1、四川空分設備（集團）有限責任公司四川空分集團工程有限公司2016.10XXXX公司XXXX項目XXXX裝置初步技術方案介紹匯報提綱川空集團簡介LNG裝置介紹項目基本參數工藝流程選擇工藝單元簡介關鍵部機簡介第1部分川空集團簡介川空集團簡介四川空分設備(集團)有限責任公司是由原四川空氣分離設備廠按照公司法獨立改組設立的有限責任公司。公司系國家大型一檔企業，國家機械行業骨干企業，是我國深冷設備主要設計研發制造基地之一。集團總部位于位于“天府之國”歷史文化名城成都市東郊的簡陽市城區，并且在成都高新區政府重點打造的F-CBD商務區擁有約5000平方米的辦公樓。川空集團簡介原機械部深冷研究所1976天然氣

2、深冷分離（LPG）80年代以來，5100萬m3/d1993，50萬m3/d國家質量金獎出口東南亞氮膨脹20062007龍泉 11.5萬Nm3/d波蘭 20萬Sm3/d歐盟CE認證，國產唯一精餾脫氮(25%)氮甲烷膨脹20082009寧夏1期 30萬Nm3/d寧夏2期 30萬Nm3/d混合冷劑20102011新圣2期 60萬Nm3/d張家口 250萬Nm3/d2012興圣 200萬Nm3/d延川 100萬Nm3/d巴彥淖爾250萬Nm3/d焦爐煤氣、解析氣等2012雙鴨山(42-28)萬Nm3/d河南利源(49-34)萬Nm3/d徐州(94-31)萬Nm3/d壓差式天然氣膨脹武漢西(150-15

3、)萬Nm3/d第2部分LNG裝置簡介流程示意原料氣調壓計量、機械過濾增壓（可選）脫碳CO2、H2S低溫凍堵CO250ppmV，H2S4ppmV濕法（MDEA+活化劑）脫水低溫凍堵H2O1ppmV分子篩吸附脫汞鋁材腐蝕浸硫活性炭脫重烴低溫凍堵活性炭吸附或重烴洗滌脫不凝氣H2、N2、CO大罐分層低溫精餾LNG（甲烷+少量輕烴）CO2、H2SH2OHg重烴 H2、N2、CO流程示意原料氣調壓計量、機械過濾增壓（可選）脫水低溫凍堵H2O1ppmV分子篩吸附脫汞鋁材腐蝕浸硫活性炭脫不凝氣H2、N2、CO大罐分層，影響熱值低溫精餾LNG（甲烷+少量輕烴）H2OHg H2、N2、CO基本組成預處理-原料氣系

4、統（調壓計量、機械過濾）-脫水系統（雙塔、分子篩）-脫汞系統（浸硫分子篩）液化-液化冷箱（鋁制板翅換熱器）-冷劑壓縮機系統（冷劑壓縮機組）精餾系統（氮氣制冷循環+脫氮/氫塔）儲運LNG儲存系統（大罐）LNG裝車系統（定量裝車、裝車臂）輔助單元公用工程水（給排水、冷卻水系統、污水處理）電（供配電）空氮站（氮氣、儀表空氣）生產用熱(導熱油、加熱爐、蒸汽)消防、電信等其他冷劑儲存與補充系統放空系統（地面、高架火炬）冷箱加溫解凍系統儀電控儀控電控流程示意第3部分項目基本參數注（1）“Nm3”，表示折合0，101.325kPaA狀況下的氣相流量；設計條件原料氣處理量100萬Nm3/d原料氣壓力5.01M

5、PaG原料氣溫度25原料氣組分摩爾分數（%）氦氣Helium0.0478汞：0.1g/Nm3CO2：4%水：飽和氫氣Hydrogen0.0084甲烷Methane95.227乙烷Ethane0.4337丙烷Propane0.0270異丁烷 i-C40.0011正丁烷 n-C40.0012新戊烷 neo-C50.0003異戊烷 i-C50.0004正戊烷 n-C50.0001己烷及以上C6+0.0000二氧化碳 CO23.7393氮氣Nitrogen0.5127性能指標序號名稱參數備注1操作彈性50100%2年運行時間8000小時3甲烷收率98%LNG : 原料氣4LNG規格N21.5%5LNG

6、儲存時間8.5天20000m3全容罐6尾氣規格CH42%7性能參數1、處理能力1）進站天然氣100萬 Nm3/d2）進氣條件5.01MPa，252、LNG產品1）產量1475m3/d（630 t/d），93.6萬 Nm3/d2）溫度-162.43）儲存壓力20KPaG4）產品組分CH4：95.36%，C2H6：3%，C3H8：0.5% 3、尾氣產品1）產量1475m3/d（630 t/d）2）溫度-162.43）儲存壓力15KPa4）產品組分CH4：0.95%，C2H6：1.4%，C3H8：2.2% 性能參數4、冷卻水 冷卻水循環量1800 T/h 冷卻水補充量36 T/h5、電14500kw

7、 液化能耗0.29 kwh/Nm3 NG（以壓縮機軸功計）6、燃料氣 2.6104Nm3/d7、氮氣150 Nm3/h8、儀表空氣300 Nm3/h 第4部分工藝優化與選擇工藝模擬及流程組織工藝模擬計算及準確度多組分（10多種組分）、低溫、氣液相變、超臨界模擬軟件的選擇狀態方程的選擇、驗證、修正參數優化天然氣流路的配置與優化混合冷劑配比自動優化技術關鍵設備的匹配優化完整性和控制性正常運行工況負荷調整、變工況開、停車工況故障、事故工況安全性脫水工藝的選擇整體組織等壓再生減壓再生加熱熱源導熱油蒸汽熱水干燥器數量2塔2+1塔3塔切換閥軌道球閥硬密封球閥脫水工藝的選擇A、兩塔等壓再生優點：加熱再生和冷

8、吹都取自脫水后的干氣，再生徹底缺點：需設置再生氣增壓設備脫水工藝的選擇B、帶再生氣干燥器的兩塔等壓再生優點：不需再生氣增壓設備缺點：干燥器冷吹使用的是濕氣，不能確保再生效果； 脫水工藝的選擇C、三塔等壓再生綜合了A、B工藝流程的優點，本項目選擇此方案優點:保證再生、冷吹時為干燥氣體，確保每個周期的再生效果精餾工藝選擇精餾工藝單塔混合尾氣雙塔富氮尾氣富氫尾氣1級分離、2級節流2級分離、3級節流液化工藝選擇BOG去向不循環外輸燃料氣部分循環低溫增壓常溫增壓(復熱)冷箱復熱加熱器加熱原料氣換熱BOG回收工藝的選擇采取返回冷箱復熱工藝，回收BOG中的冷量，MRC壓縮機能耗減少。板翅式換熱器采用川空改進

9、的通道結構，可降低BOG通過換熱器的阻力。MRC回收工藝的選擇短暫停車憋壓提高設計壓力冷劑壓縮機帶壓啟動長期停車回收貴重冷劑丙烷、異戊烷冷劑收集罐LNG儲存工藝大罐型式儲存壓力帶壓子母罐常壓有效容積1萬方+潛液泵1萬方-外置泵占地全容罐雙層罐關鍵附件重錘閥儀表密度計液位計LNG裝車工藝裝車型式臺位數量產量操作時間裝車組織裝車臂定量裝車撬裝非撬裝附件防拉斷閥第5部分工藝單元簡介分子篩吸附脫水 ；專用吸附劑脫汞；雙精餾塔脫氫氣、氮氣、CO；LNG產品采用常壓儲存技術特點原料氣壓縮機增壓至5.0MPa，冷卻、分離后送入脫碳系統 當原料氣壓力達到4.04.5MPa時，可停用原料氣壓縮機 預處理系統 原

10、料氣系統原料氣系統脫水指標：H2O1 ppm 填料：美國UOP專用4A-LNG強度：GB150設計，疲勞分析校核；流體：氣流分配及支撐結構設計預處理系統 脫水系統預處理系統 脫水系統原料氣汞含量 0.1g/Nm3凈化氣脫汞指標 Hg10ng/m3 采用國外知名公司專用的吸附劑吸附汞可使用35年，不需再生。一塔，不需再生脫汞后設過濾器，濾芯采用美國知名公司產品預處理系統 脫汞系統預處理系統 脫汞系統包含液化冷箱、精餾系統、氮氣制冷循環、混合冷劑制冷系統；采用三級節流單混冷劑制冷流程；液化系統液化系統冷劑壓縮機系統LNG儲存系統 LNG儲罐 25000m3常壓儲罐（有效容積） 設計壓力 25KPa

11、 儲存時間 6天（1620m3/d） LNG裝車系統 裝車臺位 6個，配裝車臂 LNG儲存及裝車LNG節流閃蒸BOG、裝車BOG以及儲罐自蒸發BOG在冷箱內復熱至常溫后，經BOG壓縮機增壓后分兩路：一路作為燃料氣；多余BOG經BOG壓縮機增壓后返回脫水系統循環再液化。 BOG回收系統BOG回收系統循環冷卻水系統按GB50050-2007要求提供冷卻水 冷劑儲存及補充系統 組成：冷劑儲罐和汽化器作用：首次運行提供開車冷劑，正常運行時提供補充冷劑輔助系統PSA制氮系統規格： 200Nm3/h作用：提供補充氮氣及密封氮氣儀表空氣系統 規格：300Nm3/h，露點-40，無油無塵作用：提供儀表空氣用無

12、塵儀表空氣火炬系統型式：高架火炬 地面火炬作用：放空氣集中放空燃燒，安全、環保輔助系統組成：過程控制系統（DCS）、緊急關斷系統（ESD）和火氣探測系統（F&G）、安全監視系統 液化裝置的遠程監測和故障診斷功能 （可選項） 壓縮機組的遠程監測和故障診斷功能 （可選項）機組數據采集交換機中心服務器工廠監測遠程監測遠程診斷組成：過程控制系統（DCS）、緊急關斷系統（ESD）和火氣探測系統（F&G）、安全監視系統 液化裝置的遠程監測和故障診斷功能 （可選項） 壓縮機組的遠程監測和故障診斷功能 （可選項）機組數據采集交換機中心服務器工廠監測遠程監測遠程診斷儀表控制系統第6部分關鍵部機簡介總圖布置配管設

13、計公用工程試車開車考核驗收售后服務設計及配套工藝包設計LNG裝車泵閥門現場服務活塞壓縮機工程設計非標設備低溫安裝儀控/電控冷箱LNG儲罐冷劑壓縮機控制閥沈鼓西門子繞管板翅換熱器設計及配套廠內冷箱集成板翅式換熱器LNG大罐活塞壓縮機LNG裝車泵(外置)低溫手閥非標設備外購工程設計冷劑壓縮機關鍵調閥(進口)普通調閥導熱油/加熱爐LNG裝車泵(進口)胺液/冷劑泵火炬空氮站設計理念凈化皮實“五脫”徹底適應氣源變化液化靈敏控制設計變工況適應性設備可靠進口或國內一線西門子/沈鼓川空配套細節周到交換、比較、反復、小心求證完善的設計條件名稱購進時間來源能力HYSYS2005年美國ASPEN公司工藝流程模擬計算

14、Nastran2003年美國MSC公司有限元應力分析計算PDMS2003年美國AVEVA公司三維工廠設計CAESAR 2004年美國COADE公司管道應力分析軟件HTFS MUSE2002年美國APSEN公司板翅式換熱器設計計算STAAD/PRO/CHINA2005年美國阿依艾工軟件公司鋼結構分析設計UG1995年美國UGS公司三元計算機輔助設計真空釬焊爐2005年航天一院工廠最大釬焊尺寸：1.351.610m流體及傳熱實驗室2003年與華中科技大學合作建設用于板翅式換熱器翅片性能測試液化工藝包工藝流程主要設計軟件：HYSYS工藝模擬軟件。ASPEN工藝模擬軟件。計算結果以兩種不同軟件相互校核

15、。液化冷箱 設計冷箱操作優化開、停車操作變負荷工況操作吹掃復溫操作 冷箱集成優化配管優化，氣流均勻分配，減少偏流氣液兩相流計算配管應力分析（低溫條件運行）冷箱結構運輸性、安全性分析及優化（低溫條件運行、風載、地震載荷）設計工具PDMS軟件：冷箱內設備的布局及配管設計，確保配管的準確性。CAESARII軟件：工藝管路應力分析，保證管道運行安全可靠STAAD/PRO軟件：冷箱的結構設計，確保冷箱的使用及整體運輸強度。PDMS軟件：冷箱內設備的布局及配管設計液化冷箱 設計CAESARII工藝管路應力分析軟件，主要用于冷箱內各管路的應力分析，以保證各管路運行的長期安全、可靠性。主要設計軟件冷箱內閥門采

16、用焊接結構、鋁管與不銹鋼管之間的過渡采用鋼鋁接頭，確保冷箱內流體零泄漏。2、完善的設計條件軟件圖片展示STAAD/PRO/CHINA鋼結構分析設計液化冷箱冷箱外形圖冷箱基礎圖液化冷箱冷箱現場吊裝圖華氣安塞50萬噸/年天然氣液化項目板翅式換熱器單元尺寸：130022158800mm（8.0MPa）鋁制板翅式換熱器設計制造能力年生產能力超過3000噸，行業中名列前茅。為空分、輕烴回收、LNG裝置配套高、中、低壓板翅式換熱器。擁有世界最大規格的真空釬焊爐，可生產板式單元尺寸達到1.451.610m。高壓板式翅片：最高設計壓力可達12.8MPa。成功制造的最大高壓釬焊單元尺寸為1.32.28.8m，承

17、壓能力達8.0MPa。空分配套板式業績最高壓力達9.2MPa。2013年12月生產出設計壓力為9.2MPa的高壓板式鋁制板翅式換熱器 設計制造高壓翅片參數優化提高翅片承壓能力提高翅片密度，加大單位體積內換熱面積強化翅片傳熱能力降低翅片流動阻力高壓大截面單元釬焊釬焊材料、工裝、裝配工藝的優化釬焊過程中真空度、溫升速度的控制優化釬焊工藝操作曲線氣液兩相分配結構的優化冷劑氣液兩相分別進入板式，再進行混合、均勻分配。川空專利，專利號：ZL 201120121396.72、完善的設計條件軟件圖片展示MUSE板翅式換熱器計算冷劑壓縮機工藝模擬冷劑組分配比冷卻曲線與加熱曲線匹配變負荷冷劑組分變化冷劑系統整體設計適當提