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關(guān)于混烴回收設(shè)備的撬工藝,以下有詳細說明
2021-09-13產(chǎn)品中心/ products
伴生氣混烴回收裝置天然氣脫烴工藝采用冷劑制冷,常用的制冷劑有甲烷、乙烯、乙烷、氮氣、氨、二氧化碳、丙烷、氟里昂等。甲烷等制冷劑臨界溫度較低,循環(huán)壓縮成本較高;氨制冷存在管道腐蝕穿孔泄漏中毒風(fēng)險。因此本方案僅對二氧化碳、丙烷、R410a三種冷卻脫烴工藝進行對比。
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伴生氣混烴回收設(shè)備脫烴系統(tǒng):包括主冷卻器(蒸發(fā)器)、預(yù)冷換熱器、重?zé)N分離器(設(shè)計壓力4MPa)、精餾塔。
制冷系統(tǒng):包括壓縮機(P 1.9MPa)、制冷劑儲罐、分冷冷卻器、經(jīng)濟器(換熱器)。
伴生氣混烴回收設(shè)備為提高燃氣質(zhì)量,增加經(jīng)濟效益,根據(jù)原氣體成分及壓力,結(jié)合現(xiàn)場情況,采用占地面積小,運輸靈活方便的撬裝化脫水脫烴工藝。
一 脫水干燥撬工藝
該干燥脫水撬設(shè)兩臺干燥器,原料氣從干燥器頂部進入,通過分子篩床層吸附脫除水分后,從干燥器底部出來,在給定的吸附周期內(nèi),一臺處于吸附狀態(tài)來脫除原料氣中的水分,干燥后天然氣露點溫度-40度。第二臺處于再生狀態(tài)(加熱然后冷卻)來解析分子篩中的水分。當(dāng)處于吸附狀態(tài)的干燥器飽和后,切換到再生完畢的干燥器。每臺干燥器的完整循環(huán)周期為16h,吸附狀態(tài)8h、加熱狀態(tài)4.5h 、冷卻狀態(tài)3h 、切換備用狀態(tài)0.5h 。兩個干燥器切換使用。
伴生氣混烴回收設(shè)備再生氣為脫水脫烴后的干氣,進入再生氣加熱器加熱到200℃。熱的、干燥的氣體從下而上通過再生狀態(tài)(加熱)的干燥器,解析分子篩中的水分。從再生狀態(tài)(加熱)的干燥器出來的、濕的再生氣進入再生氣冷卻器連續(xù)冷卻,在再生氣分離器中分離冷凝水,該冷凝液體通過液位控制閥排放,集中處理。
二 伴生氣混烴回收設(shè)備低溫液化分離撬工藝
該撬有原料氣與干氣的預(yù)冷換熱器,冷卻器,分離器等。冷卻分離后的低溫干氣對原料氣預(yù)冷,可使原料氣降溫20度左右,提高了冷量的利用率,減小了能耗,降低了運行費用。然后進入環(huán)保冷媒的冷卻器降溫,混烴液化冷凝成液體后經(jīng)分離器,輸至混烴罐。分離器頂部設(shè)有高效絲網(wǎng)除沫器對液滴進行攔截,提高了燃氣質(zhì)量。
三 伴生氣混烴回收設(shè)備制冷撬工藝
該制冷撬采用環(huán)保冷媒R410,中外合資萊富康螺桿無級變速節(jié)能制冷壓縮機,且配有無需循環(huán)水的高效蒸發(fā)式冷凝器作為輔助撬,自動化程度高,操作彈性大,運行費用低。
四 自動化控制
為確保裝置運行可靠,操作維護方便,該裝置同時設(shè)有切斷閥及調(diào)節(jié)閥,檢測儀表包括流量計、溫度變送器、壓力變送器、液位計等,采用就地控制和PLC控制相結(jié)合,重要工藝參數(shù)的顯示、控制、報警及撬間邏輯聯(lián)鎖保護均由PLC系統(tǒng)完成。
工藝流程說明10000Nm3/h原料氣進入脫水分離裝置,脫水后的氣體首先利用系統(tǒng)中的冷量換熱,氣體冷卻至7度,再進入制冷裝置,冷卻至-30度。
-30度原料氣進入氣液分離器進行氣液分離,重組分為液態(tài)混烴,約1.28-1.3Mpa混烴后進入脫烴塔精餾,塔底由電加熱器加熱升溫,塔底混烴經(jīng)水分離后進混烴罐,塔頂?shù)蜏貧廨斶M入管道氣系統(tǒng)。
-30度氣進入氣液分離器進行氣液分離的氣體,進入氣氣換熱器,進行冷量交換,升溫至3度進入管道氣系統(tǒng)。脫烴裝置在該操作條件下每小時可分離混烴206Kg.
制冷系統(tǒng)一套,蒸發(fā)溫度-35度,經(jīng)溫度傳感器及自動調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)冷劑的自動調(diào)節(jié)。
脫烴裝置在該操作條件下的產(chǎn)量及能耗見下表:
天然氣脫烴 |
| |||||
制冷溫度 | 產(chǎn)出輕烴 | 液態(tài)輕烴中甲烷含量 | 總耗能 (制冷量/軸功率) | 加預(yù)冷后實際耗能 (制冷量/軸功率) | 進制冷前溫度 |
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-20℃ | 0kg/h | -- | -- | -- | -- |
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-25℃ | 89Kg/h | 10% | 302Kw/204Kw | 175kW/121kW | 10℃ |
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-28℃ | 160Kg/h | 10.4% | 324Kw/233Kw | 185kW/137KW | 8℃ | |
-30℃ | 206Kg/h | 10.7% | 338Kw/254Kw | 200Kw/150KW | 7℃ | |
-35℃ | 318Kg/h | 11.42% | 374Kw/312Kw | 224Kw/204KW | 5℃ |
|
注:本表按制冷溫度與蒸發(fā)溫度相差5度計算,小于-30度為覆疊制冷機。
設(shè)備清單及分項報價
本裝置各分為三部分,干燥系統(tǒng)、低溫分離精餾系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。
(一)脫水干燥系統(tǒng)
序號 | 名稱 | 材質(zhì) | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
一 | 非標(biāo)容器設(shè)備 |
| 臺 | 6 |
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1 | 干燥塔 | Q345R | 臺 | 2 |
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2 | 電熱器 | Q345R | 臺 | 1 |
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3 | 氣液分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
4 | 廢液收集罐 | Q345R | 臺 | 1 |
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5 | 冷卻器 | Q345R | 臺 | 1 |
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二 | 其他設(shè)備 |
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1 | 裝置內(nèi)管道閥門儀表 | 組合 |
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2 | 裝置內(nèi)調(diào)節(jié)閥壓力溫度變送器 | 組合 |
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3 | 裝置內(nèi)防爆管線橋接地線 | 組合 |
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4 | 裝置內(nèi)氮氣儀表風(fēng)管線 | 組合 |
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5 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
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6 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
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7 | 低壓控制柜顯示器 | 組合 |
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以上干燥裝置系統(tǒng)總價:壹佰壹拾萬圓(¥110萬) 此價格含技術(shù)指導(dǎo)安裝費和調(diào)試費用,不含設(shè)備就位費及土建基礎(chǔ)保溫防爆燈氣體報警等,裝置外公共設(shè)施由業(yè)主配套提供。 脫水撬裝規(guī)格6.5mX3m |
序號 | 名稱 | 材質(zhì) | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
一 | 非標(biāo)容器設(shè)備 |
| 臺 | 5 |
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1 | 塔釜 | Q345R | 臺 | 1 | 含電加熱器 |
2 | 氣液分離器 | S30408 | 臺 | 1 |
|
3 | 塔管 | S30408 | 臺 | 1 |
|
4 | 氣氣換熱器 | S30408 | 臺 | 1 |
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5 | 氣體冷卻器(蒸發(fā)器) | S30408 | 臺 | 1 |
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二 | 其他設(shè)備 |
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1 | 裝置內(nèi)管道閥門儀表 | 組合 |
|
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|
2 | 裝置內(nèi)調(diào)節(jié)閥壓力溫度變送器 | 組合 |
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|
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3 | 裝置內(nèi)防爆管線橋接地線 | 組合 |
|
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4 | 裝置內(nèi)氮氣儀表風(fēng)管線 | 組合 |
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5 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
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6 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
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7 | 低壓控制柜顯示器 | 組合 |
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以上分離精餾裝置總價:壹佰捌拾萬圓(¥180萬) 此價格含技術(shù)指導(dǎo)安裝費和調(diào)試費用,不含設(shè)備就位費及土建基礎(chǔ)保溫防爆燈氣體報警等,裝置外公共設(shè)施由業(yè)主配套提供。 脫烴撬裝規(guī)格7mX3m |
序號 | 名稱 | 材質(zhì) | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
一 | 主機及非標(biāo)容器設(shè)備 |
| 臺 | 6 |
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1 | 制冷壓縮機 |
| 臺 | 1 |
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2 | 油分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
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3 | 油冷卻器 | Q345R | 臺 | 1 |
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4 | 氣液分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
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5 | 儲液器 | Q345R | 臺 | 1 |
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6 | 經(jīng)濟器 | Q345R | 臺 | 1 |
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7 | 蒸發(fā)冷 |
| 臺 | 1 |
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二 | 其他設(shè)備 |
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1 | 裝置內(nèi)管道閥門儀表 | 組合 |
|
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2 | 裝置內(nèi)調(diào)節(jié)閥壓力溫度變送器 | 組合 |
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3 | 裝置內(nèi)防爆管線橋接地線 | 組合 |
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4 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
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5 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
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6 | 高低壓控制柜顯示器 | 組合 |
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以上一套制冷裝置總價:壹佰捌拾萬圓整(¥180萬) 此價格含技術(shù)指導(dǎo)安裝費和調(diào)試費用,不含設(shè)備就位費及土建基礎(chǔ)高壓電纜等,裝置外公共設(shè)施由業(yè)主配套提供。 制冷撬裝規(guī)格5.3mX3m 另有蒸發(fā)式冷凝器獨立撬塊 |
中壓氣體混烴裝置總價:肆佰柒拾萬圓整(¥470萬)
低壓氣體組分清單,以-30度制冷溫度為例模擬
表3 板一聯(lián)合站低壓天然氣組分表
(2020.5.16外輸閥組取樣)
序號 | 組分 | Mol% | 序號 | 組分 | Mol% |
1 | O2 | 0.5231 | 7 | iC4 | 1.027 |
2 | N2 | 1.374 | 8 | C4 | 4.109 |
3 | C1 | 76.42 | 9 | iC5 | 0.0511 |
4 | C2 | 9.914 | 10 | C5 | 0.0219 |
5 | CO2 | 1.769 | 11 | C6 | 0 |
6 | C3 | 4.793 | 12 | C7 | 0 |
注: ①原料氣來氣壓力0.1-0.2MPa; ②原料氣溫度:35℃;
③原料氣外輸壓力0.15MPa; ④C2-C5Mol含量在19.916%;
⑤氣量 25萬方/天;
10000Nm3/h氣體經(jīng)加壓到1.33Ma后進入脫水干燥系統(tǒng),后進入精脫烴裝置:首先利用系統(tǒng)中的冷量,經(jīng)兩次換熱,氣體冷卻至7度,再進入制冷裝置,冷卻至-30度。
-30度原料氣冷卻后進入氣液分離器進行氣液分離,重組分為液態(tài),壓力為1.2Mpa后進入精餾塔精餾,塔底由電加熱器加熱升溫,塔底混烴進混烴罐,塔頂?shù)蜏貧饨?jīng)氣氣換熱器后輸出管道氣。
-30度原料氣進入氣液分離器進行氣液分離的氣體,進入一級氣氣換熱器,進行冷量交換,升溫至2度進入管道氣。
脫烴裝置在該操作條件下每小時可分離混烴1280Kg.
制冷系統(tǒng)一套,制冷溫度-35度,為輕烴分離系統(tǒng)提供冷量,經(jīng)溫度傳感器及自動調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)冷劑的自動調(diào)節(jié)。
脫烴裝置在該操作條件下的產(chǎn)量及能耗見下表:
天然氣脫烴 |
| |||||
制冷溫度 | 產(chǎn)出輕烴 | 液態(tài)輕烴中甲烷含量 | 總耗能 (制冷量/軸功率) | 加預(yù)冷后實際耗能 (制冷量/軸功率) | 進制冷前溫度 |
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-20℃ | 685kg/h | 8.7% | 369Kw/223Kw | 237kw/143kw | 10℃ |
|
-25℃ | 997Kg/h | 9.3% | 428Kw/289Kw | 285kW/193kW | 9℃ |
|
-28℃ | 1170Kg/h | 9.7% | 462Kw/333Kw | 312kW/225KW | 8℃ | |
-30℃ | 1280Kg/h | 10% | 485Kw/365Kw | 333Kw/251KW | 7℃ | |
-35℃ | 1542Kg/h | 10.7% | 539Kw/451Kw | 379Kw/317KW | 6℃ |
|
注:本表按制冷溫度與蒸發(fā)溫度相差5度計算,小于-30度為覆疊制冷機。
設(shè)備清單及分項報價
本裝置各分為三部分,干燥系統(tǒng)、低溫分離精餾系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。
(一)脫水干燥系統(tǒng)
序號 | 名稱 | 材質(zhì) | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
一 | 非標(biāo)容器設(shè)備 |
| 臺 | 6 |
|
1 | 干燥塔 | Q345R | 臺 | 2 |
|
2 | 電熱器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
3 | 氣液分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
4 | 廢液收集罐 | Q345R | 臺 | 1 |
|
5 | 冷卻器 | Q345R | 臺 | 1 |
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二 | 其他設(shè)備 |
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1 | 裝置內(nèi)管道閥門儀表 | 組合 |
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|
2 | 裝置內(nèi)調(diào)節(jié)閥壓力溫度變送器 | 組合 |
|
|
|
3 | 裝置內(nèi)防爆管線橋接地線 | 組合 |
|
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|
4 | 裝置內(nèi)氮氣儀表風(fēng)管線 | 組合 |
|
|
|
5 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
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6 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
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7 | 低壓控制柜顯示器 | 組合 |
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以上分離裝置總價:壹佰壹拾萬圓(¥110萬) 此價格含技術(shù)指導(dǎo)安裝費和調(diào)試費用,不含設(shè)備就位費及土建基礎(chǔ)保溫防爆燈氣體報警等,裝置外公共設(shè)施由業(yè)主配套提供。 脫水撬裝規(guī)格6.5mX3m |
序號 | 名稱 | 材質(zhì) | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
一 | 非標(biāo)容器設(shè)備 |
| 臺 | 5 |
|
1 | 塔釜 | Q345R | 臺 | 1 | 含電加熱器 |
2 | 氣液三相分離器 | S30408 | 臺 | 1 |
|
3 | 塔管 | S30408 | 臺 | 1 |
|
4 | 氣氣換熱器 | S30408 | 臺 | 1 |
|
5 | 氣體冷卻器(蒸發(fā)器) | S30408 | 臺 | 1 |
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二 | 其他設(shè)備 |
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|
1 | 裝置內(nèi)管道閥門儀表 | 組合 |
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|
2 | 裝置內(nèi)調(diào)節(jié)閥壓力溫度變送器 | 組合 |
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3 | 裝置內(nèi)防爆管線橋接地線 | 組合 |
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4 | 裝置內(nèi)氮氣儀表風(fēng)管線 | 組合 |
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5 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
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6 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
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7 | 低壓控制柜顯示器 | 組合 |
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(三)、制冷系統(tǒng)
序號 | 名稱 | 材質(zhì) | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
一 | 主機及非標(biāo)容器設(shè)備 |
| 臺 | 6 |
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1 | 制冷壓縮機 |
| 臺 | 1 |
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2 | 油分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
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3 | 油冷卻器 | Q345R | 臺 | 1 |
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4 | 氣液分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
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5 | 儲液器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
6 | 經(jīng)濟器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
7 | 蒸發(fā)冷 | Q345R | 臺 | 1 |
|
二 | 其他設(shè)備 |
|
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|
1 | 裝置內(nèi)管道閥門儀表 | 組合 |
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2 | 裝置內(nèi)調(diào)節(jié)閥壓力溫度變送器 | 組合 |
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|
3 | 裝置內(nèi)防爆管線橋接地線 | 組合 |
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4 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
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5 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
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6 | 高低壓控制柜顯示器 | 組合 |
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