脱酸气单元操作说明书.doc

成都深冷液化设备有限公司
山西霍州10万方/天液化天然气项目
操作说明书
成都五环新锐化工有限公司
二〇一二年五月
WHXR1213-40-01
目录
第一章 前言 3
第二章工艺说明 4
第三章生产过程控制 9
第四章装置试车 15
第五章装置的开车和停车 23
第六章装置的正常操作与维护 27
第七章分析项目频率 31
第八章安全技术 32
前言
概述:
10×104Nm3/d LNG净化系统是LNG工程项目的一部份,主要是脱除原料气中的CO2等酸性气体,避免设备管道受到腐蚀和堵塞管道设备。该工段的操作说明书用于指导该装置操作人员对装置进行原始开车和维持装置正常运行。其主要内容包括:工艺原理、工艺流程、工艺过程、开停车程序、操作方法、故障诊断和相关的安全知识。本手册是按设计条件编写的操作方法及操作参数,在偏离设计条件不大的情况下,操作者可根据生产需要对操作方法及操作参数作适当和正确的调整。但在任何情况下操作人员均不应违反工业生产中普遍遵循的安全规则和惯例。
在启动和操作运转本装置之前,操作人员需透彻地阅读本手册,因为不适当的操作会影响装置的正常运行,还影响产品质量,严重时会导致设备或吸附剂的损坏,甚至发生事故,危及人身及装置安全。
除专门标注外,本操作说明书中所涉及的压力为表压,组份浓度为体积百分数,流量为标准状态(760mmHg,273K)下的体积流量。
第二章工艺说明

工作介质: 煤层气
压力
温度常温(40℃)
流量 (指0℃、(A)的标态)。
天然气组成
物流名称
单位
正常工况
CH4
mol%

C2H6
mol%

C3H8
mol%

i-C4
mol%

N-C4
mol%

i-C5
mol%

N-C5
mol%

C6+
mol%

CO2
mol%
(按2%设计)
N2
mol%

:
杂质
含量极限
二氧化碳
≤20ppmV(体积比)
硫化氢
≤4ppmV(体积比)
允许总压损
≤
原料气出净化系统温度
约40℃

02100# 二氧化碳吸收工序
02200# 二氧化碳吸收塔顶过滤工序
02300# 贫液泵工序
02400# 消泡工序
02500# 二氧化碳解析工序
02600# 再生塔顶回流工序
02700# 溶液配置工序

气液分离过滤
冷却
溶液吸收
原料气 净化气去界外
贫液泵

闪蒸气去界外 CO2去界外
溶液再生
闪蒸


根据天然气成份和净化气产品质量要求,本净化工艺采用湿法脱除天然气中的CO2,选用MDEA(N-甲基二乙醇胺)为化学脱除剂,一段吸收,一段再生,MDEA溶液循环使用。使净化气中CO2含量在20ppm以下。
注:MDEA溶液的配制浓度初定为48~52%,视具体的配方而定。
该工艺流程包括MDEA吸收和再生两个工序。
反应原理如下:
MDEA(N-Methyldiethanolamine) 即N-甲基二乙醇胺,分子式CH3-N(CH2CH2OH)2,,沸点246-248℃,闪点260℃,凝固点-21℃,,能与水和醇混溶,微溶于醚。在一定条件下,对二氧化碳等酸性气体有很强的吸收能力,而且反应热小,解吸温度低,化学性质稳定,无毒不降解。
纯MDEA溶液与CO2不发生反应,但其水溶液与CO2可按下式反应:
CO2 + H2O == H+ + HCO3-                                        (1)
H+ + R2NCH3 == R2NCH3H+                                     (2)
式(1)受液膜控制,反应速率极慢,式(2)则为瞬间可逆反应,因此式(1)为MDEA吸收CO2的控制步骤,为加快吸收速率,在MDEA溶液中加入1-5%的活化剂DEA(R2/NH)后,反应按下式进行:
R2/NH + CO2  == R2/NCOOH                                     (3)
R2/NCOOH + R2NCH3 + H2O ==  R2/NH + R2CH3NH+HCO3-    (4)
(3)+(4):