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1、四川空分设备（集团）有限责任公司四川空分集团工程有限公司2016.10XXXX公司XXXX项目XXXX装置初步技术方案介绍汇报提纲川空集团简介LNG装置介绍项目基本参数工艺流程选择工艺单元简介关键部机简介第1部分川空集团简介川空集团简介n四川空分设备(集团)有限责任公司是由原四川空气分离设备厂按照公司法独立改组设立的有限责任公司。公司系国家大型一档企业，国家机械行业骨干企业，是我国深冷设备主要设计研发制造基地之一。n集团总部位于位于“天府之国”历史文化名城成都市东郊的简阳市城区，并且在成都高新区政府重点打造的F-CBD商务区拥有约5000平方米的办公楼。川空集团简介原机械部深冷研究所原机械部深
2、冷研究所1976天然气深冷分离（天然气深冷分离（LPG）80年代以来，年代以来，5100万万m3/d1993，50万万m3/d国家国家质量金量金奖出口出口东南南亚氮膨氮膨胀20062007龙泉泉 11.5万万Nm3/d波波兰 20万万Sm3/d欧盟欧盟CE认证，国，国产唯一唯一精精馏脱氮脱氮(25%)氮甲氮甲烷膨膨胀20082009宁夏宁夏1期期 30万万Nm3/d宁夏宁夏2期期 30万万Nm3/d混合冷混合冷剂20102011新圣新圣2期期60万万Nm3/d张家口家口 250万万Nm3/d2012兴圣圣 200万万Nm3/d延川延川 100万万Nm3/d巴彦淖巴彦淖尔250万万Nm3/d焦炉
3、煤气、解析气等焦炉煤气、解析气等2012双双鸭山山(42-28)万万Nm3/d河南利源河南利源(49-34)万万Nm3/d徐州徐州(94-31)万万Nm3/d压差式天然气膨差式天然气膨胀武武汉西西(150-15)万万Nm3/d第2部分LNG装置简介流程示意原料气原料气调压计量、机械量、机械过滤增增压（可（可选）脱碳脱碳CO2、H2S低温低温冻堵堵CO2 50ppmV，H2S 4ppmV湿法（湿法（MDEA+活化活化剂）脱水脱水低温低温冻堵堵H2O 1ppmV分子分子筛吸附吸附脱汞脱汞铝材腐材腐蚀浸硫活性炭浸硫活性炭脱重脱重烃低温低温冻堵堵活性炭吸附或重活性炭吸附或重烃洗洗涤脱不凝气脱不凝气H2
4、、N2、CO大罐分大罐分层低温精低温精馏LNG（甲（甲烷+少量少量轻烃）CO2、H2SH2OHg重重烃 H2、N2、CO流程示意原料气原料气调压计量、机械量、机械过滤增增压（可（可选）脱水脱水低温低温冻堵堵H2O 1ppmV分子分子筛吸附吸附脱汞脱汞铝材腐材腐蚀浸硫活性炭浸硫活性炭脱不凝气脱不凝气H2、N2、CO大罐分大罐分层，影响，影响热值低温精低温精馏LNG（甲（甲烷+少量少量轻烃）H2OHg H2、N2、CO基本组成预处理预处理-原料气系原料气系统（调压计量量、机械、机械过滤）-脱水系脱水系统（双塔、分子（双塔、分子筛）-脱汞系脱汞系统（浸硫分子（浸硫分子筛）液化液化-液化冷箱液化冷箱（
5、铝制板翅制板翅换热器）器）-冷冷剂压缩机机系系统（冷（冷剂压缩机机组）精精馏系系统（氮气制冷循（氮气制冷循环+脱氮脱氮/氢塔）塔）储运储运LNG储存系统储存系统（大罐）（大罐）LNG装车系统装车系统（定量装车、装车臂）（定量装车、装车臂）辅助单元公用工程公用工程水（水（给排水、冷却水排水、冷却水系系统、污水水处理）理）电（供配（供配电）空氮站空氮站（氮气、（氮气、仪表空气）表空气）生生产用用热(导热油、加油、加热炉、蒸汽炉、蒸汽)消防、消防、电信等信等其他其他冷冷剂储存与存与补充系充系统放空系放空系统（地面、高架火炬地面、高架火炬）冷箱加温解冷箱加温解冻系系统仪电控仪电控仪控仪控电控控流程示意
6、第3部分项目基本参数注（1）“Nm3”，表示折合0，101.325kPaA状况下的气相流量；设计条件原料气处理量100万Nm3/d原料气压力5.01MPaG原料气温度25原料气组分摩尔分数（%）氦气Helium0.0478汞：0.1g/Nm3CO2：4%水：饱和氢气Hydrogen0.0084甲烷Methane95.227乙烷Ethane0.4337丙烷Propane0.0270异丁烷i-C40.0011正丁烷n-C40.0012新戊烷neo-C50.0003异戊烷i-C50.0004正戊烷n-C50.0001己烷及以上C6+0.0000二氧化碳CO23.7393氮气Nitrogen0.512
7、7性能指标序号名称参数备注1操作弹性50100%2年运行时间8000小时3甲烷收率98%LNG:原料气4LNG规格N21.5%5LNG储存时间8.5天20000m3全容罐6尾气规格CH42%7性能参数性能参数1、处理能力1）进站天然气100万 Nm3/d2）进气条件5.01MPa，252、LNG产品1）产量1475m3/d（630 t/d），93.6万 Nm3/d2）温度-162.43）储存压力20KPaG4）产品组分CH4：95.36%，C2H6：3%，C3H8：0.5% 3、尾气产品1）产量1475m3/d（630 t/d）2）温度-162.43）储存压力15KPa4）产品组分CH4：0.
8、95%，C2H6：1.4%，C3H8：2.2% 性能参数性能参数4、冷却水 冷却水循环量1800 T/h 冷却水补充量36 T/h5、电14500kw 液化能耗0.29 kwh/Nm3 NG（以压缩机轴功计）6、燃料气 2.6104Nm3/d7、氮气150 Nm3/h8、仪表空气300 Nm3/h 第4部分工艺优化与选择工艺模拟及流程组织多多组分（分（10多种多种组分）、低温、气液相分）、低温、气液相变、超、超临界界模模拟软件的件的选择状状态方程的方程的选择、验证、修正、修正工工艺模模拟计算及准确度算及准确度天然气流路的配置与天然气流路的配置与优化化混合冷混合冷剂配比自配比自动优化技化技术关关
9、键设备的匹配的匹配优化化参数参数优化化正常运行工况正常运行工况负荷荷调整、整、变工况工况开、停开、停车工况工况故障、事故工况安全性故障、事故工况安全性完整性和控制性完整性和控制性脱水工艺的选择切切换阀轨道球道球阀硬密封球硬密封球阀干燥器数量干燥器数量2塔塔2+1塔塔3塔塔加加热热源源导热油油蒸汽蒸汽热水水整体整体组织等等压再生再生减减压再生再生脱水工艺的选择A A、两塔等压再生、两塔等压再生、两塔等压再生、两塔等压再生优点：加热再生和冷吹都取自脱水后的干气，再生彻底优点：加热再生和冷吹都取自脱水后的干气，再生彻底优点：加热再生和冷吹都取自脱水后的干气，再生彻底优点：加热再生和冷吹都取自脱水后的
10、干气，再生彻底缺点：需设置再生气增压设备缺点：需设置再生气增压设备缺点：需设置再生气增压设备缺点：需设置再生气增压设备脱水工艺的选择B B、带再生气干燥器的两塔等压再生、带再生气干燥器的两塔等压再生、带再生气干燥器的两塔等压再生、带再生气干燥器的两塔等压再生优点：不需再生气增压设备优点：不需再生气增压设备优点：不需再生气增压设备优点：不需再生气增压设备缺点：干燥器冷吹使用的是湿气，缺点：干燥器冷吹使用的是湿气，缺点：干燥器冷吹使用的是湿气，缺点：干燥器冷吹使用的是湿气，不能确保不能确保不能确保不能确保再生再生再生再生效果效果效果效果； 脱水工艺的选择C C、三塔等压再生、三塔等压再生、三塔等压
11、再生、三塔等压再生综合了综合了综合了综合了A A、B B工艺流程的优点，本项目选择此方案工艺流程的优点，本项目选择此方案工艺流程的优点，本项目选择此方案工艺流程的优点，本项目选择此方案优点优点优点优点: :保证再生、冷吹时为干燥气体，确保每个周期的再生效果保证再生、冷吹时为干燥气体，确保每个周期的再生效果保证再生、冷吹时为干燥气体，确保每个周期的再生效果保证再生、冷吹时为干燥气体，确保每个周期的再生效果精馏工艺选择精精馏工工艺单塔塔混合尾气混合尾气双塔双塔富氮尾气富氮尾气富富氢尾气尾气1级分离、分离、2级节流流2级分离、3级节流液化工艺选择BOG去向去向不循不循环外外输燃料气燃料气部分循部分循
12、环低温增低温增压常温增常温增压(复复热)冷箱复冷箱复热加加热器加器加热原料气原料气换热BOG回收工艺的选择采取返回冷箱复热工艺采取返回冷箱复热工艺采取返回冷箱复热工艺采取返回冷箱复热工艺，回收，回收，回收，回收BOGBOG中的冷量中的冷量中的冷量中的冷量，MRCMRC压缩机能耗减少。压缩机能耗减少。压缩机能耗减少。压缩机能耗减少。板翅式换热器板翅式换热器板翅式换热器板翅式换热器采用川空改进的通道结构，可降低采用川空改进的通道结构，可降低采用川空改进的通道结构，可降低采用川空改进的通道结构，可降低BOGBOG通过换热器的阻力通过换热器的阻力通过换热器的阻力通过换热器的阻力。MRC回收工艺的选择短
13、短暂停停车憋憋压提高提高设计压力力冷冷剂压缩机机带压启启动长期停期停车回收回收贵重冷重冷剂丙丙烷、异戊、异戊烷冷冷剂收集罐收集罐LNG储存工艺大罐大罐型式型式储存存压力力带压子母罐子母罐常常压有效容有效容积1万方万方+潜液潜液泵1万方万方-外置外置泵占地占地全容罐全容罐双双层罐罐关关键附件附件重重锤阀仪表表密度密度计液位液位计LNG装车工艺装装车型式型式台位数量台位数量产量量操作操作时间装装车组织装装车臂臂定量装定量装车撬装撬装非撬装非撬装附件附件防拉断防拉断阀第5部分工艺单元简介分子筛分子筛分子筛分子筛吸附脱水吸附脱水吸附脱水吸附脱水 ；专用吸附剂脱汞；专用吸附剂脱汞；专用吸附剂脱汞；专用吸
14、附剂脱汞；双精馏塔脱氢气、氮气、双精馏塔脱氢气、氮气、双精馏塔脱氢气、氮气、双精馏塔脱氢气、氮气、COCO；LNGLNG产品采用常压储存产品采用常压储存产品采用常压储存产品采用常压储存技术特点技术特点原料气压缩机原料气压缩机增压至增压至5.0MPa，冷却、分离，冷却、分离后送入脱碳系统后送入脱碳系统当当原料气压力达到原料气压力达到4.04.5MPa时，可停用时，可停用原料气压缩机原料气压缩机 预处理系统预处理系统 原料气系统原料气系统原料气系统原料气系统脱水指标：脱水指标：H2O1 ppm 填料：填料：美国美国UOP专用专用4A-LNG强度：GB150设计，疲劳分析校核；流体：气流分配及支撑结
15、构设计预处理系统预处理系统 脱脱水水系统系统预处理系统预处理系统 脱脱水水系统系统原料气汞含量原料气汞含量 0.1g/Nm3净化气脱汞指标净化气脱汞指标 Hg10ng/m3 v采用国外知名公司专用的吸附剂吸附汞采用国外知名公司专用的吸附剂吸附汞v可使用可使用35年，不需再生。年，不需再生。v一塔，不需再生一塔，不需再生v脱汞后设过滤器，滤芯采用脱汞后设过滤器，滤芯采用美国知名公司产品美国知名公司产品预处理系统预处理系统 脱脱汞汞系统系统预处理系统预处理系统 脱脱汞汞系统系统v包含液化冷箱包含液化冷箱、精馏系统、氮气制冷循环、精馏系统、氮气制冷循环、混合冷剂制冷混合冷剂制冷系统系统；v采用三级节
16、流单混冷剂制冷流程采用三级节流单混冷剂制冷流程；液化系统液化系统液化系统液化系统冷剂压缩机系统LNG储存系统储存系统 LNG储罐储罐 25000m3常压储罐（有效容积）常压储罐（有效容积） 设计压力设计压力 25KPa 储存时间储存时间 6天（天（1620m3/d） LNG装车系统装车系统 装车台位装车台位 6个，配装车臂个，配装车臂 LNG储存及装车储存及装车LNG节流节流闪蒸闪蒸BOG、装车、装车BOG以及储罐自以及储罐自蒸发蒸发BOG在在冷箱内复冷箱内复热至常温后热至常温后，经，经BOG压缩机增压后分两压缩机增压后分两路：路：一路一路作为燃料作为燃料气气；多余多余BOG经经BOG压缩机增
17、压后返回脱水系统循环再液化压缩机增压后返回脱水系统循环再液化。 BOG回收系统回收系统BOG回收系统回收系统循环冷却水系统循环冷却水系统循环冷却水系统循环冷却水系统v按GB50050-2007要求提供冷却水 冷剂储存及补充系统冷剂储存及补充系统冷剂储存及补充系统冷剂储存及补充系统 v组成：冷剂储罐和汽化器组成：冷剂储罐和汽化器v作用：首次运行提供开车冷剂，正常运行时提供补充冷剂首次运行提供开车冷剂，正常运行时提供补充冷剂辅助辅助系统系统PSAPSA制氮系统制氮系统制氮系统制氮系统v规格： 200Nm3/hv作用：提供补充氮气及密封氮气仪表空气系统仪表空气系统仪表空气系统仪表空气系统 v规格：3
18、00Nm3/h，露点-40，无油无尘v作用：提供仪表空气用无尘仪表空气火炬系统火炬系统火炬系统火炬系统v型式：高架火炬 地面火炬v作用：放空气集中放空燃烧放空气集中放空燃烧，安全、环保安全、环保辅助辅助系统系统n组成：过程控制系统（DCS）、紧急关断系统（ESD）和火气探测系统（F&G）、安全监视系统n 液化装置的远程监测和故障诊断功能 （可选项）n 压缩机组的远程监测和故障诊断功能 （可选项）机组数据采集交换机中心服务器工厂监测远程监测远程诊断n组成：过程控制系统（DCS）、紧急关断系统（ESD）和火气探测系统（F&G）、安全监视系统n 液化装置的远程监测和故障诊断功能 （可选项）n 压缩机
19、组的远程监测和故障诊断功能 （可选项）机组数据采集交换机中心服务器工厂监测远程监测远程诊断仪表控制系统仪表控制系统第6部分关键部机简介总图布置布置配管配管设计公用公用工程工程试车开开车考核考核验收收售后售后服服务设计及配套工工艺包包设计LNG装车泵阀门现场服服务活塞活塞压缩机机工程工程设计非非标设备低温低温安装安装仪控控/电控控冷箱LNG储罐罐冷冷剂压缩机机控制控制阀沈鼓沈鼓西西门子子绕管管板翅板翅换热器器设计及配套厂内厂内冷箱集冷箱集成成板翅式板翅式换热器器LNG大大罐罐活塞活塞压缩机机LNG装车泵(外置)低温手低温手阀非非标设备外外购工程工程设计冷冷剂压缩机机关关键调阀(进口口)普通普通调
20、阀导热油油/加加热炉炉LNG装车泵(进口)胺液胺液/冷冷剂泵火炬火炬空氮空氮站站设计理念净化皮化皮实“五脱五脱”彻底底适适应气源气源变化化液化灵敏液化灵敏控制控制设计变工况适工况适应性性设备可靠可靠进口或国口或国内一内一线西西门子子/沈鼓沈鼓川空配套川空配套细节周到周到交交换、比、比较、反复、反复、小心求小心求证完善的设计条件名称购进时间来源能力HYSYS2005年美国ASPEN公司工艺流程模拟计算Nastran2003年美国MSC公司有限元应力分析计算PDMS2003年美国AVEVA公司三维工厂设计CAESAR2004年美国COADE公司管道应力分析软件HTFSMUSE2002年美国APSE
21、N公司板翅式换热器设计计算STAAD/PRO/CHINA2005年美国阿依艾工软件公司钢结构分析设计UG1995年美国UGS公司三元计算机辅助设计真空钎焊炉2005年航天一院工厂最大钎焊尺寸：1.351.610m流体及传热实验室2003年与华中科技大学合作建设用于板翅式换热器翅片性能测试液化工艺包工艺流程主要设计软件：工艺流程主要设计软件：lHYSYSHYSYS工艺模拟软件。工艺模拟软件。lASPENASPEN工艺模拟软件。工艺模拟软件。l计算结果以两种不同软件计算结果以两种不同软件相互校核。相互校核。液化冷箱 设计开、停车操作开、停车操作变负荷工况操作变负荷工况操作吹扫复温操作吹扫复温操作
22、冷箱操作优化冷箱操作优化配管优化，气流均匀分配，减少偏流配管优化，气流均匀分配，减少偏流气液两相流计算气液两相流计算配管应力分析（低温条件运行）配管应力分析（低温条件运行）冷箱结构运输性、安全性分析及优化（低温条件运行、风载、地震载荷）冷箱结构运输性、安全性分析及优化（低温条件运行、风载、地震载荷）冷箱集成优化冷箱集成优化PDMS软件：冷箱内设备的布局及配管设计，确保配管的准确性。软件：冷箱内设备的布局及配管设计，确保配管的准确性。CAESARII软件：软件：工艺管路应力分析，保证管道运行安全可靠工艺管路应力分析，保证管道运行安全可靠STAAD/PRO软件：冷箱的结构设计，确保冷箱的使用及整体
23、运输强度。软件：冷箱的结构设计，确保冷箱的使用及整体运输强度。设计工具工具lPDMS软件：冷软件：冷箱内设备的布局及配管箱内设备的布局及配管设计设计液化冷箱 设计lCAESARII工艺管路应力分析软件，工艺管路应力分析软件，主要用于冷箱内各管路的应力分析，主要用于冷箱内各管路的应力分析，以保证各管路运行的长期安全、可以保证各管路运行的长期安全、可靠性。靠性。主要设计软件主要设计软件l冷箱内阀门采用焊接结构、冷箱内阀门采用焊接结构、铝管与不锈钢管之间的过渡铝管与不锈钢管之间的过渡采用钢铝接头，确保冷箱内采用钢铝接头，确保冷箱内流体零泄漏。流体零泄漏。2、完善的设计条件n软件图片展示STAAD/P
24、RO/CHINA钢结构分析设计液化冷箱冷箱冷箱外形图外形图冷箱冷箱基础图基础图液化冷箱冷箱现场吊装图冷箱现场吊装图华气安塞50万吨/年天然气液化项目板翅式换热器单元尺寸：130022158800mm（8.0MPa）铝制板翅式换热器n设计制造能力年生产能力超过3000吨，行业中名列前茅。n为空分、轻烃回收、LNG装置配套高、中、低压板翅式换热器。n拥有世界最大规格的真空钎焊炉，可生产板式单元尺寸达到1.451.610m。n高压板式翅片：最高设计压力可达12.8MPa。n成功制造的最大高压钎焊单元尺寸为1.32.28.8m，承压能力达8.0MPa。n空分配套板式业绩最高压力达9.2MPa。2013
25、年12月生产出设计压力为9.2MPa的高压板式铝制板翅式换热器 设计制造提高翅片承压能力提高翅片承压能力提高翅片密度，加大单位体积内换热面积提高翅片密度，加大单位体积内换热面积强化翅片传热能力强化翅片传热能力降低翅片流动阻力降低翅片流动阻力高压翅片参数优化高压翅片参数优化钎焊材料、工装、装配工艺的优化钎焊材料、工装、装配工艺的优化钎焊过程中真空度、温升速度的控制钎焊过程中真空度、温升速度的控制优化钎焊工艺操作曲线优化钎焊工艺操作曲线高压大截面单元钎焊高压大截面单元钎焊冷剂气液两相分别进入板式，再进行混合、均匀分配。冷剂气液两相分别进入板式，再进行混合、均匀分配。川空专利，专利号：川空专利，专利
26、号：ZL ZL 201120121396.7气液两相分配结构的优化气液两相分配结构的优化2、完善的设计条件n软件图片展示MUSE板翅式换热器计算冷剂压缩机冷冷剂组分配比分配比冷却曲线与加热曲线匹配冷却曲线与加热曲线匹配变负荷冷剂组分变化变负荷冷剂组分变化工工艺模模拟适当提高冷剂系统设计压力，减少冷剂排放适当提高冷剂系统设计压力，减少冷剂排放带压启启动远程在程在线监测（制造商、川空）（制造商、川空）冷冷剂系系统整体整体设计冷剂压缩机外形图外形图布置图布置图活塞压缩机3.2、低温液体贮运设备中海油天然气处理终端23850m3LNG贮槽5400m3低温液氮贮槽n国内最早从事低温贮运设备研制企业之一，产能位居行业前列。n主要产品：大型粉末充氮绝热贮槽；粉末真空绝热贮槽；LNG真空贮槽；大型LNG子母罐；低温液体运输车30000m3LNG贮罐谢谢谢谢欢迎莅临考察指导欢迎莅临考察指导敬请致电：敬请致电：028-61682888简阳：阳：川空集川空集团总部，部，制造及研制造及研发基地基地成都：成都：川空工程公司，川空工程公司，LNG工程工程设计鄂鄂尔多斯、多斯、张家家口、双口、双鸭山等：山等：运行装置运行装置
