-C段的特性来实现吸附与解吸的。
吸附剂在常温和压力较高时(A点)大量吸附原料气中的某些杂质组分,然后在高温和压力较低时(C点)使吸附的杂质组分得以充分解析。
天然气脱硫工艺介绍(1)工程中常用的天然气脱硫方法天然气脱硫的方法有很多种,习惯上把采用溶液或溶剂做脱硫剂的脱硫方法称为湿法脱硫,采用固体做脱硫剂的脱硫方法称为干法脱硫。
一般的湿法脱硫有化学溶剂法(如醇胺法)、物理溶剂法(如Selexol法、Flour 法)、化学-物理溶剂法(如砜胺法)和直接转化法(如矾法、铁法).常见的干法脱硫有膜分离法、分子筛法、不可再生固定床吸附法和低温分离法等。
(2)天然气脱硫方法选用原则天然气组分、处理量、硫含量、厂站所处自然条件、产品质量要求、运行操作要求等都是天然气脱硫工艺的选择依据。
目前,根据国内外工业实践的经验,天然气脱硫脱碳工艺的选择原则可参考以下内容。
①原料气中含硫量高,处理量大,硫碳比高需要选择性吸收H2S同时脱除相当量的CO2,原料气压力低,净化气H2S要求严格等条件下,可选择醇胺法作为脱酸工艺。
②原料气中含有超量的有机硫化物需要脱除,宜选用砜胺法。
此外,H2S分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。
③H2S含量较低的原料气中,潜硫量在0。
2t/d~5t/d时可考虑直接转化法,潜硫量低于0。
2t/d的可选用非再生固体脱硫法如固体氧化铁法等。
实践中,往往在选择基本工艺方案之后,根据具体情况进行技术经济比较,最终确定天然气的脱硫脱碳方法。
图1 和图2 分别表示了原料气中酸气分压和出口气质量指标对脱硫方案选择的影响.图1 脱硫方案选择与酸气分压的关系图2 脱硫方案选择与进、出口气质量指标的关系(3)低含硫量天然气脱硫方案某项目天然气组分和参数如下:表1 原料气组分表表2 原料气工艺参数表由表可知,本工程的特点是含硫量低,处理量不大,出口气要求较严格。
可用的几种脱硫工艺方案如下:①干法脱硫——固定床吸附法氧化铁固体脱硫是典型的干法脱硫工艺,处理原料气中的H2S含量一般在10ppm到1%之间.工艺流程图如图3。
原料气首先进行过滤分离,除去固体杂质和游离水后,进入脱硫装置固体脱硫塔进行吸附脱除气体中含有的H2S,其余塔进行更换脱硫剂工作。
永钢烧结喷吹天然气工艺是一种烧结机燃烧设备,其主要原理是通过天然气的喷吹和燃烧,将烧结机内的生料加热至所需温度,实现烧结过程。
具体工艺步骤如下:
1.生料制备:将铁矿石、焦炭等原料按一定比例混合,制成一定粒度的生料。
2.上料:将生料通过皮带输送机送入烧结机内。
3.喷吹天然气:在合适位置喷出天然气,并点火燃烧,使烧结机内达到所需温度。
4.热风循环:热风通过通风系统循环,在烧结机内形成一定的热区,使生料烧结。
5.烧结成品卸料:经过一定时间的热处理后,生料烧结成品从烧结机下部卸出。
相比于传统的燃煤烧结工艺,永钢烧结喷吹天然气工艺可以减少大气污染物的排放,提高热效率,降低生产成本,是一种环保、高效的先进工艺。
天然气生产工艺流程天然气生产是指通过一系列的工艺流程将地下的天然气开采出来并加工,使其达到一定的规格和标准,以便用于能源供给。
下面我将介绍一下天然气生产的工艺流程。
天然气生产的第一步是勘探,通过地质勘探和地震等手段确定天然气储层的位置和规模。
然后,通过钻井将地下的天然气储层开采出来。
这里涉及到钻探设备的选用、钻探液的使用等内容。
开采完天然气后,天然气会和水、沙等杂质一起混合,需要进行分离。
首先是通过分离器将天然气和水等杂质进行分离。
然后,利用过滤器或沉淀设备将沙等固体杂质进行过滤和沉淀处理。
分离和过滤后,天然气中还会含有一定的硫化氢、二氧化碳等有害成分。
为了使天然气达到市场要求的标准,需要进行气体净化。
气体净化的方法有多种,包括吸收、吸附、冷却等。
其中,吸收法是最常用的方法,通过将气体与溶剂接触,使硫化氢、二氧化碳等有害成分被溶剂吸收,从而实现气体净化。
经过净化后的天然气,还需要进行压缩,以方便储存和运输。
通过压缩泵将天然气压缩到一定的压力后,可以将其储存起来或者输送到需要的地方。
在输送过程中,天然气可能会面临一系列的问题,比如压力损失、气体泄漏等。
为了解决这些问题,需要进行天然气输送系统的设计和建设。
输送系统包括管道、阀门、压缩设备等,通过这些设备将天然气输送到指定地点。
最后,天然气生产过程中还需要进行监测和控制。
通过监测和控制系统,可以实时了解天然气生产过程中各个环节的运行情况,并及时采取必要的措施,确保生产过程顺利进行。
总结起来,天然气生产的工艺流程包括勘探、开采、分离、净化、压缩、输送和监测控制等环节。
这些环节相互关联,相互作用,通过不断优化和改进,可以提高天然气生产的效率和质量,为能源供给做出贡献。
1 城市天然气系统工艺主要设备 城市天然气输配系统一般包括门站、高压管道、高中压调压站、储配站、中压管网、中低压调压设备、SCADA等组成。 一、门站 门站主要功能负责接收长输管线分输站来气,一般经过滤、检测、计量、加臭后进入城市高压管道。其主要设备包括过滤器、流量计、加臭装置、清管器发送器、检测设备及监控系统等组成。 1.过滤器 主要作用过滤上游来气杂质。应选择维修时便于操作、便于更换滤芯的卧式带快开盲板的高效过滤器。 2.流量计 主要作用核对上游供气量。其选择应尽量与分输站流量计形式相同。分输站一般选用测量范围大、测量程度高、免于维护的超声波流量计。 3.加臭装置 主要作用向天然气管道中加入一定量的臭味剂,在有天然气泄漏时使人能够察觉到。天然气加臭剂一般为四氢噻吩(THT),加入量一般为20mg/m3。 加臭装置正常工作应为自动的,根据天然气流量按设定的每立方米天然气加入THT量自动加入。按加入原理可分为泵入和差压式。 4.清管器发送器 当高压管道内杂质较多,影响其输气能力需对高压管道清管时,启用门站内清管器发送装置,将清管器发送至高压管道。 5.检测设备 主要作用检测化验分输站供应的天然气质量。主要设备为实流在线的气相色谱分析仪、H2S检测仪和灰尘检测仪等。 2
6.监控系统 门站作为独立的场站,为确保安全运行,设置自动控制系统和可燃气泄漏浓度检测系统,通过RTU向调度中心传送。 主要监测参数:压力、温度、流量、压差、加臭量、阀门状态。
二、高压管道 根据高压管道的设计压力和埋设地段等级划分,进行高压管道设计(主要包括管材、壁厚等)。 高压管道采用钢管应符合《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》GB/T9711.1的规定。 钢管直管段计算壁厚:
φF2σPDδs
P—设计压力(MPa) D—外径(mm) δ—计算壁厚 σs—最低屈服强度(MPa) φ—焊缝系数 F—强度设计系数: 一级地区:0.72 二级地区:0.6 三级地区:0.4 四级地区:0.3 1.地区等级的划分 管道中心线两侧各200m范围内,任意划分1.6公里长并能包括供人居住的独立建筑物数量的地段。 一级:≤12户 二级:<80户 四级:地上四层或四层以上建筑物普遍且占多数。 3
三级:二级与四级之间 2.钢级对应关系 GB/T9711.1 API5L l210 A L245 B L290 X42 L320 X46 L360 X52 L390 X56 L415 X60 L450 X65 L485 X70 L555 X80 3.燃气管道最小公称壁厚 计算壁厚按钢管标准规格向上选取钢管的公称壁厚,最小公称壁厚不应小于: DN100—DN150—4.0mm DN200—DN300—4.8mm DN350—DN450—5.2mm DN500—DN550—6.4mm DN600—DN900—7.1mm DN950—DN1000—8.7mm 4.高压管道附属设施 高压管道附属设施主要为分段阀门,分段阀门可采用电动球阀、气动球阀、气液联动球阀等,阀门可设地上或地下。调度中心可进行遥测、遥控。 4
三、高中压调压站 高中压调压站的作用是将高压管道来气调压至中压。工艺主要设备有过滤器、调压器、流量计和相应阀门等。 1.过滤器 选择结构简单、维修方便、带快开启板出管的立式或卧式过滤器。 2.调压器 一般选用调压精度高、安全保护性能强、噪音低的进口产品。 3.流量计 高中压调压站计量的作用是为调度提供参考数据,因此一般不需计量精度高、投资大的超声波流量计,选用价格较低的涡轮流量计。 4.阀门 选用操作快捷、方便的球阀(手动和电动)。
四、储配站 由于天然气门站接收长输管线分输站来气压力较高,因此城市调峰储配站内储气设施一般选用高压球罐储气较为经济合理。 储配站主要设备详见《天然气高压储配站主要设备》。
五、中压管网 1.管材 我国城市中压管网的最高运行压力为0.4MPa,一般城市运行压力0.2MPa,所用管材有钢管(螺旋焊、直缝焊)、PE管、球墨铸铁管和少量钢骨架聚乙烯复合管等。 钢管应符合《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》 5
GB/T9711.1-1997和《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091的规定。 PE管应符合《燃气用埋地聚乙烯管材》GB15558的规定。 机械接口球墨铸铁管应符合《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T13295的规定。 钢骨架聚乙烯塑料复合管应符合《燃气用钢管架聚乙烯塑料复合管》CJ/T125的规定。 2.阀门 推荐选用占用空间小、免于维护且地上操作的直埋式闸阀。
六、中低压调压设施 在环境条件较差时,采用中低压调压柜、调压箱是一种较为经济适用的形式,具有占地少,与周围其他建、构筑物水平净距小,便于实施等优点。 中低调压柜距建筑物外墙4.0m,距重要公共建筑物8.0m,距城镇道路1.0m即可满足规范要求。 调压箱可安装在用气建筑物的外墙上或悬挂于专用支架上,距建筑物门、窗等水平净距最大不应小于3.0m。 中低压地下调压箱距建筑物外墙3.0m,距重要公建6.0m。 调压柜(箱)应具有超压切断自动安全保护的功能。 6
国内外城市天然气管网技术特点 一、国外城市天然气管网技术特点 国外使用天然气的大城市一般都由天然气长输管道供气。长输管道到达城市前在郊区设置1个或几个门站,做为城市天然气的气源站。典型城市洛杉矶、多伦多、温哥华、香港等。 1.管道压力级制(MPa) 名称 长输管道 外环高压管道 市区次高压管道 中压管道 低压管道 洛杉矶 5.93~7.17 3.17 1.38 0.138~0.41 0.002 温哥华 6.62 3.45 1.20 0.41 0.0138 多伦多 9.65 1.9~4.48 1.2 0.41 0.0017
香港 — 3.5 0.4~0.7 0.24~0.4 0.0075~0.24 0.0075 ①外环高压管道 从门站出来的高压输气管道分布在城市外围,其压力1.9~4.48MPa,环状或支状布局。我国香港新界3.5MPa。 ②市区内次高压管道 从市区外围的高压管道通过调压站降压后进入市区内次高压管道,一般次高压管道压力1.2~1.38MPa,我国香港本岛为0.7MPa。 ③中压管道 中压管道的压力大多为0.4MPa(60PSI),我国香港中压管道压力最高为0.24MPa。 2.供气方式 高压输气、中压配气、低压供气方式。 7
3.管道的敷设 (1)敷设在高速公路以外的地区,外加套管可横穿高速公路。 (2)可以沿道路桥梁敷设,不受压力管道限制,但需考虑管道强度设计系数。 (3)燃气管道在车行道下最小复土深度为0.9m。 (4)钢管防腐:除采用绝缘防腐外层外,另加阴极保护。因为天然气的净水,管道内部不做防腐处理。 (5)因天然气为干气,管道一般不设凝水缸。 (6)DN200以下,压力≤0.4MPa的燃气管道主要采用PE管。 4.储气形式 洛杉矶、多伦多采用地下储气库储气。 温哥华采用天然气液化(LNG)储气。 香港采用输气干管储气。 5.调压站 (1)大、中型调压站 大、中型调压站大多以露天设置,调压装置区外设围墙、护栏,也有采用铁丝网罩予以保护。 (2)小型调压站 落地式调压柜 地下调压柜
长输管线 门站
高压外环
市区次高压
调压 调压
中压管道 调压 用户 8 用户调压装置:调压器、煤气表设置于建筑外墙外。 二、国内城市天然气管网技术特点 国内大城市天然气输配系统一般门站、高压外环、高中压调压站、储配站、中压管网、中低压调压设施等。 1.管道压力级制(MPa) 根据《城镇燃气设计规范》GB50028-93 2002年局部修订条文,城市燃气管道按设计压力分为7级。 高压燃气管道A:2.5<P≤4.0 高压燃气管道B:1.6<P≤2.5 次高压燃气管道A:0.8<P≤1.6 次高压燃气管道B:0.4<P≤0.8 中压燃气管道A:0.2<P≤0.4 中压燃气管道B:0.01<P≤0.2 低压燃气管道:P<0.01 《城镇燃气设计规范》GB50028-93(98年版)城市燃气管道压力分为5级。2002年局部修订条文与之比增加了高压A、B乙级,使城市燃气管道压力升至4.0MPa,同时相应提高了低压管道的压力。修订的目的是配合我国“西气东输”的战略决策,使相应用气城市天然气工程设计有规可依。 2.典型城市天然气系统的举例 长沙为湖南省省会,全省政治、经济、文化和科教中心,现状市区建成面积120平方公里,市区人口175.5万人。城市总体规划近期至2005年控制用地200平方公里,规划人口220万人,远期规划至2020年,规划建设用地350平方公里,人口350万人,属大型城市。 根据长沙市天然气利用工程可研,其天然气输配系统具有国内城市天