山西阳曲管道压差式天然气液化装置操作维护手册.doc

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1、 项目名称：山西阳曲52104Nm3/d管道压差式天然气液化装置业主：山西众能天然气有限公司操作、维护手册版次REV.说 明DESCRIPTION编制PRED校核CKD审核DISC APP.审定APPR.备注NOTE日期DATE目 录第一篇 安全操作规程71.液化天然气的有关安全特性71.1.燃烧范围71.2.着火温度与燃烧速度71.3.LNG的低温特性81.4.对生理上的影响81.5.有关安全检测设备81.6.LNG溢出或泄漏92.其他物料特性92.1.CO2气体性质92.2.MDEA溶液性质93.安全注意事项104.安全措施104.1.厂房设计104.2.防火设备114.3.防止超压115

2、绝热材料的使用116.液化天然气的紧急应对措施116.1.探测126.2.设备停机126.3.控制126.4.消防127.安全规程128.安全生产要点13第二篇 装置概述181.主要指标181.1.原料气组成：181.2.原料气参数191.3.装置设计规模：191.4.装置性能202.液化装置组成212.1.工艺系统框架图：212.2.净化系统框架图：222.3.装置系统组成：223.装置工艺流程描述：243.1.工艺描述：243.2.主要技术方法：244.工艺系统描述254.1.原料天然气计量调压系统254.2.膨胀用天然气预处理系统264.3.液化用天然气预处理系统294.4.LNG液化

3、系统384.5.LNG储存及装车系统414.6.外输系统445.辅助及公用工程系统描述455.1.氮气系统455.2.仪表空气系统475.3.加热系统495.4.地面火炬系统515.5.循环水系统535.6.废水系统536.装置消耗546.1.公用工程消耗546.2.机物料消耗54第三篇 装置的安装561.设备的安装562.管道及阀门的安装：563.节流装置的安装：574.安装完毕后的检查57第四篇 装置的操作要点581.脱水脱重烃系统的操作581.1.操作参数581.2.运行模式591.3.控制系统按钮591.4.系统性能监控592.脱二氧化碳系统的操作602.1.装置操作参数602.2.装

4、置水平衡的控制612.3.温度对装置的影响612.4.液位的控制612.5.过滤622.6.浓度操作622.7.发泡现象的处理和预防622.8.离心泵操作维护633.脱硫脱硫脱汞塔的操作644.膨胀机系统的操作651.膨胀机组常规操作654.1.变工况时的操作655.液化冷箱系统的操作655.1.正常操作655.2.变工况操作666.过滤器的操作666.1.过滤器切换与反吹666.2.过滤器滤芯清洗与更换667.废水处理系统的操作668.装置在线取样分析点679.手工取样分析的操作6710.其他设备的操作71第五篇 装置的首次启动721.首次启动前应完成工作722.启动前检查723.自控仪表调

5、试733.1.气动调节阀733.2.仪表743.3.DCS系统与ESD系统743.4.分析小屋764.动力设备单体试车765.系统吹扫776.过滤器滤芯安装，吸附塔、脱硫脱汞塔内部填料安装776.1.吸附剂装填之前的准备工作776.2.吸附剂、干燥吸附剂的装填786.3.过滤器滤芯的安装797.系统气密性试验797.1.系统气密性试验的原则与试验要求798.系统氮气置换808.1.置换原则、范围与合格标准808.2.氮气要求819.导热油炉烘炉8110.吸附剂初次加温再生8110.1.膨胀气流脱水脱重烃系统初次再生方案8210.2.液化气流脱水脱重烃系统初次再生方案8311.系统清洗（主要对C

6、O2吸收单元和胺液再生单元）8611.1.清水冲洗8611.2.Na3PO4溶液冲洗8711.3.脱盐水冲洗8911.4.胺溶液冲洗及发泡8911.5.aMDEA溶液循环8912.LNG贮槽预冷9013.冷箱裸冷9113.1.膨胀气净化系统进气9213.2.液化气净化系统进气9313.3.冷箱液化流路进气9413.4.冷箱膨胀流路进气9513.5.裸冷温度控制9713.6.结束裸冷9813.7.冷箱气密性试验9814.冷箱装填珠光砂9814.1.准备工作9814.2.充填方案99第六篇 装置的正常启动1001.启动步骤1011.2.启动期间注意事项108第七篇 装置的停车1091.正常停车10

7、91.1.正常停车顺序1091.2.正常停车操作1092.连锁停车1113.紧急停车1114.停车注意事项1124.1.正常停车1124.2.连锁停车1125.停车再启动时注意事项112第八篇 装置故障及处理1141.装置报警信号及处理措施1142.设备运行故障及处理措施1143.仪表故障及处理措施1144.阀门故障及处理措施1145.应急程序114第九篇 装置的维护1171.脱硫脱汞塔维护1171.1.填料参数（单台吸附器）1171.2.更换填料1172.脱水脱重烃塔维护1182.1.填料参数（单台吸附器）1182.2.更换填料1193.尾气脱硫塔维护1203.1.填料参数（单台吸附器）12

8、03.2.更换填料1214.废水处理塔维护1224.1.填料参数（单台吸附器）1224.2.更换填料1225.溶液过滤器维护1235.1.填料参数（单台吸附器）1235.2.更换填料1246.液化冷箱维护1256.1.绝热材料1256.2.保护氮气1256.3.冷箱底部温度监控1256.4.冷箱可燃气体检测1256.5.冷箱加温吹除1257.泵的维护1268.阀门的维护1269.LNG贮槽的维护12710.仪表控制系统的维护12711.其他系统的维护127附件：控制策略与控制方案调压计量撬使用说明书导热油加热炉使用说明书贫液泵使用说明书回收泵使用说明书消泡剂泵使用说明书液下泵使用说明书增压透平

9、膨胀机使用说明书4M32压缩机使用说明书DW8.5-2压缩机使用说明书DW8.5-3.5压缩机使用说明书LNG贮槽使用说明书LNG充车泵使用说明书LNG充车鹤管使用说明书地面火炬使用说明书DCS系统操作维护手册ESD系统操作维护手册分析小屋操作维护手册DCS监控数据表运行记录表液氮贮槽使用说明书仪表风空压机使用说明书无热再生装置使用说明书PSA制氮装置使用说明书闭式冷却塔使用说明书循环水泵使用说明书软水装置使用说明书脱盐水机组使用说明书第一篇 安全操作规程装置的使用，必须遵守安全规程。操作人员及在部门工作的人员都必须事先学习安全规程，并进行必要的训练。对于液化天然气的生产、储运和气化供气各个环

10、节，主要考虑的安全问题，就是围绕如何防止天然气泄漏，与空气形成可燃的混合气体，消除引发燃烧的基本条件，以及LNG设备的防火及消防要求；防止低温液化天然气设备超压，引起超压排放或爆炸；由于液化天然气的低温特性，对材料选择和设备制作方面的相关要求；在进行LNG操作时，操作人员的防护等。1. 液化天然气的有关安全特性液化天然气是以甲烷为主的液态混合物，常压下的沸点温度约为-162，密度大约为424kg/m3。LNG是非常冷的液体，在泄漏或溢出的地方，会产生明显的白色蒸汽云。白色蒸汽云的形成，使空气中的水蒸气被溢出的LNG冷却所致。当LNG转变为气体时，其密度为1.5 kg/m3。气体温度上升到-10

11、7时，气体密度与空气的密度相当。意味着LNG气化后，温度高于-107时，气体的密度比空气小，容易在空气中扩散。液态天然气的容积大约为气体的1/625。天然气无毒、无味、无色，漏泄到空气中不易发觉，因此，通常在天然气管网系统中，有意的加入一种难闻的气味，即加臭处理，以便气体泄漏时易于察觉。1.1. 燃烧范围天然气在空气中的达到燃烧的比例范围大约在体积分数为5%15%。在低温条件下，其燃烧的范围为体积分数的6%13%。1.2. 着火温度与燃烧速度在大气压条件下，纯甲烷的平均自动着火温度为650。如果混合气体的温度高于自动着火点，则在很短的时间后，气体将会自动点燃。LNG中碳氢化合物的重组分比例增加

12、自动着火温度降低。除受热点燃外，天然气也能被火花点燃。天然气的燃烧速度相对比较慢（大约为0.3m/s）。随着天然气在空气中的比例增加，燃烧速度亦增加。1.3. LNG的低温特性对于LNG的低温，主要防止低温条件下材料的脆性断裂和冷收缩对设备引起的危害。操作时主要防止低温流体对人体的低温灼伤。1.4. 对生理上的影响如果吸入甲烷含量高于体积分数9%的气体，会引起前额和眼部有压迫感，如果持续的暴露在这样的气氛环境下，会引起意识模糊和窒息。甲烷是一种普通的窒息物质。LNG持续的与外露的皮肤接触，会引起严重的低温灼伤和组织损坏。天然气在空气中的体积分数大于40%时，如果吸入过量的天然气会引起缺氧窒息

13、当空气中的氧气体积分数低于10%，天然气的体积分数高于50%时，对人体会产生永久性伤害。1.5. 有关安全检测设备 在有可燃气体、火焰、烟、高温、低温等潜在危险存在的地方，安装一些必要的探测器，对危险状况进行预报，可以使工作人员能及时采取紧急处理措施。如在液化冷箱内部设置了可燃气体报警检测，以监控冷箱内管道、阀门是否存在泄漏。LNG工厂中通常用以下几种检测器：甲烷气体检测器，高、低温检测器，烟火检测器。除了低温检测器外，其它几种检测设备都是必备的设备。每一个检测器都要与自动停机系统相连，再发现危险时能自动起作用。一旦启动报警，操作人员应及时判断分析原因，采取紧急处理措施，必要时甚至应停车。1

14、6. LNG溢出或泄漏LNG溢出或泄漏是属于一种比较严重的事故，由于设备的损坏或操作失误等原因引起的。焊缝、阀门、法兰和与储罐壁连接的管路等，是LNG容易产生泄漏的地方。当LNG从系统中泄漏出来时，冷流体将周围的空气冷却至露点以下，形成可见雾团。通过可见的蒸汽云团可以观测和判断有LNG的泄漏。对于管路阀门的泄漏，通过阀门上的异常结霜来判断是否出现泄漏。在使用软管输送LNG的情况下，软管必须通过相关标准的压力测试，并在使用前对每一根管路进行检查，尽量减少泄漏发生的可能性。2. 其他物料特性2.1. CO2气体性质CO2属窒息性气体，有窒息和麻醉作用。空气中二氧化碳浓度大于360毫克/升能立即致

15、死，浓度在90120毫克/升，一小时内能使人致命。国家规定：厂房中二氧化碳的浓度在1%（体积）以下。二氧化碳比空气重，一般多积聚于低洼地沟和容器底部。未经置换、取样分析，不得进入本装置容器及管道内。CO2中毒后应迅速将中毒者脱离毒区，吸氧，必要时用高压氧治疗。抢救人员应佩戴氧气呼吸罩或隔离式防毒面具。2.2. MDEA溶液性质MDEA是无色或微黄色粘性液体，易与水、乙醇、乙醚混溶，分子式CH3-N（CH2CH2OH）2，分子量119.16，沸点：246-249/760mmHg，比重1.0425，冰点：-21,粘度(12)101CP。产品标准如下：指标名称指 标优级品一级品合格品外 观无色或微黄

16、色粘性液体N-甲基二乙醇胺含量99%97%95%伯、仲胺的含量，mmol/g 0.50水 份 0.30.80%0.80%密度(20), g/cm31.030-1.0503. 安全注意事项装置的工作区及所有储存、输送和再处理各类产品气的场所，都必须注意以下安全事项:a.禁止吸烟和明火会产生火苗的工作，如电焊、气焊、砂轮磨刮等，禁止在生产区进行。b.不得穿着带有铁钉或带有任何钢质件的鞋子，以避免磨擦产生火花。并不能采用易产生静电火花的质料作工作服。4. 安全措施4.1. 厂房设计 装置的厂房和附属建筑必须配备适当的通风系统。尤其是在地下室，地坑和通道等处，这些地方易造成气体成分的增浓。4.2. 防

17、火设备为及时扑灭起火，应该配置足够的灭火设备： 特殊的喷淋装置，只要用手一按或人一走进去便能喷水。 配置有足够长度水龙带的消防龙头。 配备方便的手提式灭火器。 安全可靠的报警系统。4.3. 防止超压在受压状态下工作的所有容器和管道，以及内部压力可能会升高的容器和管道，必须配备防超压的安全装置（安全阀、防爆膜等）。这些安全装置必须保持良好的工作状态。必要时，安全阀的起跳压力要定期进行检查。报警系统必须定期进行检查。5. 绝热材料的使用为使保冷箱内的绝热材料保持良好的绝热性能，需在保冷箱内充氮以防止湿气的浸入，要定期检查保冷箱内充氮压力。在装填绝热材料时，必须使用特制面罩和手套，防止损害呼吸器官和

18、皮肤。冷箱装砂口应设置防护栅格，以防止人员或其他杂物跌入冷箱内，千万别踏入珠光砂堆中，以免陷落，造成生命危险。6. 液化天然气的紧急应对措施为控制LNG溢出和预防火灾，紧急反应主要有探测、设备停机、控制及灭火四个方面。6.1. 探测快速鉴定LNG排放（液体或蒸气）的类型、溢出位置、溢出后的扩散情况、LNG蒸气或火势的移动方向，这些都是很重要的。可以通过人工检查或探测器来确定LNG的泄漏，另外通过声音（液体或气体的流动）、沸腾、结霜、气味（如果加了气味的话）可以帮助工作人员检查到LNG的泄漏。6.2. 设备停机当LNG系统发生泄漏时，停止设备的运转可以阻止LNG进一步泄漏。当监测系统发生警报时，

19、设备会自动关闭或由工作人员关闭，并控制不要产生点火源。发生事故的区域要进行隔离。6.3. 控制控制排放出的LNG或火势，可以减少财产的损失和人员的伤亡。排放出的LNG应当被引到没有点火源和不会受低温液体伤害的区域。可以通过围堰、壕沟、坡槽或其他方法来控制LNG的排放。用高膨胀率的泡沫可以控制LNG的气化率。6.4. 消防消防的主要目的是扑灭火源或防止火焰的扩散。消防装备主要使用化学干粉灭火器、高膨胀泡沫灭火器或其他装备。7. 安全规程 操作人员必须经过三级安全生产教育和本装置生产操作知识学习，持证上岗，无操作证不准进行独立操作。 进入装置界区，作业人员应穿戴好劳动保护用品；工作前应认真检查所用

20、工具、机械和各种安全防护设施是否齐全完好，发现隐患立即解决，否则不准生产。女士长发应挽入帽内。 巡回检查及登高作业，应走安全通道。安全通道、楼梯照明应完好，安全通道禁止堆放杂物，随时保持道路畅通。登高作业人员应戴好安全帽，拴好安全带； 非操作人员不能乱动设备、仪器仪表；非电气专业人员不能触摸电气设备，防止触电；禁止跨越、手摸运转设备，防止事故的发生。 电器设备和线路绝缘良好，所有设备有良好的静电、防雷保护装置，运转设备应加安全防护罩，高温、低冷设备和管道应有良好的保温、保冷层。 装置内禁止吸烟，不准干私活，串岗；上班前不准喝酒，禁止小孩入内。 检修时，应切断待检修的设备管道前后联系，关死阀门，

21、插好盲板，带压设备未完全泄压不准检修，进入压力容器内前应通风置换，作空气成份分析，当氧含量在1821时方可进入，进入容器内作业时，设备外应有监护人员。动火前应报有关部门，动火分析合格后，并由安全员开出动火证，方可开始动火。 装置界区内应配置有消防器材，操作人员都应知道消防器材的放置地点和使用方法，平时严禁乱动，消防器材每年定期检查。8. 安全生产要点 操作人员应“三懂四会”，懂生产原理、懂生产方法、懂设备结构；会生产操作、会使用设备、会维护保养、会排出故障。 操作人员应熟悉本装置的工艺流程，物料性质，生产工艺指标，注意各点压力、温度、浓度等工艺参数是否控制在指标范围内，各工序是否运行正常，有无

22、超温、超压、跑、冒、漏、滴现象；设备运转应平稳，无异响、异味；天然气的能耗控制在指标范围内；电器仪表设备运行是否正常，程控阀开关是否灵活可靠。通过学习，正确合理操作，对不正常生产情况应准确分析原因，及时处理，保证装置的正常生产，防止事故的发生。 装置内作业人员应遵守各种安全规程，生产操作规程，设备检修规程，能正确使用消防器材，各专业人员相互配合，确保装置的连续稳定、长周期运行。第二篇 装置概述1. 主要指标说明: 1. MPa表示表压，MPa.A表示绝压 2. Nm3表示0、0.101325MPa.A的气体状态1.1. 原料气组成：原料气组成组份名称组成（体积分数，mol%）氢气 Hydrog

23、en0.00氦气 Helium0.014 氮气 Nitrogen0.667 氧气 Oxygen0.000 硫化氢 H2S0.000 氩气 Argon0.000 二氧化碳CO21.3953 二氧化硫 SO20.000 甲烷Methane92.6719 乙烷Ethane4.088 乙烯 Ethene 0.000 丙烷Propane0.7385 异丁烷i-C40.1196 正丁烷n-C40.1321 新戊烷Neo-C50.0078 异戊烷i-C50.0567 正戊烷n-C50.0206 己烷C60.028 庚烷C70.0084 辛烷C80.0014 壬烷C90.0004 癸烷及以上C10+0.000

24、 甲基环戊烷Mcyclopentane0.0048 苯Benzene0.0045 环己烷Cyclohexane0.0051 甲基环己烷Mcyclohexane0.0051 甲苯Toluene0.0015 乙苯E-Benzene0.000 对二甲苯p-Xylene0.000 间二甲苯m-Xylene0.000 邻二甲苯o-Xylene0.000 汞含量(g/m3)0.111.2. 原料气参数上游管网进气压力：7.8 MPaG下游管网压力：3.1 MPaG原料气进气温度： 5 40原料气每天处理量：500万Nm31.3. 装置设计规模：装置的设计最大日处理量500万Nm3/d（装置能力的弹性范围：

25、85%-110%），最大液化产量约52万Nm3/d。1.4. 装置性能进装置原料气参数（设计条件）：进装置天然气流量Nm3/D压力MPaG温度5,000, 0007.8540出装置天然气流量Nm3/D压力MPaG温度4,427,8003.140液化天然气产量：液化天然气（出冷箱）流量Nm3/D压力MPaG温度保证值：515,0000.1-159目标值：520,0002. 液化装置组成2.1. 工艺系统框架图：2.2. 净化系统框架图：预处理 膨胀气流气液分离过滤冷却溶液吸收原料气废水处理贫液泵 闪蒸气去界外 CO2去界外溶液再生闪 蒸 脱汞，脱水，脱重烃等液化气流2.3. 装置系统组成：2.3

26、1. 原料天然气计量调压系统2.3.2. 膨胀用天然气预处理系统 膨胀用天然气净化系统脱水单元和脱苯单元 膨胀用天然气脱硫、脱汞系统 膨胀用天然气进冷箱前过滤系统2.3.3. 液化用天然气预处理系统 液化用天然气净化系统脱CO2单元 液化用天然气净化系统脱水单元和脱苯单元 液化用天然气脱硫、脱汞系统 液化用天然气进冷箱前过滤系统2.3.4. LNG液化系统 膨胀机制冷系统 天然气液化系统 冷箱BOG压缩系统2.3.5. LNG储存及装车系统 LNG储存系统 LNG装车系统2.3.6. 外输系统 贮存BOG压缩系统 调压系统2.3.7. 装置辅助及公用工程系统组成 氮气系统 仪表空气系统 加热

27、系统 地面火炬系统 循环冷却水系统 脱盐水系统 污水处理系统 消防系统（用户自备）2.3.8. 装置仪表控制系统 就地仪表 远传仪表 DCS系统 ESD系统 分析化验系统 F&GS系统（用户自备） CCTV系统（用户自备）2.3.9. 装置电气控制系统 高压配电系统 低压配电系统 就地机旁柜、防爆操作柱 变配电系统（甲方自备）； 照明系统（甲方自备）；3. 装置工艺流程描述：3.1. 工艺描述：来自管网的原料天然气经计量稳压后分成二路：第一路膨胀用天然气，进入净化系统，净化系统采用吸附法脱除水、重烃和汞；进入液化冷箱经换热器冷却后再经膨胀复热出冷箱，制取液化所需的部分冷量；膨胀后气体经由膨胀机

28、同轴拖动的增压机增压后与BOG增压气体汇合。第二路液化用天然气进入净化系统，净化系统采用N-甲基二乙醇胺吸收法（即MDEA）脱除原料气中的CO2，吸附法脱除水、重烃和汞；液化系统采用天然气差压膨胀+节流制冷工艺将天然气进行逐级的冷凝、蒸发、节流、膨胀得到不同温度水平的制冷量，进行部分液化。出冷箱的液化天然气节流减压至0.1MPa后送入LNG贮罐。出装置的低压尾气经BOG增压机加压后与膨胀后气体汇合，送入下流3.1MPa用气管网。3.2. 主要技术方法： 采用浸硫活性碳脱汞（全部原料气）； 采用分子筛脱除微量水份（全部原料气）； 采用活性炭脱除苯和重烃（全部原料气）； 采用N-甲基二乙醇胺吸收法

29、脱除二氧化碳（液化气流部分）； 采用精密过滤元件过滤分子筛和活性炭粉尘（全部原料气）； 主要采用天然气差压膨胀制冷将液化气流部分液化；4. 工艺系统描述4.1. 原料天然气计量调压系统4.1.1. 系统描述本系统主要由两台原料气分离器和一台过滤稳压计量撬块组成。从用户来的原料天然气（5,000,000Nm3/D）在540，大于7.8MPa条件下进入本装置，原料气首先经过原料气过滤分离器尽可能除去可能携带的游离液体和机械杂质，再经过过滤器清除杂质后，进入稳压阀后，将压力稳定在7.8MPa，进入流量计计量后送往后级系统。出流量计的一小部分原料气（流量约650Nm3/h）在刚开车时或有特殊情况时，去

30、导热油炉系统做燃料用。原料天然气的计量调压系统为两路并联，分别具有过滤、稳压功能，两路为一用一备。流量计设置一台超声波流量计。原料天然气进装置设置有事故联锁切断阀，切断进入装置的原料天然气源，保证装置、人员及附近设施的安全。4.1.2. 工艺操作条件序号项 目操作参数一原料气过滤分离器F-01101A/B1正常液位3070%2压力降20KPa4.2. 膨胀用天然气预处理系统4.2.1. 膨胀用天然气预处理系统技术指标杂质控制指标H2O1ppmVH2S3.5mg/Nm3（4ppmV）Hg0.01g/Nm3C5+10ppmV允许压降0.1 MPa4.2.2. 膨胀用天然气净化系统脱水单元和脱苯单元

31、 工艺原理：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脱除天然气中的水分、C5以及C5+重烃。下图为不同温度下的吸附等温线示意图从上图中的两条吸附等温线可以看出：在压力一定时，随着温度的升高，吸附剂对相同物质的吸附容量减小；反之，则增加。在温度一定时，随着压力的降低，吸附剂对相同物质的吸附容量减小；反之，则增加。变温变压吸附过程正是利用上图中吸附剂对相同物质在A-B-C段的吸附特性来实现吸附与解吸的。吸附剂在A点(常温、高压)大量吸附管道气中的重烃、水分，完成吸附后降压到B点（常温、低压），释放部分吸附杂质，温度再升高至C点（高温、低压）以释放出大量被吸附的杂质组分；然

32、后再降温至B点并用吸附净化气升压至A点，使催化剂恢复高吸附容量从而实现对天然气的连续纯化。 工艺流程说明脱水脱重烃工序采用变温变压吸附（PTSA）工艺完成气体中杂质的深度脱除，来自吸收塔顶过滤器的天然气（7.72MPa.G、40）进入吸附净化塔T04101A/B/C底部，通过塔内吸附剂对原料气中组分在不同压力及温度下吸附容量不同及选择性吸附的作用脱除气体中的水分、C5+以上重烃杂质；净化后的合格气体去脱硫脱汞塔。纯化脱苯单元采用三塔流程，三台吸附器连续循环使用，一台吸附器工作，另两台吸附器则处于吸附剂再生的不同阶段。4.2.3. 膨胀用天然气脱硫、脱汞系统脱汞工艺原理天然气中的汞采用化学吸附法

33、脱除，选用浸硫活性炭作吸附剂，其反应原理如下：Hg + S = HgS天然气中的汞与吸附剂中孔道表面的硫反应，生成的HgS被截留在吸附的众多孔道内，以达到脱汞的目的。脱硫脱汞塔内装脱汞剂和脱硫剂，汞与脱硫剂（浸硫活性炭）上的硫产生化学反应生成硫化汞，吸附在活性炭上，从而达到脱除汞之目的。从系统出来的天然气的汞含量小于0.01g/Nm3。硫化物小于3.5mg/Nm3(4ppmV)。脱硫脱汞塔与过滤系统采用两塔工艺，可并可串操作，不仅可提高吸附剂利用率，而且一旦出现原料气中硫化物、汞的大幅度波动，也可以在不停车的情况下更换吸附剂，两台脱汞器每半年切换一次；在吸附塔出口设置分析采样点，定期分析净化气

34、中的硫化物和汞。4.2.4. 膨胀用天然气进冷箱前过滤系统为了防止从净化系统来的天然气中带有一些分子筛粉尘、活性炭粉尘进入铝制板翅式换热器，堵塞低温设备，所以在天然气进液化冷箱前，设置有两台过滤器，并联使用，一用一备。当一只出现堵塞，阻力升高，可不停机在线清洗或更换过滤器。4.2.5. 膨胀用天然气预处理系统操作条件序号项 目操作参数一预处理塔T-02101A/B/C1操作压力7.8MPa.G 2吸附温度40220二预处理再生气加热器E-021011操作压力管程3.2MPa.G 2壳程0.4MPa.G3操作温度管程40-2204壳程280-250三预处理再生气冷却器E-023011操作压力管程

35、3.2MPa.G 2壳程0.4MPa.G 3操作温度管程200-404壳程32-40四预处理再生气气液分离器V-023011操作温度402操作压力3.2MPa.G3正常液位3070%五油分离器 V-021011操作温度40-2802操作压力常压六预处理脱硫脱汞塔T-02201A/B1操作压力7.8MPa.G 2操作温度40七预处理活性炭过滤器F-02201A/B1操作压力7.8MPa.G2操作温度403正常流量153863.32Nm3/h4过滤精度除去99.5%以上直径10m的所有粒子4.3. 液化用天然气预处理系统4.3.1. 液化用天然气预处理系统技术指标杂质控制指标H2O1ppmVCO2

36、30ppmVH2S3.5mg/Nm3（4ppmV）Hg0.01g/Nm3C5及C5+10ppmV允许压降0.2 MPa4.3.2. 液化用天然气净化系统脱CO2单元 工艺原理：根据天然气体成份和净化气产品质量要求，本净化工艺采用湿法脱除天然气中的CO2，选用活化MDEA（N-甲基二乙醇胺）为吸收剂，一段吸收，一段再生，MDEA溶液循环使用。胺溶液吸收的反应原理如下：MDEA(N-Methyldiethanolamine) 即N-甲基二乙醇胺，分子式CH3-N(CH2CH2OH)2，分子量119.2，沸点246248，闪点260，凝固点-21，汽化潜热519.16KJ/Kg，能与水和醇混溶，微溶

37、于醚。在一定条件下，对二氧化碳等酸性气体有很强的吸收能力，而且反应热小，解吸温度低，化学性质稳定，无毒，不降解。 纯MDEA溶液与CO2不发生反应，但其水溶液与CO2可按下式反应： CO2+H2O=H+HCO3- (1) H+R2NCH3=R2NCH3H + (2) 式(1)受液膜控制，反应速率极慢，式(2)则为瞬间可逆反应，因此式(1)为MDEA吸收CO2的控制步骤，为加快吸收速率，在MDEA溶液中加入15%的活化剂R2NH后，反应按下式进行： R2NH+ CO2 =R2NCOOH (3) R2NCOOH+R2NCH3+H2O=R2NH+R2CH3NH +HCO3- (4) (3)+(4):

38、 R2NCH3+CO2+H2O=R2CH3NH+ + HCO3- (5) 由式(3)(5)可知，活化剂与CO2直接发生反应，大大加快了CO2向液相的传递速率，而MDEA又被活化；以上各式均为可逆反应，低压高温下逆向进行。MDEA分子含有一个叔胺基团，吸收CO2后生成碳酸氢盐，加热再生时远比伯仲胺生成的氨基甲酸盐所需的热量低得多。 MDEA 溶液在与CO2发生化学反应的同时，也有部份CO2溶解于溶液中，该部份CO2在再生时也随之释放出来。天然气脱二氧化碳系统的特点：1) 专用活化剂配方，CO2脱除精度高。活化MDEA为吸收剂，对设备基本无腐蚀。3）已在多套LNG脱酸装置中成功应用，成熟可靠。 工

39、艺流程说明来自原料气过滤器的天然气压力：7.78MPa.G，CO2含量3.0%，温度为540。经吸收塔顶加热器E-02401换热至20（低温工况）后从吸收塔T-03101底部进入，或者直接进入吸收塔底部（常温工况），自下而上通过吸收塔；与自上而下的活化MDEA溶液（贫液）在吸收塔内填料表面逆向流动、进行充分传质传热；气体中的CO2、H2S等酸性气体被溶液大量吸收进入液相，未被吸收的组份从吸收塔顶部流出。从塔顶流出的气体经吸收塔顶加热器E02401换热（低温工况）或者经吸收塔顶冷却器E-03201冷却降温至40（常温工况）后进入吸收塔顶气液分离器V-03201，在分离器中完成气液分离，气体从分离

40、器顶部流出并进入吸收塔顶过滤器F-03201，在吸收塔顶过滤器中分离掉机械杂质及游离液体并调整压力后去脱水单元和脱苯单元。从分离器底部出来的液体和塔顶过滤器底部出来的液体混合后进入闪蒸罐循环使用。从贫液冷却器E-03502来的活化MDEA溶液（贫液）经贫液泵P-03301A/B升压（8.58Mpa.G、48）后分成两路，一路直接进入吸收塔顶部作为脱酸吸收剂，另一路经调节阀控制流量（循环量的1/10）并降压后进入溶液过滤器V-03301，在溶液过滤中过滤炭的作用下在线脱除溶液中的杂质后返回贫液泵入口循环使用。吸收塔（T-03101）内的MDEA溶液吸收CO2后，被称为富液，温度5560，由调节阀

41、调节吸收塔液位，减压至0.50.7 MPa后进入闪蒸罐（V-03101），在闪蒸罐中因降压闪蒸出的气体经调节阀调压后送往界外。为保证闪蒸罐压力稳定及避免溶液氧化，引氮气进入闪蒸罐以形成氮封，闪蒸罐的压力控制在0.40.6Mpa之间。从闪蒸罐底部流出的液体经富液过滤器F-03101脱除机械杂质后再通过贫富液换热器E-03501与贫液换热升温到99并经调节阀控制液位后进入再生塔T-03501顶部，在再生塔内进行汽提再生，直至贫液的贫液度达到指标。再沸器（E-03503）的热源来自180左右的低温导热油系统，再生塔下部操作温度为115125，以保证MDEA溶剂再生彻底，再生温度由调节阀自动控制。出再生塔的MDEA溶液称为贫液，经过贫富液换热器（E-03501）、贫液冷却器（E-03502），被冷却到40左右，去贫液泵进口循环使用。从再生塔顶部流出的气体经再生塔顶冷却器E-03601降温后（0.03MPa.G、40）进入再生塔顶气液分离器V-03601，在气液分离器完成气液分离