天然气工程液化厂项目建设总体概论.docx
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1、天然气工程液化厂项目建设总体概论1.l概述1.Ll项目名称XXX100IO1NmVd天然气工程10010,Nm7d液化厂项目(一期)1.L2项目建设单位XXX1.1.3建设单位简介XXX,是XXX有限公司在XXX设立的全资子公司,委托方XXX油田(受托方)达成委托经营管理协议,由XXX油田天然气开发公司接受委托经营管理XXXXXX公司。1.1.4项目建设地址及占地面积原料天然气来源于距厂北2.5km(拟建管线距离)的ZZZ配气站。ZZZ市当地以偏西风为主,拟建LNG厂位于ZZZ市全年最小风频上风向,风向条件较好。项目占地面积270亩。1.L5项目建设背景项目的建设单位为XXXXXX公司,是XX
2、X在XXX设立的全资子公司,在XXX油田天然气开发公司的基础上组建成立。XXX油田公司主要勘探领域在素有“聚宝盆”之称的。XXX油田具有得天独厚的资源优势,石油总资源量达21.5亿吨,天然气总资源量25000亿立方米。随着省区经济的发展,省区在“十二五”规划中均把天然气的利用作为重要内容,急需引入新的能源来调整目前紧张的能源供应。而LNG产品可用专门的槽车运输到销售地,方便灵活,适应性强,特别有利于远离天然气管道的藏区的小城镇供气。2010年3月,中石油XXX油田公司发展CNG(压缩天然气)、LNG(液化天然气)、330KV电网工程等重点建设项目的有关问题进行专题研究。省发展改革委、省经委、省
3、环境保护厅、省住房城乡建设厅、省交通厅、省商务厅、省工商局、省安全监管局、省电力公司、中石油XXX油田公司、中石油XXX销售公司有限责任公司、XXX有限公司的有关负责同志参加了会议。会议认为,中石油XXX油田公司发展的CNG(压缩天然气)、LNG(液化天然气)项目是进一步延伸天然气产业链、提升产品附加值和天然气二次增值能力的具体措施,对扩大XXX油田业务范围,提高企业经济效益,加快XXX产业结构调整,转变经济发展方式,促进XXX低碳经济、绿色经济、循环经济发展,增加XXX税收,扩大就业提供了有力支撑。特别是LNG(液化天然气)项目,既符合国家、省区的产业政策,又符合区用户分布分散、每个用户点用
4、气量相对较小、距天然气气源较远的特点,为输送清洁能源不仅支持了的发展,也开拓了市场,其政治、经济意义重大。当前,XXX已进入经济加速发展,产业加快转型的关键阶段,中石油XXX油田公司、XXX销售公司、中油燃气有限责任公司、XXX有限公司等中央企业的发展,对XXX经济社会实现跨越发展、绿色发展、和谐发展、统筹发展提供能源保证,省政府各有关单位和部门要进一步创造良好外部环境,全力以赴地支持中石油企业在XXX的发展。2010年4月,会议精神的主要内容包括加快、加紧、加深LNG项目的可行性研究,明确原则和工艺路线,先从拉萨干起,所需政策自治区政府将全力支持。为了响应国家的政策,XXX油田拟利用ZZZ市
5、XXX开发区一座废弃热电厂的旧址,建设1座天然气液化厂生产LNG产品。1.1.6建设规模、范围及产品方案除另有说明,本设计的计量单位采用国际单位制(Sl):压力MPa.G/MPa一表压,MPa.A一绝压MPa,在不注明时为表压容积Nm3(状态为OC、O.101325MPa.A)SmY状态为20、0.101325MPa.A)功率kW组成mol%*注:项目名称中的NnK状态为20、0.101325MPaA(来自于可研,项目名称保留)1.1.7设计规模1.NG工厂项目规划为日生产液化天然气105X10i处理后的再生气返回ZZZ天然气输配站。项目设计为三套35X105溢液化天然气装置,每套装置原料天然
6、气进气量为42.6X107d,生产液化天然气为35XIOSirVd。分二期实施,一期为一套35101Sm3液化天然气装置,配套公用及辅助工程;二期为两套35X10113液化天然气装置,配套公用及辅助工程一套。装置年运行时间:8000小时;装置生产负荷:75105%;1.1. 8设计范围本次设计范围:一期35X10n7d液化天然气装置,配套公用及辅助工程;规划预留二期两套装置的位置;厂外给排水、原料进气、再生气输送管线按规划的100Xl(TSn?/d液化天然气装置规模考虑,站外供电因上级供电间断所限,按一期负荷规模考虑;中控楼利用原来的旧综合楼,同时,在旧综合楼中考虑分析化验室、维修间、仓库及相
7、关的办公室;设计界区为厂区围墙外1米。1.L9产品规格产品:LNG温度:-163.4压力:18KPa0副产品:再生天然气露点W30C1.1.10 产品产量主要产品LNG的技术参数如下表:1.NG技术参数表产品参数理论数据装置指标液化天然气(LNG)标准气体状态LNG产量35.7510,Sm7d3510,Sm7d液体状态LNG产量559m7d547m3d产品质量流量239td234tdLNG贮槽的储存压力18KPa.GLNG贮槽的储存温度-163.4再生天然气再生气产量6.78XlO1SmVd再生气压力4.OMPaI注:LNG的理论计算产量是指液化冷箱出口处质量流量计的计量值。表中的液体体积和质
8、量均与运行状态下的原料天然气组分及组成密切相关。由于冷箱出口至LNG贮槽进液口之间的管道阻力及冷损,在LNG贮槽进口处可能产生BoG气,该BoG气也属于产品的一部份。该BoG气量随阻力和冷损的大小而改变。BOG气体技术参数如下表:BOG气体技术参数产品参数理论数据装置指标BOG气标准气体状态BOG气量1510Sm7d/BOG气压力18KPa.G/BOG气温度-163.41.1.11 产品组份1) 产品液化天然气LNG的主要组份与原料天然气的组份有直接的关系,主要成份为甲烷、乙烷、丙烷等,还含有微量的其它成份。2) 1.NG的组份如下:组分名称mol%备注甲烷CH199.755乙烷C2H60.0
9、723丙烷C3H80.01异丁烷iC1H100.0008正丁烷nC1H100.0017异戊烷IC5H120.0008正戊烷nC5H120.OOll正己烷11C6Hh0.0008氮N20.1358氧O20.0187ffiArgon0.0008二氧化碳CO20.0016合计1003) BOG的组份如下:BOG组分表组分名称mol%备注甲烷CH196.3830乙烷C2H60.0001丙烷C3H80.0000异丁烷iC1Hl00.0000正丁烷nCtH1o0.0000异戊烷iC5H120.0000正戊烷nC5H20.0000正己烷nC6H40.0000氮N23.5079氧O20.1025氢Argon0
10、.0065合计1003)再生天然气的组份如下:再生天然气组分表组分名称mol%备注甲烷CH499.4353乙烷C2H60.0718组分名称mol%备注丙烷CaH80.0100异丁烷iC,H100.0008正丁烷nC1H1o0.0017异戊烷iC5H120.0008正戊烷nC5H20.OOll正己烷nCH140.0214氮N20.1496氧O20.0190氢Argon0.0008二氧化碳CO20.2861水HzO0.0002其它0.0014合计1001.1.12 产品LNG的物理性能产品LNG的物理性能如下表:产品LNG的物理性能参数名称数据备注分子量16.08密度427.13kgm3-163.
11、4,18KPa低位热值7968kcalm3LNG与标准状态的关系1496Sm7tLNG639Sn?/in3LNG上表中数据是按原料天然气数据经过理论计算而得,运行状态下原料天然气组分发生变化时该数据也会随之变化。1.1.13 项目组成项目单元(主项)划分如下表:单元(主项)编号一览表主项代号主项名称主项代号主项名称600中控室/维修/仓库082全厂总图461事故应急池083全厂管廊Ill停车场084全厂给排水270液氮气化085全厂供电外线442消防泵房086全厂通信外线451消防水池087全厂消防450循环水系统088全厂暖通460污水收集池089全厂仪表外线672压缩机厂房281空压制氮站
12、801A净化装置208锅炉房801B液化装置103A主大门191罐区103B/C货流大门168灌装站181A/B地中衡152中控楼274火炬301总变电所307装置变电所1.1.14 主要/辅助材料及消耗1.1.14.1 主要原料项目的主要原料为天然气,来自气田一ZZZ输气管道。该输气管线有两条,一是DN350管线,设计压力6.4MPa,设计输气量8.0107a;另一条设计压力6.4MPa,设计输气量20107ao气源的接入点为距离厂址北2.5km(拟建管线距离)的输配站,供气压力为3.5MPa.G。原料气进厂压力3.5MPa.G原料气进厂温度25C原料天然气组份ol%(干基)如下表(根据中国
13、科学院兰州地质研究所地球化学测试部天然气检测报告,2010年3月24日分析)原料天然气组分表组分%(mol)组分%(mol)CHt99.70O20.019C20.072Ar0.0008CA0.010CO20.047i-CtH100.0008苯2ppmn-C4Hio0.0017甲苯2ppmi-C5H120.0008汞0.13gm3n-C5Hi20.OOll合计100.00C6+0.0041N20.15原料天然气的消耗如下表:原料天然气消耗表消耗项目耗量备注每小时每年原料天然气17759m31.4207XIOW进装置气量1.LI4.2辅助材料项目的辅助材料包括天然气净化所用的分子筛、活性炭、脱汞剂
14、等,制冷用的混合冷剂,生产用的液氮等,年消耗量如下表:辅助材料年消耗量表名称组成或特性年消耗量备注增强型分子筛3A1600Kg1年1换脱酸吸附剂硅胶,分子筛,氧化铝等12m3净化装置名称组成或特性年消耗量备注脱汞剂活性碳类2?净化装置脱水吸附剂硅胶,分子筛等Im3净化装置氮气160000Nm3203t冷剂补充冷箱正压冷剂用天然气净化后天然气32533Nm323.5t液化装置乙烯47200Nm359.2t液化装置丙烷22133Nm343.7t液化装置异戊烷17600Nm352.8t液化装置混合制冷剂由郎和GG等五种以上的多组分混合制冷剂工质组成,设计及参考的组分如下表:组分名称参考组分设计组分备
15、注氮气9.0398(9.9235)8.5010.50氧气0.0047(0.0047)50ppm氮气氢气氧气0.0002(0.0002)IOppm二氧化碳0.0005(0.0005)20ppm硫化氢3ppm总硫(C0S+CS2)4ppm甲烷24.677(24.7803)23.5025.50乙烷0.1808(0.1858)0.20丙烷15.4867(15.9517)14.5016.50异丁烷0.3957(0.3986)0.45正丁烷0.3960(0.3988)0.45新戊烷IOppm异戊烷13.2154(11.8945)11.0014.00正戊烷0.4176(0.3759)0.45己烷0.1401
16、(0.1262)0.15乙烯36.0455(35.9593)35.0037.00水Ippm制冷剂来源于全国各制冷剂生产厂家或石化企业。辅助材料的规格及初次加入量如下表:辅助材料规格表序号名称规格用途用量1氮气氮气压力0.500.7MPa.G含水量Ippm含二氧化碳量30ppm氧含量WlOOPPnl做MRC冷剂4020Nid3(5023kg)2净化天然气见净化天然气组成表做MRC冷剂10187Nm3(7310kg)3乙稀C2H,100%做MRC冷剂14743Nid3(18453kg)4丙烷CaH895%C2H61%i-C1H102%n-CMOW2%做MRC冷剂6883Nm3(13670kg)5异
17、戍烷i-CMoWO.5%n-C,Hlo0.5%i-C5H1295%n-C5H123%n-C6H1,1%做MRC冷剂5167Nm3(16630kg)注:表的用量为初次加入量1.Ll4.3公用物料公用物料主要包括装置和生活用的水、电、气等,年消耗量如下表:D循环水及给水消耗如下表:循环水及给水消耗一览表项目循环量(m3h)备注MRC压缩机-1320总量-1170冷却器60润滑油冷却器90电机冷却水BOG压缩机13总量-11冷凝然2油冷却器再生气冷却器44脱水再生气冷却器5再生气压缩机主机4出口冷却器合计-1390补充软水2.Om3生产或生活用水30年总用水量256000m3a2)仪表风用量如下:仪
18、表风用量表消耗项目耗量备注每小时每年仪表空气-200Nm316010,Nm3要求见空压站章节3)主要设备用电量如下表设备用电量一览表设备名称轴功率kW电机功率kW用电规格设备数量MRC压缩机5800630010000V.50Hz.Z-压缩机油泵MRC液体回收泵2037380V、50Hz共二台,用一备一BOG压缩机8090380V、50Hz共二台,用一备一仪表控制用电28380V、50Hz设备名称轴功率kW电机功率kW用电规格设备数量循环水泵590380V、50Hz锅炉房200380V50Hz空压制氮机组45380V、50HzPSA制氮机组140380V、50Hz加气站50380V、50Hz消防
19、水泵370380V.50Hz液化厂一期设备总功率9041KW.4)燃料气用量燃料气用量一览表消耗项目耗量备注每小时每年导热油炉20.3Nm316.310,Sm3采暖锅炉80Nm328.810,Sm3采暖日期按照5个月计算合计-100.3N11)345.110,Sm3工艺技术1.Ll51工艺方案简述自上游ZZZ天然气输配站来的3.5MPa、25C左右的原料天然气通过约2.5km(拟建管线距离)、DN200的原料气管道进入天然气液化厂,经过原料气分配单元,进入脱碳脱水单元的分子筛吸附塔进行吸附脱除CO?、HQ和汞,出装置的净化气中CO?含量50PPm(V)、FW含量VIPPm(V),汞含量VO.O
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