30万方撬装LNG回收装置技术方案参考版

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1、QSHE-JN-3.0/40 型井口气回收撬装装置3 万方撬装 LNG 装置）技术方案华北能源油气技术开发有限公司2020年8月8日目录1、总则 1.1 概述1.2 项目概况1.3 主要技术数据1.4 工艺流程简介1.5 LNG装置技术要求1.6 遵循的主要标准及规范：2、回收装置技术方案及配置 2.1 装置组成及主要设计参数2.2 分离、减压装置技术2.3 天然气聚结过滤器技术参数2.4 脱碳系统主要技术参数2.5 天然气干燥系统技术参数2.6 预冷装置主要技术特性2.7 主冷装置主要技术特性2.8 主冷箱主要技术参数2.9 LNG外销主要技术参数2.10报警及连锁相2.11燃气发电机组1、

2、总则1.1 概述油气井在正式开采前必须经过试气、试采来确定该气井的日均开采量，且伴随着天然 气的试采会有大量油污水随着天然气一并产出，通常在试气、试采阶段天然气经气液分离 装置分离后通过火炬系统进行燃烧，造成了天然气资源的流失，针对这一情况，我公司派 出技术人员对油气井试气、试采阶段进行了调研，依据油气井试气、试采阶段的实际情况 编制了小型LNG （液化天然气）撬装装置的技术方案。本技术方案内容包含了对协议设备的设计、制造、运输、检验、安装、调试、验收、 资料交付及服务等方面的技术要求。1.2 项目概况该套设备主要用于油田井口试气试采阶段以及井口天然气回收，通过加热、减压、聚 结过滤、脱碳、干

3、燥、脱烃、深冷液化等工艺。将试气、试采阶段的天然气加工为成品 LNG进行销售，杜绝天然气资源的流失。该套设备为撬装装置，具有撬装化、小型化、建设周期短、外观简洁、运行高效、安 全环保、低能耗等优势。对井口天然气的压力、组分等参数适应性较强。1.3 主要技术数据131进装置原料气组分：mol % （设计值）组分Mol%组分Mol%甲烷91.54甲基环戊烷0.005乙烷4.65苯0.0014丙烷1.13环乙烷正丁烷0.25甲基环乙烷0.0465异丁烷0.21甲苯0.0072正戊烷0.07乙苯0.0021异戊烷0.09对二甲苯0.0007乙烷以上0.28间二甲苯0.0005氮气1.75二甲基环乙烷0

4、.0098二氧化碳0.03硫化氢V1mg/m3水露点8.5C(0.12Mpa)1.3.1 产品规格组分Mol%甲烷97.96乙烷0.71丙烷0.15正丁烷0.11异丁烷0.10正戊烷0.07异戊烷0.09乙烷以上0.28氮气0.521.4 工艺流程简介原料气流程：原料气由井口采气树首先进入水套炉进行升温，然后进入气液分离器 进行油、气、水及机械杂质的分离，原料气经减压撬减压至 4MPa 后进入聚结过滤器（进 行油、气、水精分），经进口分离器分离后进入脱碳塔，脱除气体中的二氧化碳、硫化氢 等酸性气体，使天然气中二氧化碳含量低于50ppm，进入干燥系统进行深度脱水至lppm 以下，干燥塔填装 3A

5、 型分子筛，循环热再生，脱水后的天然气进入冷油吸收工艺，脱除 天然气中的重烃组分后，进入主冷箱进行深度冷却，主冷箱使用混合冷剂（氮气、甲烷、 丙烷、乙烯、异戊烷）作为冷源，使用一台 330kw 螺杆压缩机作为混合冷剂循环使用的动 力设备，天然气经主冷箱换热后经阶梯阀进行节流降压后，将产品通过管道输送至 LNG 储罐进行储存。1.5 LNG装置技术要求1.5.1 天然气加热装置（水套炉）技术要求：水套炉选择管、壳式加热炉。工作介质：油、水和天然气工作压力：2-25MPa操作温度/设计温度：-3570C/-35100C处理液量：50 m3/d，处理气量：3.0X104Nm3/d出口条件：气、液温度

6、50C 水套炉采用天然气燃烧加热壳程内净化水、再由壳程内净化水直接加热气井气的方式。1.5.2 分离、减压装置技术要求 采用高压分离器对气井进行气液分离，并设置液位远传装置和自动排液功能。减压前压力：425MPa。 一级减压压力：3.5-4MPa；二级减压压力：0.1-0.5MPa； 控制方式：超压自动紧急切断/手动调节压力；进气温度：三50 C；1.5.3天然气聚结过滤器技术要求： 油、气、水、沙分别过滤分离；设计压力：6.3MPa；设计温度：30C；1.5.4天然气脱碳系统技术要求：设计温度：30C；工作压力：3.54MPa,天然气出口二氧化碳含量：W50ppm；脱碳介质：MDEA （甲基

7、二乙醇胺）； MDEA 设计流量：0.6-1.5m3/h ； MDEA 浓度：50%；纯净水电导率要求：W3 ； 再生方式：导热油加热再生；1.5.5天然气干燥系统技术要求：设计压力：6.3MPa；设计温度W40C；干燥剂：3A分子筛；纯气露点：-76C；纯气流量：1250Nms/h；再生气流量：80-120Nm3/h；塔器数量：两台（吸附、再生、冷吹同时进行）；吸附时间：12小时； 再生时间：8 小时； 冷吹时间：3 小时；操作控制：PLC自动控制，干燥系统共设置12个气动薄膜调节阀，吸附、再生、 冷吹、充压、泄压均由PLC编程逻辑控制器进行自动切换控制，并监控所有控制点 的压力、温度、流量

8、等参数，并将实时参数传输至中控室，整个干燥系统运行无需 人工干预； 再生气、冷吹气流向：与减压撬二级减压汇合后，供应水套炉、导热油炉、发电 机组等用户使用，再生气压力可根据下游用户需求进行压力调节； 再生分离器排水方式：气动阀自动排水；1.5.6 预冷装置技术要求 主机制式：螺杆式压缩机组 冷剂介质：氨、氟利昂、丙烷三种，可根据用户要求进行调整吸气压力：0.02MPa；吸气温度：-40C；排气压力：1.2MPa；排气温度：W60C； 机油压力：高于排气压力 0.15-0.3MPa；功率：132kw； 防爆等级：不低于 ExdIIBT4。启动方式：变频启动;控制方式：PLC独立控制，采用触摸屏操

9、作，并对装置的运行压力、温度、等数 据进行监控; 机组形式：撬装装置 固定方式：无需固定，场地平整坚固即可。 排污方式：无污油、污水1.5.7主冷装置技术要求 主机制式：螺杆式压缩机组 冷剂介质：混合冷剂（氮气、甲烷、乙烯、丙烷、异丁烷）;吸气压力：0.2-0.4MPa；吸气温度：30C；排气压力：2MPa；排气温度：W60C；功率：330kw；防爆等级：不低于ExdIIBT4。 启动方式：变频启动；控制方式：PLC独立控制，采用触摸屏操作，并对装置的运行压力、温度、等数 据进行监控； 机组形式：撬装装置 固定方式：无需固定，场地平整坚固即可。 排污方式：无污油、污水1.5.8主冷箱技术要求：

10、 换热器制式：板翅式换热器 换热器材质：铝制；设计压力：6.3MPa；设计温度：-196C； 绝热材料：珍珠岩1.5.9 LNG储罐技术要求： LNG储罐制式：双层容器储罐材质：内S304不锈钢/外Q235B碳钢；设计压力：壳程0.84MPa、管程-O.IMPa；工作压力：壳程0.2MPa、管程真空；设计温度：壳程-196C、管程50C； 绝热方式：抽真空绝热1.5.10 LNG外销技术要求： LNG采用低温流体泵进行充装，流速：22.5m3 /h；低温流体泵设计进口压力：O.IMPa；低温流体泵设计出口压力：0.5MPa；低温流体泵设计进口温度：-196C； 充装软管必须采用双层真空绝热软管

11、； LNG槽车压力不得大于0.3MPa；1.6遵循的主要标准及规范：SY/T0076-2008GB17820-2012GB18047-2000GB50316-2000GB/T8163-2008GB12459-2005GB 50183-2004GB 50264-2013天然气脱水设计规范天然气车用压缩天然气工业金属管道设计规范流体输送用无缝钢管钢制对焊无缝管件） 原油和天然气工程设计防火规范 工业设备及管道绝热工程设计规范JB/T 47092007GB/T 50892-2013GB 50093-2013SH/T 3521-2007GB 50058-2014Q/WQDK01-2012GB50156

12、-2002钢制压力容器焊接规程油气田及管道工程仪表控制系统设计规范 自动化仪表工程施工及质量验收规范 石油化工仪表工程施工技术规程 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 汽车加气站用天然气液压压缩机 汽车加油加气站设计与施工规范国家质量技术监督局GB3836.1-2000GB3836.2-2000GB150-2011通用要求隔爆型“ d”压力容器安全技术监察规程 爆炸性气体环境用电器设备 第1部分 爆炸性气体环境用电器设备 第2部分 压力容器GB 5226.1-2008机械安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件JB 8524-1997容积式空气压缩机安全要求JB 8935-1999工艺流程用

13、压缩机安全要求JB/T 6908-2006容积式压缩机用锻件 技术条件JB/T 7663.1-2005容积式压缩机 包装技术条件JB/T 7663.2-2007容积式压缩机 涂漆技术条件JB/T 11422-2013汽车加气站用液压天然气压缩机GB/T15386-94空冷式换热器2、回收装置技术方案及配置2.1 装置组成及主要设计参数2.1.1 装置组成 本回收装置共分七大部分：天然气加热部分天然气气液分离、减压部分 脱碳部分 干燥部分 预冷脱烃部分 深冷液化部分 储存部分2.1.2 天然气加热装置主要技术参数(1)管程压力(MPag):225(2)管程通径(mm)65(3)壳程压力(MPag

14、):00.5(4)壳程直径(mm)1200(5)环境温度(C)：-3038(6)加热温度(C)：0100(7)气液加热量(Nm3/h)625-2100Nm3/h(8)水容积(L)：8(9)出口天然气温度(C)：气、液温度250C(10 )水套炉外形：(mm)(11)水套炉重量(kg)2.2 分离、减压装置技术参数(1) 气液分离器设计压力(MPag):(2) 气液分离器制式：(3) 气液分离器外形(mm):(4) 减压撬设计压力(MPag)：(5) 一级减压工作压力(MPag)：(6) 二级减压工作压力(MPag)：(7) 一级减压通道数量：(8) 二级减压通道数量：(9) 一级紧急切断装置(套)(10) 二级紧急切断装置(套)(11) 减压撬外形