液化天然气（LNG）储配站
工艺与操作
二O一二年九月
绪言
编写本手册的目的，是帮助气站操作人员了解液化天然气(LNG)的性质，熟悉LNG储配站的工艺流程与设备，熟练掌握储配站的各项操作，为储配站的安全管理和正常供气打下基础。
一、LNG的基本特性
LNG是英文单词Liquefied Natural Gas的缩写，中文意思是“液化天然气”。那么，天然气是怎么取得的呢?天然气是蕴藏在地下的可燃气体，可从天然气田开采获得或从石油开采的伴生气体获得。LNG 就是将天然气经过脱水、脱重烃、脱酸性气体等净化处理后，采用节流，膨胀或外力q冷源制冷工艺，在赏压和一162℃条件液化而成。那么，LNG有什么特性呢?
概括来说，LNG有以下基本特性:
1 < LNG是无色、无味、无臭‘无毒、无腐蚀性的液体，体积约是常压下气态体积的1/600，即1 m3的LNG，汽化后的体积约为600 m3
2, LNG的主要成份是甲烷(CH4)，此外，还有少量的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)以及氮气等，它是以甲烷为主的混合性液体。
3、临界温度为一82.31℃,临界压力为4.58MPa.
4、常压下沸点为一162℃,熔点为一182 ℃,着火点为650℃.
5、液态密度为425 kg/m3,气态密度为0.718 kg/Nm3。
6、气态热值约9100KcaI液态热值约12000Kcal.气源地不同，各组份所占比例不同，热值也有所差别。
7、爆炸范围:上限为15%，下限为5%.
二、LNG潜在的危险性
LNG潜在的危险性是和其特性密切相关的，LNG潜在的危险性有那些呢?
屯一LNG潜在的危险性主要有:
1、深冷液体
低温会导致工艺设备、管道发生脆性断裂和冷收缩造成损坏,易冻伤操作者，泄漏或溢出后急剧汽化，形成“蒸汽云团”。
2、:蒸发气体(BOG)
LNG受热，少量液体就能转化为大量的气体，可引发设备管道压力急剧上升，发生排放和超压事故·
3、临界浮力温度
LNG汽化为气态天然气时，其临界浮力温度为一107℃。当气态天然气温度>一107℃时，气态天然气比空气轻;当气态天然气温度<一107℃时，气态天然气比空气重。
4、爆炸
爆炸范围窄，遇明火极易发生爆炸、燃烧，产生的热辐射会对人身及装置造成极大危害。
三、LNG汽化站的工艺流程
LNG汽化站的工艺包括LNG装卸车、储存，汽化及汽化后天然气的调压、计量、加臭等。
1、装卸车工艺流程
LNG装卸车工艺流程见末页附图。
LNG的卸车工艺是利用卸车增压器给槽罐车增压，然后利用槽罐车LTG储罐的压差，通过液相管将LNG送入储罐。卸车完毕，槽车的气体通过卸车BOG管回收，液相管的残留体通过液相管与BOG 管的跨接阀门.，排放到BOG汽化器。具体操作见(I.NG卸车操作规程》。
2、LNG结构及工艺流程
2.1 L1VG低温储罐的结构
LNG低温储罐是LNG储配站的主要设备，其结构形式是立式双层金属单罐，内罐是材质为OCr18Ni9的不锈钢压力容器，外罐是材质为碳钢的压力容器。其内部结构类似于直立的暖水瓶，内罐支撑于外罐上。内外罐之间是真空粉末绝热层。天然气储配站采用的是100m3立式双层金属单罐。LNG低温储罐的结构如下图所示，每台储罐上有7个对外连接的管口·其管口代号、用途、名称和公称规格
如下:
A管口—顶部充液接口，管径为DN50;
B管口—底部充液及液体排出自增压气化器接口，管径为DN50;
C管口—液体排出及接汽化器接口，管径为DN80;
D管口—液面计液相接口，管径为DN10;
E管口—气相排出和自.增压气体进入接口及安全排放系统接口，管径为DN50;
F管口—液面计气相接口，管径为DN10;
G管口—液体充满溢流口，管径为DN15.
2.2 LNG储罐的工艺流程
储罐的工艺流程分为液相流程和气相流程两部份。
2.2.1液相流程:
（1）进液从槽罐车来的LNG，经进液总管输送到待充装的储罐。储罐有两条进液管：上进液管和下进液管。上进液管是将LNG输送至罐顶喷头的管线，下进液管是从罐底进液的管线。空罐时先从下进液管进液，当液位达到差压式液位计指示的120cm H20时，采用罐顶、罐底同时进液的方法进液。当储罐的液位达到其容积的50%时，关闭下进液管，采用顶部进液的方式进液。储罐的液位控制<95%，严禁过量充装。
（2）出液出液就是利用压差将储罐的LNG送至汽化器。出液管在储罐的为一DN80的管子。各储罐的出液管与出液总管连接，出液总管又分为两路，轮流将LNG输送到两组空温式汽化器。
（3）自增压随着储罐液位的输出，储罐气相空间增大、压力下降，使出液速度减慢甚至停止。因而，须对储罐进行增压。储罐的增压是由下进液管引出的管线将LNG送至储罐增压器，通过储罐与增压器的位差，使LNG自流至储罐增压器来实现的。
2.2.2气相流程:
(1) 自增压自增压器的气相管与LNG储罐的气相管相连，管线上装有自动调节阀门(自增压阀)。当LNG在自增压器汽化后，
压力上升，当达到自增.阀的开启值时，气相天然气流入储罐，储罐压力不断升高，当压力升到自增压调节阀的关闭压力(比设定的开启压力高约10%时，自动增压阀关闭，增压过程结束。此时，自增压器压力与储罐压力平衡，LNG停止流入自增压器。随着汽化过程的持续进行，当储罐内压力又低于增压阀设定的开启压力时，自动增压阀打开，开始新一轮增压。
(2) 蒸发气体(BOG) 储罐LNG蒸发的气体是通过气相管线及管线上的自动调节阀门(自减压阀)，将气相天然气送至BOG总管，然后送至BOG汽化器，将气相中所裹带的细微颗粒汽化后，进行调压计量，最后送入燃气管网。
(3) 超压放散气体(EAG) LNG储雄由于真空绝热层的泄漏，使外部热量传入储罐内胆，导致LNG的温度升高而汽化。如果汽化量急剧增大，BOG管线排放不及，就会使储罐压力快速上升。当压力升至储罐安全阀的起跳压力时，安装在储罐气相管上的安全阀就会起跳，EAG气体就通过EAG总管送入EAG汽化器，一将气体中所裹带的液态颗汽化并提高气体温度后，送至放散管放散。
3、空温式汽化器及其工艺流程
空温式汽化器是用铝合金制造的换热器，它通过水平进液管将LNG分配至二十根上升管中，这二十根上升管上升至汽化器顶部后汇合，又分配至十根下降管中，下降管下降至汽化器底部又掉头向上，如此三个来回。每根上升或下降管身周围焊有数块翼片，通过这些翼片LNG与空气进行热交换。
从储罐输出的LNG通过出液总管被分配到一组空温式汽化器中，.LNG汽化为气态的天然气，然后送到调压计量撬进行调压、计量及加臭后送入燃气管网。空温式汽化器为两组，每组1个，生产中每8个小时要倒换一次，不能因为负荷低而延长使用时间，这样会因汽化器挂冰增厚而使汽化器变形损坏。
LNG汽化工艺流程图见末页附图。
4、调压计量撬工艺流程
从汽化器来的天然气压力在0.4--0.6MPa之间，不能直接;送入燃气管网,要送入管网还必须经过调压、计量及加臭。调压计量撬的作用就是对天然气进行调压，使之符合燃气管网的压力要求。另外，天然气是无色、无味的气体，如果泄漏不容易被发现，易发生危险，因而还必须对天然气加入有特殊臭味的臭剂一四氢噻吩。由于其加入的数量极其微小，加臭泵是通过流量计输入的信号来确定其注入量的。
调压计量撬工艺流程见末页附图。
调压计量撬工艺流程简述:从汽化器来的天然气进入调压计量撬的汇气管，经汇气管缓冲后入过滤器，气体中裹带的杂质在此除去，气流得到了进一步的缓冲。从过滤器出来的气体。经过轴流式调压器调压后进入中间汇气管。从BUG汽化器来的经调压后的气体亦在中间汇气管汇合。汇合后的天然气分为两大一小共三路，大流量时通过大涡轮流量计，小流量通过小涡轮流量计，经计量后进入出撬前的汇气，，经加臭后送入燃气管网。
四、LNG卸车操作规程
(一)、职责
卸车台至罐区的各项操作由站内值班人员操作，槽车的操作由司机与押运人员操作。
(二)、准备工作
卸车前的准备工作，检查并要求满足:
1、卸车区域现场，无关人员及车辆一律禁止进入。
2、卸车台和储罐及其压力表、液位计、温度计等附件处于完好状态
3、从卸车台到指定储罐的阀门能灵活开关，安全阀处于正常使用状态。
4、可燃气体检测器、灭火器及消防系统处于正常备用状态。
5、接地线完好。
6、气、液相卸车软管、快装接头完好。
7、待充装储罐的液位、压力符合卸车要求。
8、己用储罐的低温气体对进液管线进行预冷。
(三)、卸车操作步骤
1、打开LNG槽车出入专用大门，给LNG槽车配戴防火罩。至地磅过磅后，停放在指定的卸车位置，拉紧手刹并关闭发动机。操作人员在车辆停稳后，在车轮下垫上三角木以防打滑，并将车辆与卸车台的静电接地接牢。
2、检查LNG槽车的液位、压力是否正常，核定槽车车号及LNG提货单据，做好记录，并请司机签字。
3、由LNG槽车司机接好卸车台与LNG槽车的气、液相管。
4、利用卸车气、液相管连通阀，用储罐BOG依次吹扫置换卸车气相软管、液相软管及卸车增压器软管，在槽车的手动放散阀放散。每条软管吹10秒钟即可。
5、利用储罐BOG气体对槽车进行增压。
6、缓慢开启槽车气相手动阀，对槽车进行增压。卸车时LNG槽车压力控制在0.55-0.65MPa，LNG槽车与LNG储罐的压差保持在0.2MPa 为宜。当槽车压力增至近0.65MPa，关闭卸车台增压器进液阀。当槽车压力降至0.55MPa时，开启卸车台增压器进液阀。
7、依次打开待冲装LNG储罐进液阀门和槽车出液手动阀门，并缓慢打开卸车台液相阀门，利用压差向LNG储罐进液。
8、对空罐要下部先进液，到液位150 cm H2O以后，采用底部与顶部同时进液的方式，液位达到50%时，采用顶部进液的方式进行。现场根据实际情况及进液速度来确定卸车台液相阀门的开度。
9、若卸车软管有结霜并有流液声!表示卸车正常。若接头泄漏或有不正常情况，立即停止卸车，排除泄漏现象。
10、在卸车过程中每隔20分钟巡查一次管线和储罐液位，记录储罐的液位、压力、卸车台’的压力及槽车的液位和压力，严禁储罐超装和超压。
11、卸车时若LNG储罐压力上升大于0.4MPa，导致槽车与储罐的压差小于0.2MPa时，可间断性地打开储罐手动BOG阀排放，降低储罐内压力，以保证卸车过程中压差的稳定及进液速度。
12、根据LNG槽车的压力、液位计指示来确认LNG槽车内的LNG 是否卸完，卸车完毕后，关闭LNG储罐进液阀门。
13、打开卸车液相管与B.O G管的连通周，向.BOG汽化器排放液相管余压，压力平衡后且BOG管线有溶霜现象时，关闭连通阀。槽车中BOG气体也通过BO G汽化器回收。当LNG槽车与中压管网压力平衡后，关闭卸车台与槽车连接的阀门。
14、利用槽车的放空阀将卸车软管内的残余气体进行放散，待压力正常、卸车软管花霜后，卸下卸车软管，关闭所有相关阀门。
15、检查现场，卸下卸车台与槽车的静电接地线，移开三角木，槽车司机关好槽车操作箱，槽车驶离卸车台开至地磅二次过磅，做好相关记录。
16、观察卸车压力表，若卸车管道内出现压力回升现象，需再次放散，直至玉力表读数为零，观察LNG储罐压力是否正常。
五、LNG出液操作规程
(一)、最低液位的确定
1、当LNG储罐运行时，必须保证其液位保持在>15%。
2、观察LNG液位表上的液位，根据其液位〕15%的限制，当液位表上的指针快到120 cm H20时，要停止出液。
(二)、出液前的检查
出液前应开启LNG储罐及管线上所有的液位指示和压力指示，检查
所有应开启阀门是否开启，应关闭阀门是否关闭，安全装置是否齐全。调压装置己调整合格，计量装置已处于备用状况，气动切断系统已启用自如。
(三)、应开启的阀门
应开启LNG出罐根部阀(常开)、LNG出罐气动切断阀、LNG出液总管入气化器截止阀、气动切断阀、气化器出口总管球阀、调压器前闸阀、流量计后闸阀、外供中压管网总阀。应关闭LNG出罐截止阀。
(四)、操作步骤
1、手动缓慢稍微开启LNG出罐截止阀，对出液管线、阀门进行预冷，待空温式汽化器出现轻微结霜现象，且低温管线、阀门检查无隐患和缺陷时，
逐渐增大LNG出罐截止阀阀位开度。
2、随着LNG的流出，储罐的液位会逐渐降低，储罐的气相空间增大压力降低，使出液速度变慢甚至最后停止。此时，应对储罐进行增·压。储罐增压的步骤如下:
(1)打开增压器进液阀、进液根部阀、气相出口阀;
(2)缓慢打开待增压储罐的下进液进截止阀，待空温式气化器出现轻微结霜现象，且低温管线、阀门检查无隐患和缺陷时，逐渐增大阀门的开度。
(3）观察LNG储罐的自增压阀能否动作，如果不能，则进行手动操作并设法排除故障。
(4)停止增压时，先关闭储罐下进液截止阀，待增压器进液管’的液
体排净后再关闭增压器进液截止阀。
3、定期对储罐液位、压力进行观察检查和记录，当液位和压力发生变化偏离正常指标时，及时采取相应措施处理。
《仪陇天然气脱硫》项目书 目录 1总论 (3) 1.1项目名称、建设单位、企业性质 (3) 1.2编制依据 (3) 1.3项目背景和项目建设的必要性 (3) 1、4设计范围 (5) 1、5编制原则 (5) 1.6遵循的主要标准、规范 (8) 1.7 工艺路线 (8) 2 基础数据 (8) 2.1原料气和产品 (8) 2.2 建设规模 (9) 2.3 工艺流程简介 (9) 2.3.1醇胺法脱硫原则工艺流程： (9) 2.3.2直流法硫磺回收工艺流程： (10) 3 脱硫装置 (11) 3.1 脱硫工艺方法选择 (11) 3.1.1 脱硫的方法 (11) 3.1.2醇胺法脱硫的基本原理 (12) 3.2 常用醇胺溶液性能比较 (13) 3.1.2.1几种方法性质比较 (14) 3.2醇胺法脱硫的基本原理 (17) 3.3主要工艺设备 (18) 3.3.1主要设备作用 (18) 3.3.2运行参数 (19) 3.3.3操作要点 (20) 3.4乙醇胺降解产物的生成及其回收 (21) 3.5脱硫的开、停车及正常操作 (22) 3.5.1乙醇胺溶液脱硫的开车 (22) 3.5.2保证乙醇胺溶液脱硫的正常操作 (22) 3.6胺法的一般操作问题 (23) 3.6.1胺法存在的一般操作问题 (23) 3.6.2操作要点 (24) 3.7选择性脱硫工艺的发展 (25) 4 节能 (25) 4.1装置能耗 (25) 装置中主要的能量消耗是在闪蒸罐、换热器和再生塔。 (25)
4.2节能措施 (25) 5 环境保护 (26) 5.1建设地区的环境现状 (26) 5.2、主要污染源和污染物 (26) 5.3、污染控制 (26) 6 物料衡算与热量衡算 (28) 6.1天然气的处理量 (28) 7.天然气脱硫工艺主要设备的计算 (33) 7.1MDEA吸收塔的工艺设计 (33) 7.1.1选型 (33) 7.1.2塔板数 (33) 7.1.3塔径 (34) 7.1.4堰及降液管 (36) 7.1.5浮阀计算 (37) 7.1.6 塔板压降 (37) 7.1.7塔附件设计 (39) 7.1.8塔体总高度的设计 (40) 7.2解吸塔 (41) 7.2.1 计算依据 (41) 7.2.2塔板数的确定 (41) 7.2.3解吸塔的工艺条件及有关物性的计算 (42) 7.2.4解吸塔的塔体工艺尺寸计算 (43) 8参数校核 (44) 8.1浮阀塔的流体力学校核 (44) 8.1.1溢流液泛的校核 (44) 8.1.2液泛校核 (44) 8.1.3液沫夹带校核 (45) 8.2塔板负荷性能计算 (45) 8.2.1漏液线（气相负荷下限线） (45) 8.2.2 过量雾沫夹带线 (45) 8.2.3 液相负荷下限 (46) 8.2.4 液相负荷上限 (46) 8.2.5 液泛线 (46) 9 附属设备及主要附件的选型和计算 (47) 10.心得体会 (49) 11.参考文献 (50)
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（如矶法、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d?5t/d时可考虑直接转化法，潜硫量低于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 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lOppm 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。脱硫后的净化气经过滤分离，除去化学反应产生的水和气流带出的脱硫剂杂质后输出。 氧化铁固体脱硫工艺所需要的主要设备见表3,常见脱硫装置见图4。 图3氧化铁固体脱硫工艺流程
天然气脱硫工艺介绍公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
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H 2 S同时脱除相 当量的CO 2，原料气压力低，净化气H 2 S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，H 2 S分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。 ③ H 2 S含量较低的原料气中，潜硫量在d～5t/d时可考虑直接转化法，潜硫量低于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
天然气处理与加工工艺 第一章 1，天然气的主要成分是甲烷，此外还有乙烷，丙烷，丁烷，戊烷及己烷以上的烃类 2，天然气的分类（1）按产状分类，游离气和溶解气（2）按经济价值分类，常规天然气和非常规天然气（3）按来源分类，于油有关的气，与煤有关的气，天然沼气，深源气，化合物气（4）按组成分类，干气，湿气，贫气，富气或净气，酸气（5）我国习惯分法，伴生气，气藏气和凝析气 3.天然气的主要产品；液化天然气，液化石油气，天然气凝液，天然气油，压缩天然气 4.天然气处理与加工含义（1）天然气加工是指从天然气中分离，回收某些组分，使之成为产品的那些工艺过程（2）天然气处理是指使天然气符合商品质量和管道运输要求所采取的工艺过程 5.烃露点；在一定压力下，天然气中烃类开始冷凝的温度 水露点；在一定压力下，天然气中水蒸气开始冷凝的温度 6.华白指数；是代表燃气特性的一个参数，是燃气互换性的一个判定指数，只要一种燃气于燃具所使用的另一种燃气的华白指数相同，则此燃气对另一种燃气具有互换性 第二章 1.相图 2.预测天然气水含量的方法，图解法和状态方程法 3.引起水合物形成的主要条件是（1）天然气的温度等于或低于露点温度，有液态水存在（2）在一定压力和气体组成下，天然气温度低于水合物形成的温度（3）压力增加，形成水合物的温度相应增加 4.水合物形成的条件预测；相对密度法，平衡常数法，Baillie和Wichert法，分子热力学模型法，实验法 5.天然气水合物的结构；体心立方晶体结构，金刚石型结构，结构H型水合物 在形成水合物的气体混合物体系中，可能出现平衡共存的相有气相，冰相，富水液相，富烃液相和固态水合物相 6.吸附负荷曲线（吸附波）；在吸附床层中，吸附质沿不同床层高度的浓度变化曲线，称为吸附曲线 7.破点；床层出口气体中水的浓度刚刚开始发生变化的点，为破点 8.透过（穿透）曲线；从破点到整个床层达到饱和时，床层出口端流体中吸附质的浓度随时间的变化曲线 9.吸附剂平衡吸附量；当床层达到饱和时，吸附剂的吸附量 10.动态（有效）吸附（湿容）量，吸附过程达到破点时，吸附剂的吸附量 11.天然气脱水方法，天然气绝对含水量；每标准立方米天然气的实际含水量 12.天然气饱和含水量；在一定温度压力下，天然气与液态水达到平衡时气体的绝对含水量 13.天然气的相对湿度；天然气中实际含水量与饱和含水量之比 14.天然气的水露点；在一定压力下，天然气中的水蒸汽开始冷凝的温度 第三章 热力小学抑制剂，动力学抑制剂的作用机理及应用特点？ 向天然气中加入水合物动力学抑制剂后，可以改变水溶液或水合物相的化学位，从而使水合物形成的条件向较低的温度或较高的压力范围；动力学抑制剂注入水后在溶液中的浓度
第一篇天然气处理工艺
一、天然气基本概念 1．天然气的利用 天然气发电清洁民用燃料作为化工原料天然气用作发动机燃料 2．天然气的组成与分类 （1）天然气的组成 天然气是以甲烷为主的碳氢化合物的混合物，而且这些化合物大部分是烷烃，其组成如下 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5+ N2 CO2 H20 H2S He Ar Xer （2）天然气的分类 (1) 按天然气的来源可分为： ①气田气（气藏气；气层气）在地下储层中呈均一气相存在, 采出地面仍为气相的天然气。从气田中开采出来的，主要成分是甲烷和乙烷。 ②伴生气在地下储层中伴随原油共生，或呈溶解气形式溶解在原油中，或呈自由气形式在含油储层游离存在的天然气。与油共生，甲烷含量一般为70～80％。 (2)按甲烷含量可分为： ①干气（贫气）一般甲烷含量在90％以上，轻烃含量少。 ②湿气（富气）一般甲烷含量在90％以下，轻烃含量较高。 3．天然气加工的目的(4个） （1）燃气管网供气：主要内容包括，①脱除天然气中的硫化氢和二氧化碳，解决空气污染和热值问题，②脱重烃和水，解决输入过程的重烃和水的冷凝问题。 （2）天然气液化：主要解决天然气的远距离输送问题, 特别是跨海运输问题。由于液化（常压，-162℃）天然气的体积为其气体（20℃，101.325kp）体积的1／1625，故有利于输送和储存。（3）供应石油化工原料：①提供较纯的原料甲烷作为制氢、生产尿素和甲醇的原料；②回收轻烃，作为裂解、脱氢、异构化、芳构化及氧化等生产化学品的原料。 （4）提供石油液化气和天然气凝析油:石油液化气为城市提供燃料，凝析油经物理加工生产系列溶剂油。 5．天然气加工过程
城市燃气门站工艺简介 城市天然气门站、储配站是城市天然气输配系统的重要基础设 施。其中门站是城市输配系统的气源点，也是天然气长输管线进入城市燃气管网的配气站，其任务是接收长输管线输送来的燃气，在站内进行过滤、调压、计量、加臭、分配后，送入城市输配管网或直接送入大用户。而天然气高压储配站的主要功能是储存燃气、减压后向城市输气管网输送燃气。为了保证储配站正常工作，高压干管来气在进入调压器前也需过滤、加臭和计量。 一、城市门站、储配站的工艺流程 城市门站、储配站应具有过滤、调压、计量、气质检测、安全放 散、安全切断、使用线和备用线的自动切换等主要功能，且要求在保证精确调压和流量计量的前提下，设计多重的安全措施，确保用气的长期性、安全性和稳定性。 1、工艺流程设计 在进行门站、储配站的工艺设计时，应考虑其功能满足输配系统输气调度和调峰的要求，根据输配系统调度要求分组设计计量和调压装置，装置前设过滤器，调压装置应根据燃气流量、压力降等工艺条件确定是否需设置加热装置。进出口管线应设置切断阀门和绝缘法兰，站内管道上需根据系统要求设置安全保护及放散装置。在门站进
站总管上最好设置分离器，当长输管线采用清管工艺时，其清管器的接收装置可以设置在门站内。 站内设备、仪表、管道等安装的水平间距和标高均应便于观察、操作和维修。要设置流量、压力和温度计量仪表，并选择设置测定燃气组分、发热量、密度、湿度和各项有害杂质含量的仪表。 储配站所建储罐容积应根据输配系统所需储气总容量、管网系统的调度平衡和气体混配要求确定，具体储配站的储气方式及储罐形式应根据燃气进站压力、供气规模、输配管网压力等因素，经技术经济比较后确定。确定储罐单体或单组容积时，应考虑储罐检修期间供气系统的调度平衡。 2、城市门站工艺流程 门站的工艺流程图 清粋球通过推示器
天然气造气工艺流程说明 一、合成氨工序造气流程： 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体和甲醇工段送来的驰放气进入二段炉。压缩送来的空气，经过空气预热器预热达到一定温度后进入二段炉，空气中的氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化（当有甲醇弛放气时，配适量的纯氧）。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后进入中温变换炉进行一氧化碳的变换，中温变换炉出来的气体进入甲烷化第二换热器，预热甲烷化入口气，换热后的中温变换气进入中变废锅，气体降至一定温度后进入低温变换炉，进一步将一氧化碳变换为二氧化碳，出低温变换炉一氧化碳达到≤． 0.3%，经低变废锅回收部份热量产蒸汽，回收热量后的低变气进入脱碳系统低变气再沸器预热再生塔底部溶液，最后进入低变冷却系统降温至35℃以下进入压缩工段或碳化工段。脱碳来的净化气或压缩来的碳化气进入甲烷化第一换热器
预热后进入甲烷化第二换热器进一步预热，气体达到一定温度后进入甲烷化炉，残余的一氧化碳和二氧化碳在镍触媒作用下生成甲烷，使CO+CO的含量＜10PPm，甲烷化出来的气2体进入甲一换回收部份热量后进入甲烷化第一、第二冷却器，气体温度降至35℃以下送压缩加压，最后送往合成氨工序。 二、甲醇造气流程 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体进入二段炉。空分来的氧气经预热后达到一定温度进入二段炉，氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然．气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后根据甲醇合成气体成分情况通过中变近路阀调 整入中温变换炉的气量进行一氧化碳的变换，以便调整气体成分。中温变换炉出来的气体和中变近路转化气进入甲化第二换热器，预热甲醇合成来的弛放气，换热后的中温变换气或转化气进入中变废锅，气体降至一定温度后根据中变气体的成分通过低变近路阀调整入低温变换炉的气量，进一步调整气体成分，低变炉或低变近路来的气体经低变废锅回收部
轻烃回收工艺主要有三类：油吸收法;吸附法;冷凝分离法。当前主要采用冷凝分离法实现轻烃回收。 1、吸附法 利用固体吸附剂(如活性氧化铝和活性炭）对各种烃类吸附 容量不同，而,将吸附床上的烃类脱附,经冷凝分离出所需的 产品。吸使天然气各组分得以分离的方法。该法一般用于 重烃含量不高的天然气和伴生气的加工办法，然后停止吸 附,而通过少量的热气流附法具有工艺流程简单、投资少的 优点,但它不能连续操作，而运行成本高,产品范围局限性大, 因此应用不广泛。 2、油吸收法 油吸收法是基于天然气中各组分在吸收油中的溶解度差异，而使不同的烃类得以分离。根据操作温度的不同， 油吸收法可分为常温吸收和低温吸收。常温吸收多用于中 小型装置,而低温吸收是在较高压力下，用通过外部冷冻装 置冷却的吸收油与原料气直接接触,将天然气中的轻烃洗 涤下来,然后在较低压力下将轻烃解吸出来，解吸后的贫油 可循环使用,该法常用于大型天然气加工厂。采用低温油吸 收法C3收率可达到(8５～9０％),C２收率可达到（20~６ ０%)。 油吸收法广泛应用于上世纪６0年代中期，但由于其工 艺流程复杂，投资和操作成本都较高，上世纪70年代后，
己逐步被更合理的冷凝分离法所取代。上世纪80年代以后, 我国新建的轻烃回收装置己较少采用油吸收法。 3、冷凝分离法 （1）外加冷源法 天然气冷凝分离所需要的冷量由独立设置的冷冻系统提供。 系统所提供冷量的大小与被分离的原料气无直接关系,故 又可称为直接冷凝法。根据被分离气体的压力、组分及分 离的要求，选择不同的冷冻介质。制冷循环可以是单级也 可以是多级串联。常用的制冷介质有氨、氟里昂、丙烷或 乙烷等。在我国，丙烷制冷工艺应用于轻烃回收装置还不 到10年时间,但山于其制冷系数较大,制冷温度为 （-35~-30℃)，丙烷制冷剂可由轻烃回收装置自行生产,无 刺激性气味，因此近儿年来,该项技术迅速推广,我国新建的 外冷工艺天然气轻烃回收装置基本都采用丙烷制冷工艺, 一些原设计为氨制冷工艺的老装置也在改造成丙烷制冷工 艺。 （2）自制冷法 ①节流制冷法 节流制冷法主要是根据焦耳-汤姆逊效应，较高压力的原料 气通过节流阀降压膨胀，使原料气冷却并部分液化,以达到 分离原料气的目的。该方法具有流程简单、设备少、投资 少的特点，但此过程效率低，只能使少量的重烃液化,故只
液化天然气的流程与工艺研究 随着“西气东输”管线的建成,沿线许多城镇将要实现天然气化,为了解决天然气的储气、调峰及偏远小城镇的供气问题, 液化天然气(英文缩写为LNG) 技术将有十分广阔的应用前景[1 ,2 ] 。天然气液化技术涉及传热、传质、相变及超低温冷冻等复杂的工艺及设备。在发达国家LNG 装置的设计与制造已经是一项成熟的技术。 一、天然气在进入长输管线之前,已经进行了分离、脱凝析油、脱硫、脱水等 净化处理。但长输管线中的天然气仍含有二氧化碳、水及重质气态烃和汞,这些化合物在天然气液化之前都要被分离出来,以免在冷却过程中冷凝及产生腐蚀。因此我们需要进行预处理。天然气的预处理包括脱酸和脱水。一般的脱除酸气和脱水方法有吸收法、吸附法、转化法等。 1. 1 吸收法 该种方法又分为化学溶剂吸收和物理溶剂吸收两类。化学溶剂吸收是溶剂在水中同酸性气体作用,生成“络合物”,待温度升高,压力降低,络合物分解,释放出酸性气体组分,溶剂循环回用。常用的溶剂有一乙醇胺(MEA) 和二乙醇胺(DEA) ,以上方法又叫胺法.物理吸收法的实质是溶剂对酸性气体的选择性吸收而不是起反应。一般来说有机溶剂的吸收能力与被吸收气体的分压成正比,较新的方法是由醇胺和环丁砜加水组成的环丁砜法或苏菲诺法。 1. 2 吸附法 吸附法实质上是固体干燥剂脱水。一般采用两个干燥塔切换吸附与再生,处理量
大的可用3 个或4 个塔。固体干燥剂种类很多,例如氯化钙、硅胶、活性炭、分子筛等。其中分子筛法是高效脱水方法,特别是抗酸性分子筛问世后,即使高酸性天然气也可以在不脱酸性气体情况下脱水。所以分子筛是优良的脱水剂。从长输管道来的天然气进行脱除CO2 和水后,进入液化工序。 二、天然气液化系统主要包括天然气的预处理、液化、储存、运输、利用这5 个子系统。一般生产工艺过程是,将含甲烷90 %以上的天然气,经过“三脱”(即脱水、脱烃、脱酸性气体等) 净化处理后,采取先进的膨胀制冷工艺或外部冷源,使甲烷变为- 162 ℃的低温液体。目前天然气液化装置工艺路线主要有3 种类型:阶式制冷工艺、混合制冷工艺和膨胀制冷工艺。 1. 阶式制冷工艺 阶式制冷工艺是一种常规制冷工艺(图1) 。对于天然气液化过程,一般是由丙烷、乙烯和甲烷为制冷剂的3 个制冷循环阶组成,逐级提供天然气液化所需的冷量,制冷温度梯度分别为- 30 ℃、- 90℃及- 150 ℃左右。净化后的原料天然气在3 个制冷循环的冷却器中逐级冷却、冷凝、液化并过冷,经节流降压后获得低温常压液态天然气产品,送至储罐储存。 阶式制冷工艺制冷系统与天然气液化系统相互独立,制冷剂为单一组分,各系统相互影响少,操作稳定,较适合于高压气源(利用气源压力能) 。但由于该工艺制冷机组多,流程长,对制冷剂纯度要求严格,且不适用于含氮量较多的天然气。因此这种液化工艺在天然气液化装置上已较少应用。 2. 混合制冷工艺 混合制冷工艺是六十年代末期由阶式制冷工艺演变而来的,多采用烃类混合物(N2 、C1 、C2 、C3 、C4 、C5) 作为制冷剂,代替阶式制冷工艺中的多个纯组分。其制冷剂组成根据原料气的组成和压力而定,利用多组分混合物中重组分先冷凝、轻组分后冷凝的特性,将其依次冷凝、分离、节流、蒸发得到不同温度级的冷量。又据混合制冷剂是否与原料天然气相
LNG气化站工艺流程图模 板 1
LNG 气化站工艺流程图 如图所示, LNG经过低温汽车槽车运至LNG卫星站, 经过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压, 利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下, 储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa。增压后的低温LNG进入空温式气化器, 与空气换热后转化为气态天然气并升高温度, 出口温度比环境温度低10℃, 压力为0.45－0.60 MPa, 当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时, 经过水浴式加热器升温, 最后经调压(调压器出口压力为0.35 MPa)、计量、加臭后进入城市输配管网, 送入各类用户。 LNG液化天然气化站安全运行管理 LNG就是液化天然气( Liquefied Natural Gas) 的简称, 主要成分是甲烷。先将气田生产的天然气净化处理, 再经超低温( -162℃) 加压 2
液化就形成液化天然气。 LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性, 其体积约为同量气态天然气体积的1/600, LNG的重量仅为同体积水的45%左右。 一、 LNG气化站主要设备的特性 ①LNG场站的工艺特点为”低温储存、常温使用”。储罐设计温度达到负196( 摄氏度LNG常温下沸点在负162摄氏度) , 而出站天然气温度要求不低于环境温度10摄氏度。 ②场站低温储罐、低温液体泵绝热性能要好, 阀门和管件的保冷性能要好。 ③LNG站内低温区域内的设备、管道、仪表、阀门及其配件在低温工况条件下操作性能要好, 而且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性。 ④因低温液体泵启动过程是靠变频器不断提高转速从而达到提高功率增大流量和提供高输出压力, 因此低温液体泵要求提高频率和扩大功率要快, 一般在几秒至十几秒内就能满足要求, 而且保冷绝热性能要好。 ⑤气化设备在普通气候条件下要求能抗地震, 耐台风和满足设计要求, 达到最大的气化流量。 ⑥低温储罐和过滤器的制造及日常运行管理已纳入国家有关压力容器的制造、验收和监查的规范; 气化器和低温烃泵在国内均无相关法规加以规范, 在其制造过程中执行美国相关行业标准, 在压 3
如图所示，LNG通过低温汽车槽车运至LNG卫星站，通过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压，利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下，储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa。增压后的低温LNG进入空温式气化器，与空气换热后转化为气态天然气并升高温度，出口温度比环境温度低10℃，压力为0.45－0.60 MPa，当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时，通过水浴式加热器升温，最后经调压(调压器出口压力为0.35 MPa)、计量、加臭后进入城市输配管网，送入各类用户。 LNG液化天然气化站安全运行管理 LNG就是液化天然气（Liquefied Natural Gas）的简称，主要成分是甲烷。先将气田生产的天然气净化处理，再经超低温（-162℃）加压液化就形成液化天然气。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右。 一、LNG气化站主要设备的特性 ①LNG场站的工艺特点为“低温储存、常温使用”。储罐设计温度达到负196（摄氏度LNG常温下沸点在负162摄氏度），而出站天然气温度要求不低于环境温度10摄氏度。
②场站低温储罐、低温液体泵绝热性能要好，阀门和管件的保冷性能要好。 ③LNG站内低温区域内的设备、管道、仪表、阀门及其配件在低温工况条件下操作性能要好，并且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性。 ④因低温液体泵启动过程是靠变频器不断提高转速从而达到提高功率增大流量和提供高输出压力，所以低温液体泵要求提高频率和扩大功率要快，通常在几秒至十几秒内就能满足要求，而且保冷绝热性能要好。 ⑤气化设备在普通气候条件下要求能抗地震，耐台风和满足设计要求，达到最大的气化流量。 ⑥低温储罐和过滤器的制造及日常运行管理已纳入国家有关压力容器的制造、验收和监查的规范；气化器和低温烃泵在国内均无相关法规加以规范，在其制造过程中执行美国相关行业标准，在压力容器本体上焊接、改造、维修或移动压力容器的位置，都必须向压力容器的监查单位申报。 二、LNG气化站主要设备结构、常见故障及其维护维修方法 1．LNG低温储罐 LNG低温储罐由碳钢外壳、不锈钢内胆和工艺管道组成，内外壳之间充填珠光沙隔离。内外壳严格按照国家有关规范设计、制造和焊接。经过几十道工序制造、安装，并经检验合格后，其夹层在滚动中充填珠光沙并抽真空制成。150W低温储罐外形尺寸为中3720×22451米，空重50871Kg，满载重量123771№。 （1）储罐的结构 ①低温储罐管道的连接共有7条，上部的连接为内胆顶部，分别有气相管，上部进液管，储罐上部取压管，溢流管共4条，下部的连接为内胆下部共3条，分别是下进液管、出液管和储罐液体压力管。7条管道分别独立从储罐的下部引出。 ②储罐设有夹层抽真空管1个，测真空管1个（两者均位于储罐底部）；在储罐顶部设置有爆破片（以上3个接口不得随意撬开）。 ③内胆固定于外壳内侧，顶部采用十字架角铁，底部采用槽钢支架固定。内胆于外壳间距为300毫米。储罐用地脚螺栓固定在地面上。 ④储罐外壁设有消防喷淋管、防雷避雷针、防静电接地线。 ⑤储罐设有压力表和压差液位计，他们分别配有二次表作为自控数据的采集传送
天然气生产及处理安全技术 (标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0682
天然气生产及处理安全技术(标准版) 从油气田中开采出的天然气，其成分主要是以甲烷为主的碳氢化合物的混合物(油田伴生气的甲烷含量一般占80％～90％，气田气的甲烷含量一般占90％以上)，还含有少量的CO2、H2、N2、H2O等组分，有些气田采出的天然气还含有H2S和有机硫(硫醚、硫醇)等组分。当天然气从地层流人气井井底，沿井筒流至地面时，常常带有地层水、泥沙、岩屑等杂质，有些气田还产轻质凝析油。因此，天然气在生产过程中必须经过一系列处理。天然气生产及处理一般包括以下工艺内容：注入缓蚀剂、降压、加热、分离、计量、调压、增压等。对于含硫气田，采出的天然气要进行脱硫、脱水处理。经过处理的天然气达到管输标准，才能输入管网供厂矿和城镇居民使用。 1．注入缓蚀剂。对于含硫气井，为了抑制和减缓硫化氢气体对
井内油管套管的腐蚀，要定期向井内加注一定量的缓蚀剂。缓蚀剂流经井内油管和套管时，附着在钢管的内壁、外壁上，形成一层保护膜，将H2S、CO2等腐蚀性气体与钢管隔开，起到防腐作用。 2．降压。高压天然气必须经过降压处理，达到设备和管道允许的压力才能流人设备和管道中。通常所用的降压装置为角式节流阀。 3．加热。高压天然气在降压过程中会产生“节流效应”，膨胀吸热，温度降低。当温度下降到一定程度，甲烷与天然气中的水分结合，就会生成一种类似冰雪一样的白色结晶物质，通常人们把它叫做水合物。水合物堆积在采气设备和管道中，会引起堵塞，压力上升，气井生产出现异常，严重时，将造成设备或管道憋压爆破。为了防治水合物的生成，一般可以采用水套加热炉提高天然气温度或向天然气中加入甲醇、乙二醇等防冻剂，破坏水合物生成的条件，以保证生产正常进行。 4．分离。经过加热后的天然气流人分离器，除去油水和固体杂质，油放人储油罐储存待运，水和固体杂质排人污水池进行处理，地层水回注入废井中。
长兴站工艺操作规程 第一条范围 本规程规定了长兴站发送清管器、进气、供气、支路切换、汇管排污、站场ESD、站场高低压放空、干线放空、站场停运、越站等工艺的操作。 第二条发送清管器 注意事项： 1、开启阀门时切忌过猛，认真检查压力表，示数不为零时（特别是阀门内漏严重），不得打开盲板。 2、注意打开盲板过程中的几点要求。 3、根据实际情况对发球筒内部及盲板进行除锈、清洁。 一、确认杭州站已切换为收球流程，长兴站为正常输气流程； 二、确认XV14401、BV14403关闭； 三、开BV14412、ZFV14403、BV14406； 四、确认发球筒上的压力表PI14402示值为0，开启快开盲板； 五、放入清管器到发球筒大小头处，关闭快开盲板，依次关ZFV14403、BV14412; 六、开XV14401，待清管器前后的压力平衡后，开BV14403，依次关BV14406、BV14401发送清管器; 七、待清管指示器YS4401、YS4402发出清管器通过信号，并确认清管器已发出后，开BV14401，依次关XV14401、BV14403，
恢复正常输气流程； 八、通知下游各站,清管器已经发出; 九、开BV14412、缓开ZFV14403放空发球筒内天然气，当压力表PI14402示值为0,开启快开盲板检查确认清管器出站,快开盲板复位、依次关ZFV14403、BV14412； 十、做好记录，清理现场。 第三条进气（BV14201、BV14202、BV14203为常开状态） 一、总计量1支路（FT14201）进气 1、确认BV14101、BV14201-1、BV14202-1、BV14203-1、ZV14201、ZV1420 2、ZV1420 3、BV14211、WV14201、BV14208、ZFV14204关闭；确认BV14102、BV14401开启；（原BV14102进气前、后均为关闭状态，现一直为开启状态。） 2、开ZV14201，缓慢开启BV14201-1调节流量； 3、进气结束，依次关BV14201-1、ZV14201。 二、总计量2支路（FT14202）进气 1、确认BV14101、BV14201-1、BV14202-1、BV14203-1、ZV14201、ZV1420 2、ZV1420 3、BV14211、WV14201、BV14209、ZFV14205关闭；确认BV14102、BV14401开启； 2、开ZV14202，缓慢开启BV14202-1调节流量； 3、进气结束，依次关BV14201-1、ZV14201。 三、总计量3支路（FT14203）进气 1、确认BV14101、BV14201-1、BV14202-1、BV14203-1、ZV14201、ZV1420 2、ZV1420 3、BV14211、WV14201、BV14210、
天然气处理与加工工艺重点 第一章基本知识 1. 国内外天然气资源情况以及在未来能源结构中的地位。 世界天气资源 常规天然气资源：根据《中国能源报》2011年06月27日报道，世界天然气资源量为471万亿立方米，其中俄罗斯天然气储量居世界之首，占世界天然气储量的近23.7%，以下依次为伊朗、卡塔尔、阿联酋和沙特阿拉伯。 非常规天然气：非常规天然气主要包括页岩气、致密砂岩气、煤层气和天然气水合物等。全球非常规天然气资源丰富,达4000万亿立方米,是常规天然气资源量的8.3倍。其中煤层气256万亿立方米，致密气210万亿立方米，页岩气456万亿立方米，水合物3000万亿立方米。 我国的天然气资源 我国的常规天然气远景资源量达56万亿立方米，其中59%的资源分布在中西部的川渝、陕甘宁、青海和新疆四大气区，四大气区内天然气资源量约为22.4万亿立方米。除陆上四大气区外，我国近海天然气资源也十分丰富，南海、渤海、东海都是天然气富集地区。到2010年底月，全国累计探明的可开采天然气资源量超过38万亿立方米。 据中国工程院介绍，我国非常规天然气资源也相当丰富，初步预测，页岩气、致密气的可采资源总量在20-36万亿立方米，煤层气地质储量为36.8万亿立方米，居世界第三位。我国境内也有丰富的水合物储藏。据专家分析,青藏高原盆地和东海、南海、黄海的大陆坡及其深海,都可能存在体积巨大的水合物。据报道,我国的南海海域蕴藏着丰富的水合物,约70万亿立方米,其能源总量大约是石油储量的一半。 地位: 据近20年统计，世界天然气的消费量大致以平均每年2～3%的速度在增长；在当今世界能源消费结构中，达到24%，成为三大主力之一。目前，世界正处于天然气取代石油而成为世界主要能源的过度时期，国际能源界普遍认为，今后，世界天然气产量和消费量将会以较高的速度增长，2020年以后世界天然气的产量将要超过煤和石油，成为世界最主要的能源。“十二五”期间，我国天然气消费比例将翻番，由目前在能源消费结构中占4%的比重提高到8%。21世纪将是天然气的世纪。 2. 天然气的几个应用领域。 天然气发电天然气发电不仅可以减少污染，而且燃气机组启动速度快，既可带基本负荷，又可用于电网调峰，可有效提高电网调峰能力，改善电网运行质量。 清洁民用燃料天然气作为城市居民生活用燃料，可极大地减少城市污染，改善城市环境。我国大城市的供热正在逐步完成天然气锅炉代替燃煤锅炉的改造过程，家用燃气锅炉在新建住宅小区中的使用也正在快速发展。天然气将成为城市居民主要生活燃料。 作为化工原料天然气作为化工原料，现已逐步形成具有特色的甲烷化学与化工。以甲烷气为原料生产合成氨和甲醇的产量分别占两种产品总产量的85%和90%，构成了天燃气利用的核心。甲烷氧化偶联制乙烯和天然气经合成气转化为液体燃料等新技术也为天然气的有效利用开辟了新的途径。用天然气凝液（NGL)为原料生产的乙烯占全球总产量的40%。 天然气用作发动机燃料天然气是一种理想的车用汽油替代品。天然气的研究法辛烷值高达100以上，并可有效的降低汽车尾气对环境的污染，而费用仅为汽油的2/3～1/2。所以，世界上应用天然气的发动机的数量越来越多，截止2010年，世界上用天然气作燃料的汽车总数超过了1000万辆。近年来，我国汽车用天然气的发展也很迅速。 3. 天然气临界冷凝压力与临界冷凝温度的概念及与临界温度（Tc）与临界压力（Pc）的区别。
《天然气处理与加工工艺》自编习题
自编习题 第一章绪论 1.概述我国天然气资源及地区分布情况（截至2005年最新统计数据） 2.天然气组成及分类？ 3.天然气加工的主要产品种类及组成？ 4.简述商品气的质量要求？ 5.简述天然气处理与加工过程？ 第二章天然气的相特性 1.由下面的P-T相图回答问题？ ①简述沿HJ线相态变化；②简述沿KL线的相态变化；③解释M点温度，N 点压力? 2.简述图解法用于不含酸性组分的天然气水含量的确定步骤？ 3.简述水合物的形成条件、危害及预测方法。 4.简述平衡常数法如何用于确定天然气水合物形成条件？ 5.简述Baillie和Wichert法如何用于确定天然气水合物形成条件 6.简述固体二氧化碳形成条件预测步骤？
第三章防止天然气水合物形成的方法 1.简述防止天然气水合物形成的方法？ 2.简述热力学抑制剂、动力学抑制剂和防聚剂的作用机理及应用特点 3.简述注入抑制剂的低温分离法的工艺流程？ 4.甲醇类抑制剂与甘醇类抑制剂使用性能比较？ 第四章吸收法脱水 1.露点降定义？ 2.简述天然气脱水的方法及其原理？ 3.甘醇法脱水与吸附法脱水的优缺点？ 4.简述甘醇法脱水的工艺流程？ 5.当用天然气甘醇吸收法脱水时，要求的干气 含水量确定以后，进塔贫甘醇的浓度如何确定？ 6.甘醇在使用过程中将会受到各种污染， 产生这些污染的原因及解决方法？ 第五章吸附法脱水 1.吸附质和吸附剂定义，化学吸附与物理吸附概念及区别？ 2.用于天然气脱水的固体吸附剂应具有那些特征？ 3.请说明天然气吸附法脱水工艺中，为什么要用分子筛吸附剂。 4.简述复合固体吸附剂的特点及其用途？
LNG气化站工艺流程图 如图所示，LNG通过低温汽车槽车运至LNG卫星站，通过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压，利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下，储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa。增压后的低温LNG进入空温式气化器，与空气换热后转化为气态天然气并升高温度，出口温度比环境温度低10℃，压力为0.45－0.60 MPa，当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时，通过水浴式加热器升温，最后经调压(调压器出口压力为0.35 MPa)、计量、加臭后进入城市输配管网，送入各类用户。 LNG液化天然气化站安全运行管理 LNG就是液化天然气（Liquefied Natural Gas）的简称，主要成分是甲烷。先将气田生产的天然气净化处理，再经超低温（-162℃）加压液化就形成液化天然气。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右。 一、LNG气化站主要设备的特性 ①LNG场站的工艺特点为“低温储存、常温使用”。储罐设计温度达到负196（摄氏度LNG常温下沸点在负162摄氏度），而出站天然气温度要求不低于环境温度10摄氏度。 ②场站低温储罐、低温液体泵绝热性能要好，阀门和管件的保冷性能要好。 ③LNG站内低温区域内的设备、管道、仪表、阀门及其配件在低温工况条件下
操作性能要好，并且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性。 ④因低温液体泵启动过程是靠变频器不断提高转速从而达到提高功率增大流量和提供高输出压力，所以低温液体泵要求提高频率和扩大功率要快，通常在几秒至十几秒内就能满足要求，而且保冷绝热性能要好。 ⑤气化设备在普通气候条件下要求能抗地震，耐台风和满足设计要求，达到最大的气化流量。 ⑥低温储罐和过滤器的制造及日常运行管理已纳入国家有关压力容器的制造、验收和监查的规范；气化器和低温烃泵在国内均无相关法规加以规范，在其制造过程中执行美国相关行业标准，在压力容器本体上焊接、改造、维修或移动压力容器的位置，都必须向压力容器的监查单位申报。 二、LNG气化站主要设备结构、常见故障及其维护维修方法 1．LNG低温储罐 LNG低温储罐由碳钢外壳、不锈钢内胆和工艺管道组成，内外壳之间充填珠光沙隔离。内外壳严格按照国家有关规范设计、制造和焊接。经过几十道工序制造、安装，并经检验合格后，其夹层在滚动中充填珠光沙并抽真空制成。150W低温储罐外形尺寸为中3720×22451米，空重50871Kg，满载重量123771№。 （1）储罐的结构 ①低温储罐管道的连接共有7条，上部的连接为内胆顶部，分别有气相管，上部进液管，储罐上部取压管，溢流管共4条，下部的连接为内胆下部共3条，分别是下进液管、出液管和储罐液体压力管。7条管道分别独立从储罐的下部引出。 ②储罐设有夹层抽真空管1个，测真空管1个（两者均位于储罐底部）；在储罐顶部设置有爆破片（以上3个接口不得随意撬开）。 ③内胆固定于外壳内侧，顶部采用十字架角铁，底部采用槽钢支架固定。内胆于外壳间距为300毫米。储罐用地脚螺栓固定在地面上。 ④储罐外壁设有消防喷淋管、防雷避雷针、防静电接地线。 ⑤储罐设有压力表和压差液位计，他们分别配有二次表作为自控数据的采集传送终端。 （2）低温储罐的故障及维护 ①内外夹层问真空度的测定（周期一年）
编号：AQ-Lw-00085 ( 安全论文) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 天然气集输工艺及处理方案研 究 Study on natural gas gathering and transportation process and treatment scheme
天然气集输工艺及处理方案研究 备注：加强安全教育培训，是确保企业生产安全的重要举措，也是培育安全生产文化之路。安全事故的发生， 除了员工安全意识淡薄是其根源外，还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。 摘要：天然气集输是继气藏勘探、气田开发和气田开采之后的 一个非常重要的生产阶段。本文首先阐述了天然气集输工程工艺流 程，其次，分析了气层气地顶集输工艺。最后，以苏里格气田为例， 对其进行实例分析，具有一定的参考价值。关键词：天然气；集输 工艺；处理方案；研究 1.引言天然气是埋藏在地下的一种可燃气体，是以多种低碳饱和 炔为主的气体混合物，其主要成分为甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、 异丁烷、戊烷及微量的重碳氢化合物和少量的其它气体，如氟气、 氧化碳、氧化碳、氦气、硫化氢、蒸汽等。天然气集输是继气藏勘 探、气田开发和气田开采之后的一个非常重要的生产阶段。它是从 井口开始，将天然气通过管闷收集起来。经过预处理，使其成为合 格产品，然后外输至用户的整个生产过程。 2.天然气集输工程工艺流程应根据气藏工程和采气工程方案、天
然气物理性质及化学组成、产品方案、地面自然条件等具体情况，通过技术经济对比确定，并符合下列原则： 第一，工艺流程宜密闭，降低天然气损耗。充分收集与利用天然气井产出物，生产符合产品标准的原油、天然气、液化石天然气、稳定轻烃等产品。 第二，合理利用天然气并流体的压力能，适当提高集输系统压力，扩大集输半径，减少天然气中间接转，降低集输能耗。合理利用热能，做好设备和管道保温，降低天然气处理和输送温度，减少热耗。 第三，天然气集输工艺设计应结合实际情况简化工艺流程，选用高效设备。 3.气层气地顶集输工艺 气层气生产主要采取枯竭式开采工艺，即靠自喷生产。随着气田天然气的不断外采．气井大然气的压力逐步降低，当降至低于集气管线压力时，便不能进入集气管网。这种低压气在我国开采较早的天然气气田正在逐年增多。对于气井压降不一致的气田，如果条