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脱烃设备 天然气脱烃装置
- 型号
- 脱烃设备
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详细信息
脱烃系统：包括主冷却器（蒸发器）、预冷换热器、重烃分离器（设计压力4MPa）、精馏塔。
制冷系统：包括压缩机（P 1.9MPa）、制冷剂储罐、分冷冷却器、经济器（换热器）。
为提高燃气质量，增加经济效益，根据原气体成分及压力，结合现场情况，采用占地面积小，运输灵活方便的撬装化脱水脱烃工艺。
一 脱水干燥撬工艺
该干燥脱水撬设两台干燥器，原料气从干燥器顶部进入，通过分子筛床层吸附脱除水分后，从干燥器底部出来，在给定的吸附周期内，一台处于吸附状态来脱除原料气中的水分，干燥后天然气露点温度-40度。第二台处于再生状态（加热然后冷却）来解析分子筛中的水分。当处于吸附状态的干燥器饱和后，切换到再生完毕的干燥器。每台干燥器的完整循环周期为16h，吸附状态8h、加热状态4.5h 、冷却状态3h 、切换备用状态0.5h 。两个干燥器切换使用。
再生气为脱水脱烃后的干气，进入再生气加热器加热到200℃。热的、干燥的气体从下而上通过再生状态（加热）的干燥器，解析分子筛中的水分。从再生状态（加热）的干燥器出来的、湿的再生气进入再生气冷却器连续冷却，在再生气分离器中分离冷凝水，该冷凝液体通过液位控制阀排放，集中处理。
二 低温液化分离撬工艺
该撬有原料气与干气的预冷换热器，冷却器，分离器等。冷却分离后的低温干气对原料气预冷，可使原料气降温20度左右，提高了冷量的利用率，减小了能耗，降低了运行费用。然后进入环保冷媒的冷却器降温，混烃液化冷凝成液体后经分离器，输至混烃罐。分离器顶部设有高效丝网除沫器对液滴进行拦截，提高了燃气质量。
三 制冷撬工艺
该制冷撬采用环保冷媒R410，中外合资莱富康螺杆无级变速节能制冷压缩机，且配有无需循环水的高效蒸发式冷凝器作为辅助撬，自动化程度高，操作弹性大，运行费用低。
四 自动化控制
为确保装置运行可靠，操作维护方便，该装置同时设有切断阀及调节阀，检测仪表包括流量计、温度变送器、压力变送器、液位计等，采用就地控制和PLC控制相结合，重要工艺参数的显示、控制、报警及撬间逻辑联锁保护均由PLC系统完成。
工艺流程说明
根据两股气体（25万方每天中压气和25万方每天低压气）的流量组分，需要分两套装置，每股气体单独设立装置。
通过软件模拟现对以上两套脱烃装置工艺流程作以下说明。
中压气体组分清单，以-30度制冷温度为例模拟
表2 板一联合站中压天然气组分表
（2020.5.29 外输阀组取样）
序号 | 组分 | Mol% | 序号 | 组分 | Mol% |
1 | O2 | 0.8965 | 7 | iC4 | 1.131 |
2 | N2 | 1.44 | 8 | C4 | 1.044 |
3 | C1 | 88.92 | 9 | iC5 | 0.3674 |
4 | C2 | 4.031 | 10 | C5 | 0.2145 |
5 | CO2 | 0.4721 | 11 | C6 | 0 |
6 | C3 | 0.4721 | 12 | C7 | 0 |
注：①原料气来气压力1.3-1.5MPa； ②原料气温度：35℃；
③原料气外输压力1-1.4MPa ； ④C2-C5Mol含量在7.26%；
⑤气量25万方/天；
10000Nm3/h原料气进入脱水分离装置，脱水后的气体首先利用系统中的冷量换热，气体冷却至7度，再进入制冷装置，冷却至-30度。
-30度原料气进入气液分离器进行气液分离，重组分为液态混烃，约1.28-1.3Mpa混烃后进入脱烃塔精馏，塔底由电加热器加热升温，塔底混烃经水分离后进混烃罐，塔顶低温气输进入管道气系统。
-30度气进入气液分离器进行气液分离的气体，进入气气换热器，进行冷量交换，升温至3度进入管道气系统。脱烃装置在该操作条件下每小时可分离混烃206Kg.
制冷系统一套，蒸发温度-35度，经温度传感器及自动调节阀实现冷剂的自动调节。
脱烃装置在该操作条件下的产量及能耗见下表：
天然气脱烃 |
| |||||
制冷温度 | 产出轻烃 | 液态轻烃中甲烷含量 | 总耗能 （制冷量/轴功率） | 加预冷后实际耗能 （制冷量/轴功率） | 进制冷前温度 |
|
-20℃ | 0kg/h | -- | -- | -- | -- |
|
-25℃ | 89Kg/h | 10% | 302Kw/204Kw | 175kW/121kW | 10℃ |
|
-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：本表按制冷温度与蒸发温度相差5度计算，小于-30度为覆叠制冷机。
设备清单及分项报价
本装置各分为三部分，干燥系统、低温分离精馏系统和制冷系统。
（一）脱水干燥系统
序号 | 名称 | 材质 | 单位 | 数量 | 备注 |
一 | 非标容器设备 |
| 台 | 6 |
|
1 | 干燥塔 | Q345R | 台 | 2 |
|
2 | 电热器 | Q345R | 台 | 1 |
|
3 | 气液分离器 | Q345R | 台 | 1 |
|
4 | 废液收集罐 | Q345R | 台 | 1 |
|
5 | 冷却器 | Q345R | 台 | 1 |
|
二 | 其他设备 |
|
|
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|
1 | 装置内管道阀门仪表 | 组合 |
|
|
|
2 | 装置内调节阀压力温度变送器 | 组合 |
|
|
|
3 | 装置内防爆管线桥接地线 | 组合 |
|
|
|
4 | 装置内氮气仪表风管线 | 组合 |
|
|
|
5 | 装置撬块支架 | 组合 |
|
|
|
6 | 远传自动控制显示及其编程 | 组合 |
|
|
|
7 | 低压控制柜显示器 | 组合 |
|
|
|
以上干燥装置系统总价：壹佰壹拾万圆（￥110万） 此价格含技术指导安装费和调试费用，不含设备就位费及土建基础保温防爆灯气体报警等，装置外公共设施由业主配套提供。 脱水撬装规格6.5mX3m | |||||
- 脱烃分离精馏装置
序号 | 名称 | 材质 | 单位 | 数量 | 备注 |
一 | 非标容器设备 |
| 台 | 5 |
|
1 | 塔釜 | Q345R | 台 | 1 | 含电加热器 |
2 | 气液分离器 | S30408 | 台 | 1 |
|
3 | 塔管 | S30408 | 台 | 1 |
|
4 | 气气换热器 | S30408 | 台 | 1 |
|
5 | 气体冷却器（蒸发器） | S30408 | 台 | 1 |
|
二 | 其他设备 |
|
|
|
|
1 | 装置内管道阀门仪表 | 组合 |
|
|
|
2 | 装置内调节阀压力温度变送器 | 组合 |
|
|
|
3 | 装置内防爆管线桥接地线 | 组合 |
|
|
|
4 | 装置内氮气仪表风管线 | 组合 |
|
|
|
5 | 装置撬块支架 | 组合 |
|
|
|
6 | 远传自动控制显示及其编程 | 组合 |
|
|
|
7 | 低压控制柜显示器 | 组合 |
|
|
|
以上分离精馏装置总价：壹佰捌拾万圆（￥180万） 此价格含技术指导安装费和调试费用，不含设备就位费及土建基础保温防爆灯气体报警等，装置外公共设施由业主配套提供。 脱烃撬装规格7mX3m | |||||
- 制冷系统
序号 | 名称 | 材质 | 单位 | 数量 | 备注 |
一 | 主机及非标容器设备 |
| 台 | 6 |
|
1 | 制冷压缩机 |
| 台 | 1 |
|
2 | 油分离器 | Q345R | 台 | 1 |
|
3 | 油冷却器 | Q345R | 台 | 1 |
|
4 | 气液分离器 | Q345R | 台 | 1 |
|
5 | 储液器 | Q345R | 台 | 1 |
|
6 | 经济器 | Q345R | 台 | 1 |
|
7 | 蒸发冷 |
| 台 | 1 |
|
二 | 其他设备 |
|
|
|
|
1 | 装置内管道阀门仪表 | 组合 |
|
|
|
2 | 装置内调节阀压力温度变送器 | 组合 |
|
|
|
3 | 装置内防爆管线桥接地线 | 组合 |
|
|
|
4 | 装置撬块支架 | 组合 |
|
|
|
5 | 远传自动控制显示及其编程 | 组合 |
|
|
|
6 | 高低压控制柜显示器 | 组合 |
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|
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以上一套制冷装置总价：壹佰捌拾万圆整（￥180万） 此价格含技术指导安装费和调试费用，不含设备就位费及土建基础高压电缆等，装置外公共设施由业主配套提供。 制冷撬装规格5.3mX3m 另有蒸发式冷凝器独立撬块 | |||||
中压气体混烃装置总价：肆佰柒拾万圆整（￥470万）
低压气体组分清单，以-30度制冷温度为例模拟
表3 板一联合站低压天然气组分表
（2020.5.16外输阀组取样）
序号 | 组分 | Mol% | 序号 | 组分 | 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原料气来气压力0.1-0.2MPa； ②原料气温度：35℃；
③原料气外输压力0.15MPa； ④C2-C5Mol含量在19.916%；
⑤气量 25万方/天；
10000Nm3/h气体经加压到1.33Ma后进入脱水干燥系统，后进入精脱烃装置：首先利用系统中的冷量，经两次换热，气体冷却至7度，再进入制冷装置，冷却至-30度。
-30度原料气冷却后进入气液分离器进行气液分离，重组分为液态，压力为1.2Mpa后进入精馏塔精馏，塔底由电加热器加热升温，塔底混烃进混烃罐，塔顶低温气经气气换热器后输出管道气。
-30度原料气进入气液分离器进行气液分离的气体，进入一级气气换热器，进行冷量交换，升温至2度进入管道气。
脱烃装置在该操作条件下每小时可分离混烃1280Kg.
制冷系统一套，制冷温度-35度，为轻烃分离系统提供冷量，经温度传感器及自动调节阀实现冷剂的自动调节。
脱烃装置在该操作条件下的产量及能耗见下表：
天然气脱烃 |
| |||||
制冷温度 | 产出轻烃 | 液态轻烃中甲烷含量 | 总耗能 （制冷量/轴功率） | 加预冷后实际耗能 （制冷量/轴功率） | 进制冷前温度 |
|
-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：本表按制冷温度与蒸发温度相差5度计算，小于-30度为覆叠制冷机。
设备清单及分项报价
本装置各分为三部分，干燥系统、低温分离精馏系统和制冷系统。
（一）脱水干燥系统
序号 | 名称 | 材质 | 单位 | 数量 | 备注 |
一 | 非标容器设备 |
| 台 | 6 |
|
1 | 干燥塔 | Q345R | 台 | 2 |
|
2 | 电热器 | Q345R | 台 | 1 |
|
3 | 气液分离器 | Q345R | 台 | 1 |
|
4 | 废液收集罐 | Q345R | 台 | 1 |
|
5 | 冷却器 | Q345R | 台 | 1 |
|
二 | 其他设备 |
|
|
|
|
1 | 装置内管道阀门仪表 | 组合 |
|
|
|
2 | 装置内调节阀压力温度变送器 | 组合 |
|
|
|
3 | 装置内防爆管线桥接地线 | 组合 |
|
|
|
4 | 装置内氮气仪表风管线 | 组合 |
|
|
|
5 | 装置撬块支架 | 组合 |
|
|
|
6 | 远传自动控制显示及其编程 | 组合 |
|
|
|
7 | 低压控制柜显示器 | 组合 |
|
|
|
以上分离装置总价：壹佰壹拾万圆（￥110万） 此价格含技术指导安装费和调试费用，不含设备就位费及土建基础保温防爆灯气体报警等，装置外公共设施由业主配套提供。 脱水撬装规格6.5mX3m | |||||
- 脱烃分离装置
序号 | 名称 | 材质 | 单位 | 数量 | 备注 |
一 | 非标容器设备 |
| 台 | 5 |
|
1 | 塔釜 | Q345R | 台 | 1 | 含电加热器 |
2 | 气液三相分离器 | S30408 | 台 | 1 |
|
3 | 塔管 | S30408 | 台 | 1 |
|
4 | 气气换热器 | S30408 | 台 | 1 |
|
5 | 气体冷却器（蒸发器） | S30408 | 台 | 1 |
|
二 | 其他设备 |
|
|
|
|
1 | 装置内管道阀门仪表 | 组合 |
|
|
|
2 | 装置内调节阀压力温度变送器 | 组合 |
|
|
|
3 | 装置内防爆管线桥接地线 | 组合 |
|
|
|
4 | 装置内氮气仪表风管线 | 组合 |
|
|
|
5 | 装置撬块支架 | 组合 |
|
|
|
6 | 远传自动控制显示及其编程 | 组合 |
|
|
|
7 | 低压控制柜显示器 | 组合 |
|
|
|
| |||||
（三）、制冷系统
序号 | 名称 | 材质 | 单位 | 数量 | 备注 |
一 | 主机及非标容器设备 |
| 台 | 6 |
|
1 | 制冷压缩机 |
| 台 | 1 |
|
2 | 油分离器 | Q345R | 台 | 1 |
|
3 | 油冷却器 | Q345R | 台 | 1 |
|
4 | 气液分离器 | Q345R | 台 | 1 |
|
5 | 储液器 | Q345R | 台 | 1 |
|
6 | 经济器 | Q345R | 台 | 1 |
|
7 | 蒸发冷 | Q345R | 台 | 1 |
|
二 | 其他设备 |
|
|
|
|
1 | 装置内管道阀门仪表 | 组合 |
|
|
|
2 | 装置内调节阀压力温度变送器 | 组合 |
|
|
|
3 | 装置内防爆管线桥接地线 | 组合 |
|
|
|
4 | 装置撬块支架 | 组合 |
|
|
|
5 | 远传自动控制显示及其编程 | 组合 |
|
|
|
6 | 高低压控制柜显示器 | 组合 |
|
|
|
| |||||
