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撬裝式天然氣脫碳設(shè)備制造廠家

撬裝式天然氣脫碳設(shè)備制造廠家天然氣凈化過程基本包括原料氣脫酸、脫水脫汞系統(tǒng)工藝過程,首先經(jīng)過預(yù)處理撬塊的井口氣直接進(jìn)入凈化撬塊,脫酸工藝(主要指二氧化碳和硫化氫)采用溶劑吸收法,吸收劑為MDEA;脫水工藝采用分子篩脫除微量水分;脫除的重?zé)N直接進(jìn)入火炬系統(tǒng)燃燒處理;脫汞工藝采用浸硫活性炭吸附法;

  • 產(chǎn)品型號:20萬方
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時(shí)間:2022-04-24
  • 訪  問  量:2447
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產(chǎn)品詳情

工藝技術(shù)方案及說明

1 撬裝式天然氣脫碳設(shè)備制造廠家技術(shù)比較與選擇

天然氣液化的預(yù)處理過程基本包括原料氣脫酸氣工藝過程。

1.1 天然氣凈化工藝選擇

作為原料氣的天然氣,在進(jìn)行液化前必須對其進(jìn)行*凈化。即除去原料氣中的酸性氣體、水分和雜質(zhì),如 H2S、CO2H2O、Hg 和芳香烴等,以免它們在低溫下凍結(jié)而堵塞、腐蝕設(shè)備和管道。表 4.1-1 列出了 LNG 工廠原料氣預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)和雜質(zhì)的最大含量。

4.1-1 LNG 原料氣最大允許雜質(zhì)含量

雜質(zhì)

含量極限

依據(jù)

H2O

1ppmV

A(在不限制產(chǎn)量條件下,允許超過溶解

極限)

CO2

50~100ppmV

B(極限溶解度)

H2S

4ppmV

C(產(chǎn)品技術(shù)要求)

總含硫量

1050mg/Nm3

C

Hg

0.01μg/Nm3

A

芳香烴類

≤10ppmV

A B

環(huán)烷烴總量

≤10ppmV

A B

從原料氣數(shù)據(jù)來看,原料氣中硫、CO2、水含量超標(biāo),必須進(jìn)行凈化。A) CO2 工藝選擇天然氣中含有的 H2SCO2 統(tǒng)稱為酸性氣體,它們的存在會造成金屬腐蝕并污染環(huán)境。此外,CO2 含量過高,會降低天然氣的熱值。因此,必須嚴(yán)格控制天然氣中酸性組分的含量,以達(dá)到工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

用于天然氣脫除酸氣的方法有溶劑吸收法、物理吸收法、氧化還原法和分子篩吸附法。目前普遍*和廣泛應(yīng)用的溶劑吸收法。它是以可逆的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ),以堿性溶劑為吸收劑的脫硫方法,溶劑與原料氣中的酸組分(主要是CO2反應(yīng)而生成化合物;吸收了酸氣的富液在升高溫度、降低壓力的條件下又能分解而放出酸氣,從而實(shí)現(xiàn)溶劑的再生利用。

溶劑吸收法所用溶劑一般為烷醇胺類,主要有一乙醇胺(MEA、二乙醇DEA、二異丙醇胺DIPA、甲基二乙醇胺MDEA等。本方案從適用性和經(jīng)濟(jì)性的角度考慮,選擇甲基二乙醇胺MDEA)作為脫除酸性氣體的溶劑。

MDEA N-Methyldiethanolamine N- 甲基二乙醇胺, 分子式為 CH3-N(CH2CH2OH)2,分子量 119.2,沸點(diǎn) 246~248℃,閃點(diǎn) 260℃,凝固點(diǎn)

-21℃,汽化潛熱 519.16kJ/kg,能與水和醇混溶,微溶于醚。在一定條件下,對二氧化碳等酸性氣體有很強(qiáng)的吸收能力,而且反應(yīng)熱小,解吸溫度低,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無毒而不降解。

MDEA 溶液與 CO2 不發(fā)生反應(yīng),但其水溶液與 CO2 可按下式反應(yīng) CO2 + H2O == H+ + HCO3- (1)

H+ + R2NCH3 == R2NCH3H+ (2)

式(1)受液膜控制,反應(yīng)速率極慢,式(2)則為瞬間可逆反應(yīng),因此式

1) MDEA 吸收 CO2 的控制步驟,為加快吸收速率,在 MDEA 溶液中加入活化劑(R2/NH)后,反應(yīng)按下式進(jìn)行:R2/NH + CO2 == R2/NCOOH (3)

R2/NCOOH + R2NCH3 + H2O ==R2/NH + R2CH3NH+HCO3-  (4) (3)+(4):

R2NCH3+ CO2 + H2O == R2CH3NH+HCO3- (5)

由式(3)~(5)可知,活化劑吸收了 CO2,向液相傳遞 CO2,大大加快了反應(yīng)速度。MDEA 分子含有一個(gè)叔胺基團(tuán),吸收 CO2 后生成碳酸氫鹽, 加熱再生時(shí)遠(yuǎn)比伯仲胺生成的氨基甲酸鹽所需的熱量低得多。

從能耗、處理規(guī)模和投資運(yùn)行成本等角度,MDEA 胺液法是最合適的工藝, 因此本方案選擇 MDEA 胺液法脫酸氣。

1.2 系統(tǒng)概述

來自管網(wǎng) 20~25MPa 的天然氣進(jìn)入過濾分離器首先分離掉游離水和固體顆粒后注入甲醇,注入甲醇后的天然氣經(jīng)管道送入凈化單元。進(jìn)入凈化單元的天然氣首先進(jìn)入進(jìn)口分離器,分離后的氣體經(jīng)水套爐加熱至約 80℃后經(jīng)減壓裝置減壓至 4MPa.g 進(jìn)入分離器,分離后的氣體進(jìn)入 MDEA 系統(tǒng)脫除 CO2,然后依次脫除重?zé)N、水和汞后進(jìn)入后續(xù)單元。

本裝置的主要工藝技術(shù)方法是:

采用 MDEA 脫除二氧化碳;

1.3 撬裝式天然氣脫碳設(shè)備制造廠家

系統(tǒng)說明原料氣脫酸氣單元

原料氣進(jìn)入脫酸氣單元,本單元采用 MDEA 溶液的方法脫除原料氣中的 CO2 H2S 等酸性氣體。

天然氣從吸收塔下部進(jìn)入,自下而上通過吸收塔;*再生后的 MDEA (貧液從吸收塔上部進(jìn)入,自上而下通過吸收塔,逆向流動的 MDEA 溶液和天然氣在吸收塔內(nèi)充分接觸,氣體中的 CO2 被吸收而進(jìn)入液相,未被吸收的組份從吸收塔頂部引出,進(jìn)入脫碳?xì)饫鋮s器和分離器。出脫碳?xì)夥蛛x器的氣體進(jìn)入原料氣干燥單元,冷凝液去閃蒸罐。

處理后的天然中 CO2 含量小于 50ppmV,H2S 含量小于 4 ppmV

吸收了 CO2 MDEA 溶液稱富液,至閃蒸塔,降壓閃蒸出的天然氣送往燃料系統(tǒng)。閃蒸后的富液與再生塔底部流出的溶液(貧液)換熱后,升溫到 98℃去再生塔上部,在再生塔進(jìn)行汽提再生,直至貧液的貧液度達(dá)到指標(biāo)。

出再生塔的貧液經(jīng)過貧富液換熱器、貧液冷卻器,貧液被冷卻到~40℃, 被貧液泵加壓后,從吸收塔上部進(jìn)入。

再生塔頂部出口氣體經(jīng)酸氣冷卻器,進(jìn)入酸氣分離器,出酸氣分離器的氣體送往酸氣排放系統(tǒng),冷凝液經(jīng)過回收泵加壓后送至閃蒸分離器。

再生塔再沸器的熱源由來自導(dǎo)熱油系統(tǒng)的導(dǎo)熱油提供。本單元主要工藝設(shè)備為吸收塔和再生塔。

主要設(shè)備選型和供貨

本液化裝置是成套設(shè)備,成套后必須確保裝置穩(wěn)定高效運(yùn)行。設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和定型產(chǎn)品選型的原則為立足國內(nèi)、技術(shù)成熟、性能*。國內(nèi)產(chǎn)品達(dá)不到技術(shù)要求的,選用進(jìn)口品牌。

本章所述的工藝設(shè)備基本技術(shù)數(shù)據(jù)以最終設(shè)計(jì)為準(zhǔn)。

1.工藝設(shè)備

本裝置的工藝設(shè)備供貨清單如下:

(1) 、原料氣脫碳單元

設(shè)備名稱

數(shù)量

其他說明

脫碳橇(處理量:120000Nm3/day)

1

吸收塔

1 臺

材質(zhì):Q345R

2

再沸器

1 臺

殼程:S30408,管程:S30408

3

再生塔

1 臺

材質(zhì):S30408

4

脫碳?xì)饫鋮s器

1 臺

空冷器水冷)

5

脫碳?xì)夥蛛x器

1 臺

材質(zhì):Q345R

6

MDEA 循環(huán)泵

2 臺

1 備 1

7

閃蒸分離器

1 臺

材質(zhì):Q345R

8

貧富液換熱器

1 臺

板片式

9

貧液冷卻器

1 臺

空冷器水冷)

10

溶液過濾器

1 臺

材質(zhì):Q345R

11

酸氣冷卻器

1 臺

空冷器

12

酸氣分離器

1 臺

材質(zhì):S30408

13

MDEA 緩沖槽

1 臺

材質(zhì):Q345R

14

電加熱管

1 臺

120KW,冬季停車重啟時(shí)加熱胺液

15

閥門、儀表、液位計(jì)

1 套


16

撬塊底座

1 套


撬塊尺寸(長×寬×高:13000×3000×3000mm)

天然氣是存在于地下巖石儲集層中以烴為主體的混合氣體的統(tǒng)稱,比重

0.65,比空氣輕,具有無色、無味、無毒之特性。

天然氣主要成分烷烴,其中甲烷占絕大多數(shù),另有少量的乙烷、丙烷 ,此外一般有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣和少量一氧化碳及微量的稀有氣 體,如等。天然氣在送到最終用戶之前,為助于泄漏檢測,還要用硫醇、四氫噻吩等來給天然氣添加氣味。

天然氣不溶于,密度為 0.7174kg/Nm3,相對密度(水) 0.45(液化)燃點(diǎn)(℃) 650,爆炸極限(V%) 5-15。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在,戊烷以上為液體。甲烷是最短和最輕的分子。

有機(jī)硫化物和硫化氫(H?S)是常見的雜質(zhì),在大多數(shù)利用天然氣的情況下都必須預(yù)先除去。含硫雜質(zhì)多的天然氣用英文的專業(yè)術(shù)語形容為"sour(酸的)"。


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