LNG液化工廠操作手冊

LNG液化工廠操作手冊LNG工廠操作手冊Rev.修改PO123Engineer/DateEAH/05-28-07EAH/08-09-07Checked/DateJJM/07-30-07KAY/09-14-07LeadProcess/DateSDH/09-14-2007ProjectMgr/Date1B&VPROJECTNO.:142333Printed7/17/20181.0INTRODUCTION緒論(6)2.0PROCESSSYSTEMDESCRIPTION工藝系統(tǒng)介紹(6)2.1DesignBasis設計基礎(6)2.1.1液化天然氣工廠(6)2.1.2FeedStreams原料進氣(6)2.1.3Products產(chǎn)品(6)2.1.4Effluents污液(6)2.2DescriptionofFlow流程介紹(7)2.2.1General概述2.2.2CO2Removal除二氧化碳(8)2.2.3Dehydration脫水(9)2.2.4Liquefaction液化(9)2.2.5RefrigerationLoop制冷循環(huán)(9)2.2.6RefrigerantMakeupandStorage制冷劑補充和儲存(10)2.2.7Boil-OffGasCompression閃蒸氣壓縮(11)2.2.8DryOutandDeriming干燥和解凍(11)2.2.9UtilitySystems公用工程系統(tǒng)(11)2.3DescriptionofProcessControl工藝控制介紹(13)2.3.1BasicControlSystems基礎控制系統(tǒng)(13)2.3.2ControlLoopDescriptions控制回路描述(15)2.4DescriptionofEmergencySystem應急系統(tǒng)介紹(15)2.5Safety安全(15)2.5.1GeneralSafety安全常識(16)2.5.2Trips/Shutdowns跳車/停車(18)2.5.3HandlingColdHydrocarbons低溫烴類處理(19)2.5.4OxygenDeficiency(Anoxia)缺氧（缺氧癥）(21)2.5.5HydrogenSulfideExposure硫化氫泄漏(22)2.6HazardousMaterialsInventory有害物質(zhì)清單(23)2.7SummaryofCatalystandChemicals催化劑和化學品一覽2.8Utility公用工程(25)2.8.1FuelGas燃料氣(25)2.8.2Flare火炬(26)2.8.3Nitrogen氮氣(26)2.8.4CoolingWater冷卻水(27)2.8.5InstrumentAir儀表風(27)2.8.6DemineralizedWater去離子水(28)2.9DesignCodesandStandards設計規(guī)范和標準(28)3.0PREPARATIONFORINITIALSTART-UP初開工準備(29)3.1Introduction導言(29)3.2Safety安全(29)3.3OperatorPreparation操作人員準備(29)3.4Cleanup清掃(30)3.5Materials材料(30)3.6Blinds盲板(30)3.7CleaningandDryingofPipingandEquipment管道設備的清潔和干燥(30)3.8Sy30stemCompletionCheck系統(tǒng)完成檢察(30)3.8.1Piping管道系統(tǒng)(30)3.8.2VesselsandTowers容器和塔(31)3.8.3Trays塔盤(31)3.8.4Packing填料(31)3.8.5Pumps泵(31)3.8.6Compressors壓縮機(32)3.8.7Instrumentation儀表(33)3.8.8Electrical電氣(34)3.9LeakTesting泄漏試驗(35)3.10AirFreeing置換空氣(38)3.11SteamSystem蒸汽系統(tǒng)(39)3.12SteamSystem清洗胺物管道和設備(43)4.0START-UP開工(56)4.1General概論(56)4.2InitialPumpRun-In泵的首次試車(56)4.3InitialCompressorRun-In壓縮機的首次試車(57)4.4UtilitySystemsStart-Up公用系統(tǒng)的開車(57)4.5SystemPressurization系統(tǒng)增壓(59)4.6AmineSystemStart-Up胺系統(tǒng)的開車(59)4.6.1AmineContactor:胺吸收塔(59)4.6.2FinalHeat-up最后熱機(60)4.6.3IntroduceNGFeed導入天然氣原料(63)4.6.4LineOut導出(64)4.7MolSieveSystemStart-Up分子篩系統(tǒng)啟動(66)4.8LiquefactionSystemDeriming液化系統(tǒng)解凍(68)4.9RefrigerantLoopDeriming制冷劑回路解凍(70)4.9.1RefrigerantExchangerRefrigerantPasses換熱器的冷劑通道4.9.2RefrigerantCompressorSuction制冷壓縮機吸氣(71)4.9.3RefrigerantCompressorSystem制冷壓縮機系統(tǒng)(72)4.9.4RefrigerantLoopDryOut制冷劑回路干燥(74)4.9.5RefrigerantStorageDryOut制冷劑儲罐干燥(76)4.9.6EthyleneStorage乙烯儲罐(76)4.9.7IsopentaneStorage異戊烷儲罐(76)4.9.8PropaneStorage丙烷儲罐(77)4.10PureRefrigerantComponentLoading制冷劑純組分加載(77)4.10.1EthyleneTruckUnloading從槽車卸載乙烯(79)4.10.2PropaneStorageTankFill丙烷儲罐充注(83)4.10.3IsopentaneStorageTankFill異戊烷儲罐充注(87)4.11CirculatingFlushoftheRefrigerantSystem制冷劑系統(tǒng)循環(huán)沖洗(91)4.12RefrigerantSystemStart-Up制冷劑系統(tǒng)啟動(100)4.13LiquefactionStart-Up液化單元(100)5.0OPERATIONANDCONTROL操作和控制(110)5.1UtilitySystemOperationandControl公用工程的操作和控制(110)5.1.1InstrumentAirSystemOperationandControl儀表風系統(tǒng)操作和控制(110)5.1.2NitrogenSystemOperationandControl氮氣系統(tǒng)操作和控制(110)5.1.3UtilityWaterSystemOperationandControl公用水系統(tǒng)的操作和控制(110)5.1.4FirewaterSystemOperationandControl消防水系統(tǒng)的操作和控制(111)5.1.5AnalyzerOperationandControl分析儀的操作和控制(111)5.2SupportSystemsOperationandControl輔助系統(tǒng)的操作和控制(111)5.2.1FuelGasSystemOperationandControl燃料氣系統(tǒng)的操作和控制(111)5.2.2FlareSystemOperationandControl火炬系統(tǒng)的操作和控制(111)5.3AmineSystemOperationandControl胺循環(huán)系統(tǒng)的操作和控制(112)5.3.1ControlVariables變量調(diào)節(jié)(112)5.3.2SteamBoilerPressure蒸氣鍋爐壓力(117)5.3.3ProcessMake-upWater工藝水補充(120)5.3.4Make-upAmine胺液補充(121)5.3.5AmineSolutionAnalysis胺溶液分析(121)5.3.6CarbonDioxideLoading二氧化碳加載(122)5.3.7AmineConcentration胺液濃度(122)5.3.8MechanicalFilters機械過濾器(123)5.3.9CharcoalFilter炭過濾器(124)5.3.10AmineFlashTankHydrocarbonLiquidSkimmer胺閃蒸罐重烴液體去除器(128)5.3.11AmineStripper胺汽提塔(129)5.3.12RoutineOperations--SteamSystem蒸氣系統(tǒng)常規(guī)操作(129)5.4MolSieveUnitOperationandControl分子篩單元操作與控制(132)5.4.1MercuryRemovalVessel除汞罐(134)5.4.2BenzeneRemovalBed除苯床(134)5.5LiquefactionSystemOperationandControl液化系統(tǒng)的操作與控制(134)5.6RefrigerantSystemOperationandControl制冷劑系統(tǒng)操作與控制(135)5.7RefrigerantInventoryOperationandControl制冷劑存儲的操作與控制(137)5.8GeneralPlantOperationandControl工廠操作與控制(137)6.0SHUTDOWN停車(138)6.1UtilitySystemsShutdown公用系統(tǒng)停車(138)6.1.1InstrumentAirSystemShutdown儀表風系統(tǒng)的停車(138)6.1.2NitrogenSystemShutdown氮氣系統(tǒng)的停車(138)6.1.3UtilityWaterSystemShutdown公用水系統(tǒng)的停車(138)6.1.4CoolingWaterSystemShutdown冷卻水系統(tǒng)的停車(138)6.2SupportSystemsShutdown輔助系統(tǒng)(139)6.2.1FuelGasSystemShutdown燃料氣系統(tǒng)的停車(139)6.2.2VaporRecoverySystemShutdown(Boil-OffGas)閃蒸氣（BOG）回收系統(tǒng)停車(139)6.2.3FlareSystemShutdown火炬系統(tǒng)的停車(139)6.3AnalyzerShutdown分析儀的停車(139)6.4PlantIsolation工廠隔離(139)6.5AmineSystemShutdown胺系統(tǒng)的停車(141)6.6UnplannedShutdowns意外停車(141)6.7MolSieveSystemShutdown分子篩系統(tǒng)的停車(142)6.8LiquefactionShutdown液化單元的停車(143)6.9ExtendedRefrigerantLoopShutdown擴展制冷劑回路的停車(144)6.10EmergencyShutdown緊急停車(145)6.11ShutdownTripSettings停車跳車設置(146)7.0RESTART再開車(1467)7.1UtilitiesandSupportSystemsRestart公輔系統(tǒng)再開車(147)7.2MolSieveUnitRestart分子篩干燥單元再開車(148)7.3RefrigerantSystemRestart制冷系統(tǒng)再開車(148)7.4LiquefactionSystemRestart液化系統(tǒng)再開車(148)7.5RestartProcedures再開車程序(148)1.0緒論本操作手冊主要介紹用于LNG工廠的新型胺處理的啟動與運行，分子篩氣體處理，液化以及存儲設備的制冷的指令。全廠除了這些部分還有其他的一些設備，比如進氣單元，BOG壓縮單元，氮氣裝置儀表，空氣裝置以及其他公用設備。這些操作說明用以指導設備的是運行和正常運行。實際的操作經(jīng)驗將越來越豐富，操作方法也可以擴展；因此，這些說明可以結合實際操作經(jīng)驗或從其他工廠人員那里學到的操作方法進行調(diào)整。本手冊針對初步運行的數(shù)據(jù)進行說明。在詳細設計中將有不少變動。隨著設計的成熟，很多在這份文件形成時并不具備的信息（如來自供貨方）逐漸得到。在工廠運行之前，員工必須熟悉最新可用信息與本手冊的操作規(guī)程相結合。手冊中提到的常規(guī)操作和安全使用說明不能取代設備生產(chǎn)廠商提供的說明書，鄂爾多斯公司安全措施，條款，規(guī)范或公司規(guī)程。設備自帶的說明應隨時提供以備實際進行操作、維護人員參考。為保證安全高效率的生產(chǎn)運作，操作人員和維修保養(yǎng)人員應熟悉工藝、設備特性、儀表使用和安全操作順序。最大效益、安全運行得依靠全廠人員的通力合作以及工廠裝置的正常運行及保養(yǎng)。這里將詳細的介紹所有的工藝和參數(shù)和BV公司的專項技術。這些信息帶有機密性。除非BV公司書面授權，這份文件和里面的揭示的信息不得因其他目的復制或轉發(fā)到其他的生產(chǎn)廠家其他文件中。2.0工藝概述2.1設計基礎2.2.1LNG工廠LNG工廠的設計進氣量為922，000標方/天，生產(chǎn)量為624公噸/天。LNG的生產(chǎn)包括除天然氣中的CO2和水，原料氣中的重烴組分，完全冷卻氣體以完全冷凝，然后液化氣體進入LNG儲罐。2.2.2進氣原料天然氣進氣單元天然氣進氣單元為鄂爾多斯工廠提供CO2質(zhì)量百分比為3.08%的氣體。關于組分的其他詳細信息及來自胺單元的原料氣操作條件請參考物料平衡（見附件），進氣的運行要求將在胺循環(huán)單元作詳細介紹。2.2.3產(chǎn)品LNG產(chǎn)品從裝置單元進入LNG存儲單元的LNG將被存放于大罐直至槽車運走。涉及到組分和操作條件的詳細信息，請查閱物料平衡。2.2.4排出物再生氣/重烴蒸氣從BOG壓縮機出來的再生氣經(jīng)過再生加熱器被輸送到V-202A/B分子篩。這些氣體與V-304重烴分離器產(chǎn)生的氣體混合后流向再生氣吸氣分離器V-503。設計的流量及物流條件在物料平衡附件中已詳細說明。來自V-503的蒸氣流向再生氣壓縮機，再回流至分子篩前過濾/分離器V-201進行循環(huán)。注：重烴的蒸汽組分會因管路進口氣體的變化而不同。所提供的物料平衡只是指設計進氣情況下的物料情況。火炬在鄂爾多斯液化設備與火炬系統(tǒng)相接。放散閥和制冷設備和低溫設備的手動放散都卸載到火炬頭。在冷卻單元和天然氣系統(tǒng)中的手動減壓閥可以通過中控室控制導入火炬系統(tǒng)。此外，來自v-504的氣體可以導入火炬。(BOG)蒸發(fā)氣BOG用于除去V-202A/B分子篩床產(chǎn)生的CO2和H2O。從LNG儲罐和槽車裝載過程中產(chǎn)生的蒸汽應導入BOG壓縮機。壓縮的BOG氣體經(jīng)過壓縮機后流向再生氣加熱器，H-201。(V-504)重組分處理罐這個容器中將收集所有流程中未蒸發(fā)的重烴，所有來自再生氣分離器V-203的水，和保養(yǎng)廢液以及非正常情況產(chǎn)生的液體。集中在此的液體將經(jīng)泵輸入罐車排出工廠。其他廢液產(chǎn)生與液化單元的其他流體如下：至火炬的緩沖氣廢棄的潤滑油雨水清洗廢水維修保養(yǎng)中產(chǎn)生的廢料，如用過的濾清器，棉紗等墊圈、閥門、密封墊圈泄漏物2.2流程介紹2.2.1概述LNG工廠旨在將管網(wǎng)中的天然氣冷卻到完全冷凝，然后直接將冷卻的LNG輸入LNG儲罐。設備和大部分操作流程都列在流程圖（PFD）。此外，物料平衡顯示設計的流量，溫度和壓力。對一些輔助設備及其操作來說，還應參考管道和儀表（PI&D）圖。該軟件包包括了工藝流程圖和物料平衡表。液化前，在管道中的水和二氧化碳必須清除。這些物質(zhì)會在液化過程的低溫條件下凍結，進而堵塞設備或降低換熱器性能。因此，這兩個預處理步驟都是為了保護設施性能。去二氧化碳階段采用胺處理，CO2，降低其在進口氣體的濃度，使其低于50ppm。脫水單元采用一用一備的分子篩系統(tǒng)脫水。液化單元，工廠采用PRICO?工藝以液化原料氣并生產(chǎn)出LNG產(chǎn)品。PRICO?為Black&Veatch石油天然氣公司開發(fā)的一種簡單可靠，液化率高易于操作的技術。工廠的設計容量為每天生產(chǎn)624噸LNG至儲罐。2.2.2除CO2入口氣體中二氧化碳的處理主要依靠胺循環(huán)系統(tǒng)完成,其循環(huán)流量大約為178gpm.胺溶液建議為DowGas/SpecCS-2020。進入進口氣體分離器V-101的氣體壓氣大約為4.4MPag。V-101的作用在于除去原料氣中夾帶的部分液體和固體雜質(zhì)。正常情況下是不會有液體的。產(chǎn)生的液體將進入污油罐V-107。污油罐的排空閥與火炬系統(tǒng)相接，可手動排空。從V-101出來的氣體進入胺吸收塔T-101。胺溶液從容器的頂部向下流動，吸收原料氣中的二氧化碳，使其進入脫水單元時其濃度已低于50ppm。從T-101底部出來的富胺溶液(含二氧化碳)將流向胺閃蒸罐V-102，在這里富含二氧化碳的蒸氣將被排放到火炬頭。在進入胺氣提塔T-102頂部之前，從V-102出來的富胺溶液流向貧/富胺換熱器E-101。貧/富胺換熱器節(jié)約了T-102的熱負荷和胺再沸器E-104的熱量需求。胺汽提塔采用了塔頂冷凝回流的方法。來自T102頂部的蒸氣流過回流冷凝器E102，氣體在E102冷卻并部分冷凝下來。之后這些氣液混合物，流入汽提回流罐V103，進而分開蒸氣和液體。回流泵P–103A/B將冷卻的胺溶液壓回塔頂，同時產(chǎn)生的二氧化碳蒸氣放空。閥門和設備設計留有余量,以后可以增加二氧化碳凈化器PK-101，這樣可以凈化二氧化碳送到液化單元加以運用。胺液在貧胺再沸器E104中汽化，經(jīng)胺汽提塔產(chǎn)生氣相。E104的加熱介質(zhì)為蒸汽鍋爐H101提供的低壓蒸汽。蒸汽鍋爐是一種封閉循環(huán)的設備單元,專門為E104提供熱量。從氣提塔底部出來的貧胺，流向貧胺緩沖罐V104。V104提供了泵的吸入緩沖并允許了塔T-102底部的容量減?。ㄒ钥刂埔何唬腣104出來的貧胺經(jīng)增壓泵P102A/B被送到貧/富胺換熱器冷卻，同時提供熱量給進入再生塔的富胺。貧胺經(jīng)過胺冷卻器E-103中冷卻水的進一步冷卻，進入過濾器F101和F102，然后再通過胺循環(huán)泵P101A/B泵回到胺吸收塔的頂部。2.2.3脫水雙分子篩系統(tǒng)用于去除供氣中的水分。被處理了的原料氣離開胺循環(huán)通過原料進出口換熱器E105，去脫水單元。當管道氣體溫度低于從塔頂出來的天然氣溫度時，E105是用來及時降低出塔氣體的溫度。降低天然氣溫度以分離出水分以降低分子篩干燥器的負荷。分子篩前的過濾/分離器V201，用于收集凝結的水分分及氣流中的胺液。所有這些液體都集中排放到胺閃蒸臥式罐V102。氣體離開過濾/分離器后流到脫水器V-202A/B，進行脫水處理。氣體進入正在干燥的干燥器頂部。當氣體流過干燥床時，水分就被吸收了。在任何時間，一個干燥器在工作的時候，另一個干燥器就處于再生的某個階段或等待的階段。當工作中的干燥器水分飽和時，它將下線，同時另一個上線進入工作。飽和的干燥器然后進入加熱再生的循環(huán)過程，接著冷卻。完整的干燥循環(huán)需要24小時，包括12小時的工作時間，4.5小時的加熱再生時間，4.0小時的冷卻，3.0小時的備用，及0.5小時的順序步驟操作時間。閃蒸氣自C501流向再生氣加熱器H201。在加熱再生過程中被H201加熱后的溫度可高達288°C。高溫干燥的氣體逆流而上進入再生的干燥器，除去里面的水分。帶水的氣體然后經(jīng)過水冷再生冷卻器E201。凝聚的水分在再生氣分離器V203中除去。然后流到重烴罐V504。再生氣體或作燃料或被再生氣壓縮機C502壓縮，返回原料氣分子篩過濾/分離器入口或進口氣體分離器進入循環(huán)。冷卻氣體的路徑和再生過程一樣，但是再生氣加熱器不再工作，此時，冷卻干燥的氣體流經(jīng)分子篩。以如上面所說的方式切換干燥床，需要很多閥的參與。在這個系統(tǒng)中有13個切換閥門。在正常情況下，閥門的控制是通過PLC或DCS進行。PLC/DCS在適當?shù)臅r間依照正確的順序控制閥門動作，不需要操作人員親自動手。另外，在PLC/DCS中有顯示溫度、壓力和閥位的聯(lián)鎖，這樣可以提醒操作人員監(jiān)視操作順序，避免錯誤發(fā)生。大部分干燥后的氣體從干燥床出來后進入一組100%負荷的粉塵過濾器F-201A/B中的一個，除去氣流中夾帶的干燥劑或其他可能從通過分子篩的固體。之后氣體進除汞罐V-204除汞，然后進入碳塵過濾器F-202A/B，除去除汞吸附劑。一部分氣體可以用來補充制冷系統(tǒng)中的甲烷成分。這一部分氣體又將被送到苯處理罐V-205作進一步處理然后送往制冷壓縮機吸入罐。2.2.4液化單元預處理氣體首先流經(jīng)熱換熱器E-301A/B。E-301A/B由兩個釬焊鋁換熱器芯和一個冷箱組成。冷箱內(nèi)填充珠光砂以隔熱。兩根換熱芯垂直安裝，入口氣體從頂部進入，并在頂部份進入兩個換熱器芯。然后向下流入底部的冷端。在PRICO?中，低溫液體僅僅在換熱器的底部。停工期間，這些液體將因重力而被隔離在底部。他們不會流向工藝設計中的非低溫段。冷箱內(nèi)除了兩個換熱器芯外，再無其他零部件。制冷換熱器上部的原料氣被冷至溫度大約–70°C。在中間，氣流流動中斷而離開換熱器。–70°C的氣體直接進入重烴分離器V-304，以除去任何可能出現(xiàn)在氣流中的重組分。設計時考慮了原料氣中含有重組分。重烴特別是苯和環(huán)戊烷在低溫時容易凍結成固體。除去進氣中的重組分有利于保護低溫設備免于堵塞和腐蝕。在制冷換熱器頂部有一旁通，通過溫控閥TV-31201可以控制進入V-304的氣體溫度。從V-304出來，任何重組分都將出去然后流到E-304和E-305，高壓和低壓重烴換熱器。在這里，他們將被流向冷箱的高壓液體部分制冷劑氣化。從E-304/305出來，氣液混合物加上再生濕氣將流到再生氣壓縮機入口緩沖罐V-503。從V-503出來的重烴被送往重烴罐V-504，同時，蒸發(fā)的氣體可用作燃料，或進入C-502壓縮，進入分子篩過濾/分離器和過濾/凝結器的入口再次循環(huán)。從V-304頂部出來的–70°C的氣體返回冷箱，經(jīng)過兩個通道，從換熱器的底部出來，這時氣體已經(jīng)變成–151°CLNG。這些LNG將被送到LNG儲罐保存。在LNG生產(chǎn)線中的控制閥FV-31204用于調(diào)節(jié)進氣流和經(jīng)過處理，脫水和液化設備的LNG的流量。進入大罐的LNG壓力降低，將閃蒸出一些氣體。這些氣體（大約8.5%）和儲罐中的液體分離開。額外的內(nèi)蒸氣體產(chǎn)生源于儲罐里–151°C的LNG的漏熱。這些氣體通過閃蒸氣壓縮系統(tǒng)后可以除去。2.2.5制冷劑循環(huán)單元PRICO?工藝采用一種簡單的閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)里，制冷劑將需要經(jīng)過壓縮，部分冷凝，冷卻，膨脹加熱處理及吸熱為LNG提供冷量時。制冷劑是氮氣，甲烷，乙烯，丙烷，異戊烷的混合物。通常遇到的混有丁烷或正戊烷的濃度對系統(tǒng)操作沒有什么大的影響。從冷劑換熱器頂部出來的低壓冷劑在冷劑壓縮機C-301的第一級壓縮然后進入中間冷卻器E-302冷卻。經(jīng)過中間冷卻器后，冷劑流到級間緩沖罐V-302，將冷劑氣液分離。蒸氣直接進入壓縮機的第二級進行壓縮。液體冷劑被級間冷劑泵P-301A/B壓送到C-301二級出口。液體和經(jīng)過壓縮機二級壓縮的氣體混合，進入冷劑冷凝器。從V-302出來的級間冷劑蒸氣在C-301壓縮的二級壓縮，之后混合通過P-301A/B輸送的液體進入冷劑冷凝器E-303。高壓氣液混合物在E-303中冷卻，產(chǎn)生一部分液體。這些氣液混合物之后流向冷劑分離罐V-303分離開。從V-303出來的冷劑高壓蒸氣和液體經(jīng)過各自的流程進入冷箱。蒸氣流依靠自身壓力驅動，液體則通過冷劑泵P-302A/B輸送。液體經(jīng)過高低壓重烴換熱器E-304和E-305，然后流到冷箱。蒸氣和液體冷劑流進入換熱管時在冷劑換熱器內(nèi)部混合。高壓冷劑蒸氣和液體的分別處理可保證流體在換熱器芯體內(nèi)的良好分布。高壓制冷劑向下流過制冷換熱器從底部流出，溫度為-151°C。然后流過兩個J-T閥HV-31128A/B，通過這種閥門可以將壓力降低到0.23MPag。壓力的降低將引起制冷劑的氣化，溫度將降低到-154°C左右。低溫，低壓制冷劑在進入E-301A/B的制冷段然后向上流動，降低入口氣體和換熱器內(nèi)高壓制冷劑的溫度。制冷劑頂部出口溫度為23°C，壓力為0.16MPag。從制冷換熱器出來的低壓制冷劑流到制冷劑吸入罐V-301然后進入到制冷劑壓縮機。從制冷換熱器出來的的低壓制冷劑一般高于其露點，所以這里沒有任何液體存在。吸入罐用于保護壓縮機，防止異常情況和開機啟動時液體成分的進入。任何集聚的液體都不需排出，只能通過引入壓縮機中小流量排氣到V-301底部后將其投入到循環(huán)中。這樣可以減少異常情況下制冷劑的損失。2.2.6制冷劑的補充和存貯制冷劑有三股物料組成。氮氣由氮氣系統(tǒng)提供。干燥處理過的氣體可以用來補充所需的甲烷。其他的制冷劑成分還有乙烯、丙烷和異戊烷,它們由現(xiàn)場的儲罐來補充。所有的制冷劑在進入制冷劑吸入罐V-301前的管路中加入。重烴類的制冷劑（乙烯、丙烷、異戊烷）通過壓縮機排氣的小流量的高壓熱制冷劑（旁通直接進入制冷劑吸入罐的入口）混合。旁通流量（尾氣）用于氣化和調(diào)節(jié)乙烯的溫度，還可以蒸發(fā)丙烷和重烴成分。從壓縮機產(chǎn)生的另一股小流量氣體可以直接到吸入罐底部，蒸發(fā)因其他重烴類制冷劑殘留的液體。制冷劑儲罐V-401用于盛裝排出需要保養(yǎng)的液體或可能過剩了的液體。制冷劑損失可以最小，因為可以及時補充制冷劑到制冷循環(huán)系統(tǒng)中。從級間KO罐出來的制冷劑液體通過級間冷劑泵送到V-401。在V-401中的冷劑通過掃氣管線可以重新送到制冷循環(huán)中去。當這一單元停車，冷卻的制冷劑將慢慢升溫，易揮發(fā)的成分將蒸發(fā)掉，從而提高系統(tǒng)的壓力。這種升溫升壓的過程可持續(xù)一周多之后系統(tǒng)才穩(wěn)定下來或者說是達到泄放的壓力狀態(tài)。一般情況下，不需要為釋放制冷劑壓力而將其返回制冷劑儲罐，因為循環(huán)系統(tǒng)中設備和管道的設計壓力已經(jīng)足夠高，完全能承受制冷劑的壓力。然而，壓力的增加將使得重新啟動制冷劑壓縮機時更困難，因為壓力的增加要求啟動扭矩也增大了。如果需要，簡單的方法是通過HV-31410將壓縮機吸入口的氣體卸載一些到火炬。在無法轉移整個制冷循環(huán)系統(tǒng)中的負荷時，這將明顯降低壓力。但是制冷劑壓縮機生產(chǎn)商希望不必卸掉制冷劑，因此設計通過壓縮機吸入口前的節(jié)流閥調(diào)整壓力到壓縮機設定的啟動壓力。2.2.7閃蒸氣壓縮再生氣系統(tǒng)主要用于壓縮LNG儲罐中的甲烷內(nèi)蒸氣和槽車中的內(nèi)蒸氣，還可為分子篩干燥提供再生氣。從儲罐和槽車出來的內(nèi)蒸氣將流到再生氣換熱器E-501，與熱的壓縮排氣換熱。低壓氣體然后進入再生氣壓縮機C-501中經(jīng)過壓縮，進入再生氣換熱器E-506換熱，最后被送到再生氣加熱器。再生氣壓縮機是一種注油式螺桿壓縮機。這種壓縮機配有水冷器來降低排氣。從再生氣壓縮機出來的氣體一般將經(jīng)過再生氣換熱器E-501降溫。然而，當E-501的負荷要求低于總的高壓氣體所能提供的時，再生氣壓縮機冷卻器E-503可用于降低出口氣體的溫度。2.2.8干燥和解凍除水裝置主要管道連接標在管道和設備的圖表上。除水的目的在于除掉從輸送低溫氣體、LNG或低溫制冷劑的設備和管道中出來的水、二氧化碳或者重烴中的固體雜質(zhì)。解凍氣體由來自再生氣加熱器H-201的熱氣和H-201入口的冷干氣組成。其溫度不能超過66°C，這是冷箱內(nèi)鋁制換熱器芯的設計溫度上限。解凍氣可以從供氣或是冷箱的制冷劑端引入以去除任何水，CO2或是重烴,這些可能(雜質(zhì))來自于工藝過程紊亂或是現(xiàn)場加工及較長時間的停車。此外，經(jīng)過了一個擴展了較長時間的操作之后進行解凍也許是必要的，這可以除去換熱器中積聚起來的不純雜質(zhì)。之后這些解凍氣體由冷箱的冷端管路排至火炬。2.2.9公用工程火炬不銹鋼火炬頭配有一個不銹鋼火炬臺架。液體在火炬KO罐V-701中被分離。V-701設置在火炬架附近。V-701在DCS設有一個高液位報警信號，當發(fā)生報警時，操作人員可手動排污或采取其他措施。V-701中還有一個電加熱棒，用于蒸發(fā)沉積的液體。為防止空氣進入系統(tǒng)，導入燃料氣對整個火炬系統(tǒng)進行置換。燃料氣燃料氣通常是來自V-503中閃蒸出來的氣體來調(diào)節(jié)壓力。開工燃料氣也可由2"管線由8"天然氣進廠管線引入。壓力控制閥PV-71401A/B，保持燃料氣的壓力，其在正常情況下壓力約為0.7MPag。放散閥PSV-71402的設定壓力為1.03MPag，主要作用是保護燃料氣管路。燃料氣管線為蒸汽鍋爐H-101和再生氣加熱器H-201提供燃料氣，還為單元內(nèi)的幾個容器提供背壓以及火炬頭吹掃用氣。儀表風通過空氣系統(tǒng)（PK-702）管頭出來的氣體為儀表風。儀表風系統(tǒng)為工廠中的控制閥執(zhí)行器及廠內(nèi)公用工程設施提供干燥的空氣。氮氣氮氣工藝包PK-703的管頭為系統(tǒng)提供氮氣。氮氣用于提供罐的背壓，還用作密封吹掃氣體，另外還是制冷劑的組成補充用氣。冷卻水在冷卻水系統(tǒng)中有兩個分開的管頭用于提供冷卻水，和返回循環(huán)冷卻水。冷卻水總管為全廠多種制冷器提供冷卻水。循環(huán)冷卻水返回管線將那些流過各冷卻器被升溫的冷卻水返回到冷卻水系統(tǒng)。飲用及維修水飲用水和維修用水有分別的輸送管道。飲用水管道為洗眼站和單元內(nèi)的噴淋安全裝置提供用水，還為水處理系統(tǒng)提供補充用水。維修用水主要為工廠的公用工程提供用水。水處理系統(tǒng)在蒸汽鍋爐和胺循環(huán)系統(tǒng)中適時補水是必須的。參見5.3.4節(jié)蒸汽鍋爐的水質(zhì)量要求。消防水系統(tǒng)消防水系統(tǒng)由一個環(huán)繞整廠的消防水回路組成，該系統(tǒng)由鄂爾多斯星星能源提供。胺排液和補充系統(tǒng)通過3"管道，在胺循環(huán)系統(tǒng)中設備中出來的廢胺液都被集中收集到胺廢液罐V-105。從胺廢液泵P-104出來的胺液回流到胺系統(tǒng)胺過濾器的上游。廢胺液的輸送主要通過胺排污泵P-107完成。燃料氣可以清掃V-105，廢氣放至火炬。在DCS中設有一個高報，DCS中的液位低低報可以觸發(fā)胺液泵停車。新鮮的貧胺主要儲存在胺儲罐V-106。它通過泵P-105而進入胺系統(tǒng)胺過濾器的上游。貧胺液補充泵P-105是按照需要由手動操作完成。排水系統(tǒng)蒸汽鍋爐的2"排水管的水無毒無危險，它按級流到排水溝。分析器水分分析儀從脫水單元進入冷箱時需要對天然氣氣流中的微量水分進行監(jiān)測。在DCS中設有一個監(jiān)測指示器AI-21310，用于顯示氣流中的水分含量和當水分含量過高時發(fā)出警報(AAH-21310)。二氧化碳分析儀在天然氣從脫水單元進入冷箱時，還需要檢測二氧化碳的含量。在DCS中設置的顯示器編號AI-21309，主要反映氣流中二氧化碳的含量，當含量成分達到或超過50ppm，系統(tǒng)將發(fā)出高報警信號(AAH-21309)。氣相色譜儀預制安裝的分析器內(nèi)部包括有氣相色譜儀。氣相色譜儀用于檢查凈化和液化操作的效果。分析器需要預熱且要求通風良好，使環(huán)境條件達到分析器的使用條件。根據(jù)P&ID所述，從工廠的不同位置取樣都需要通過不銹鋼管鋼瓶送到分析器。樣品取樣裝置設在需要的地方。全廠需要氣相色譜儀分析的五股物料如下：a.AE-11114-FeedGas（AE-11114–原料氣）a檢測進入裝置的原料氣中的九種組分，并將結果顯示在DCS系統(tǒng)中。這些數(shù)據(jù)將有助于提醒操作者原料氣組分中哪些物質(zhì)含量高于設計值，比如重烴或二氧化碳等增加。需要注意的物質(zhì)是：二氧化碳、庚烷、己烷、戊烷、丁烷、丙烷、乙烷、甲烷、氮氣。b.AE-31203-LNGProduct（AE-31203–LNG產(chǎn)品）b離開重烴分離罐后需要檢測天然氣中的七種物質(zhì)組分，并將結果顯示于DCS系統(tǒng)中。這里不需要檢測二氧化碳的含量，因為在AE-11114已經(jīng)檢測過。這股物料中的成分和從冷箱的第2流道來的LNG的成分相同。但是那是完全的蒸氣所以不需要氣化。這次的物料測試數(shù)據(jù)主要用于檢測LNG產(chǎn)品質(zhì)量是否達標。需要檢查的物質(zhì)成分有：庚烷、己烷、戊烷、丁烷、丙烷、乙烷、甲烷。c.AE-31507-InterstageRefrigerant（AE-31507-級間制冷劑）C從制冷壓縮機一級出來的級間制冷劑需要檢測五種化學成分，并需要反映到DCS中。這將有助于操作者在需要調(diào)整制冷劑的組成時作參考。這五種化學物質(zhì)是：戊烷、丙烷、乙烯、甲烷、氮氣。d.AE-31708-HighPressureRefrigerantVapor（AE-31708高壓制冷氣）高壓制冷劑蒸氣進入冷箱前需要檢查物料中的五種化學組成同樣需要反映到DCS中。當需要調(diào)整制冷劑以達到特定的制冷組成時，這些數(shù)據(jù)也是操作者調(diào)整時需要參照的數(shù)據(jù)。這五種物質(zhì)是：戊烷、丙烷、乙烯、甲烷、氮氣。e.AE-31709-HighPressureRefrigerantLiquid（AE-31709-高壓制冷劑液體）進入冷箱的高壓制冷劑液體也需要檢查其五種化學組分，并將其反映到DCS中。這些數(shù)據(jù)也是操作進行制冷劑成分調(diào)整以達到特定的制冷劑組成時的數(shù)據(jù)參考。五種化學物質(zhì)是：戊烷、丙烷、乙烯、甲烷、氮氣。2.3工藝控制簡介2.3.1基礎控制系統(tǒng)下表顯示了工廠的基礎控制系統(tǒng)：原料氣處理，液化，制冷劑存儲，和鄂爾多斯工廠公用工程。FLOWCONTROL流量控制ControllerDescription簡述FIC-51312RegenGastoPipelineFlowControl再生氣管道輸送流量控制FIC-31204LNGtoStorageFlowControlLNG到儲罐的流量控制FIC-31618InterstageRefrigerantPumpsMinimumFlowRecycleFlowControl級間冷劑泵最小流量循環(huán)的流量控制FIC-31712RefrigerantPumpsMinimumFlowRecycleFlowControl冷劑泵最小流量循環(huán)的流量控制MANUALCONTROL手動控制ControllerDescription簡述HIC-21308TreatedFeedGasDepressurizationControl處理過的原料氣降壓控制HIC-31128A/BRefrigerantLoopFlowControl(J-TValve)制冷劑回路流量控制(J-T閥)HIC-31410RefrigerantSystemDepressurizationControl(C-3011stsectioninlet)制冷劑系統(tǒng)降壓控制（C-301一級入口）HIC-31405RefrigerantMethaneMake-upControl制冷劑甲烷增補控制HIC-31401NitrogenMake-upControlN2增補控制HIC-41108RefrigerantDumpControltoRefrigerantStorage進入冷劑罐的冷劑控制HIC-41114MixedRefrigerationMake-upControltoRefrigerationSystem混合制冷劑進入冷劑系統(tǒng)的增補控制HIC-41124ethyleneMake-upControltoRefrigerationSystem冷劑系統(tǒng)乙烯增補控制HIC-41213IsopentaneMakeupControltoRefrigerationSystem冷劑系統(tǒng)異戊烷增補控制HIC-41212PropaneMakeupControltoRefrigerationSystem冷劑系統(tǒng)丙烷增補控制HIC-41214SweepGasControl吹掃氣體控制LEVELCONTROL液位控制ControllerDescription簡述LIC-21409RegenerationGasSeparatorLevelControl再生氣分離器液位控制LIC-31206HeaviesSeparatorLevelControl重烴分離罐液位控制LIC-31609InterstageK.O.DrumLevelControl級間K.O.罐液位控制PRESSURECONTROL壓力控制ControllerDescription簡述PIC-21527DerimeGasPressureControl解凍用氣壓力控制PIC-51401HeaviesTankPressureControl重烴罐壓力控制TEMPERATURECONTROL溫度控制ControllerDescription簡述TIC-21534DerimeGasTemperatureControl解凍用氣溫度控制TIC-31303LNGtoStorageTemperatureControl到大罐LNG的溫度控制TIC-31603RefrigerantCompressorInterstageCoolersTemperatureControl冷劑壓縮機級間冷卻器溫度控制TIC-31703RefrigerantCondenserTemperatureControl制冷劑冷凝器溫度控制ANALYSISPERMISSIVES含量許可分析ControllerDescription簡述AI-21309CO2inTreatedFeedGas-PermissivetoMolSieveBedSwitchingControl處理過的可進入分子篩干燥床的原料氣中二氧化碳開關控制2.3.2控制回路描述參見附件中系統(tǒng)主回路詳述。2.4應急系統(tǒng)介紹工廠中的管道和設備不能超壓。通過超壓保護系統(tǒng)控制，否則將引起災難性的金屬破碎甚至爆炸。這一系統(tǒng)包括安全卸壓閥和鎖定控制閥。另外，基于因果流程圖指出的個別停工情況，多種自控緊急截斷閥可以關閉以隔離工廠。因果圖參見附件。安全卸載閥根據(jù)API標準設在合適的位置，同時根據(jù)HAZOP校正。安全卸載閥也在附件中有詳細的列表清單。在操作時，特定的閥門必須被鎖定在開或是關以進行超壓保護。這些閥門在P&ID上標有CSC,CSO,LO和LC。鎖控閥作為安全裝置，在操作時必須位于說明上的位置。手動覆蓋鎖定位置將解除安全系統(tǒng)，這將可能造成危險的超壓狀況，或是易燃物質(zhì)的混合或其他不安全因素。萬一發(fā)生緊急情況，鄂爾多斯天然氣工廠配有的緊急切斷和儀表安全系統(tǒng)將快速啟動，保護工廠。系統(tǒng)的詳細情況將在手冊的6.10和6.11中講述。因果流程圖參見附件。2.5安全2.5.1安全常識在任何操作中安全是基礎的也是重要的。特別是在操作中要遇到高壓氣體，快速旋轉的設備，高壓線路，和易燃混合物等的鄂爾多斯工廠。因此，在工藝區(qū)設備和設備周圍工作的個人將暴露在潛在危險的環(huán)境下。建議所有操作者都認真閱讀這一章節(jié)，并熟悉正確的安全措施。只有那些經(jīng)過培訓并認證合格的人員才能進行設備操作和保養(yǎng)維修。這些人員必須熟悉本地安全規(guī)程和操作程序。另外，鄂爾多斯工廠應該有其他的指導方針、程序和要求需要遵守。所有的操作者必須有以下認識：沒有卸壓，沒有排解危險或者系統(tǒng)中存在易燃物質(zhì)時，不要最設備或管道做清潔，保養(yǎng)或維修。在安裝或維修前必須熄滅任何明火并關閉任何可能的火源。當一個單元在運行時，其中某個區(qū)域內(nèi)需要焊接，必須要有動火證。在已經(jīng)停車但系統(tǒng)仍有物料儲存時也推薦先取得動火證，可能存在無味的，易燃氣體。甲烷（天然氣）就是一種無味易燃氣體。在裝置外指定的范圍內(nèi)才能吸煙。法蘭和其他連接方式必須緊固，避免易燃氣體和液體的泄漏。在開工和停工時，管道和設備隨溫度熱脹冷縮容易引起泄漏的頻繁發(fā)生。警報和緊急截斷不允許被旁通。警報指示燈，鈴聲和緊急截斷系統(tǒng)需要進行定期的基礎性檢查，保證他們能正常工作。卸載閥們也需要定期做常規(guī)性的基礎檢查，保證能正常工作。當卸載閥門工作時，順流或逆流卸載閥的其他所有的鎖控閥都必須處于開的位置。旋轉類設備如壓縮機和泵一般帶有皮帶保護或連接保護。當設備正常運行是這些保護要求一直停在設定的位置。有資質(zhì)的操作人員才可以對電設備進行保養(yǎng)維護。必須處于鎖定位置。當投入使用時，必須在設備上貼上標簽。電機驅動類設備操作時，始終應使用“自動”模式。將“手動-停-自動”旋鈕旋至“自動”位置。在這一位置，DCS控制著這一設備。設備必須處于“自動”位置，以便DCS可以使設備停車。小心?。‘旊姍C驅動設處于“自動”模式時，可以用DCS控制系統(tǒng)遠程啟動。不要在沒有確認人員是否安全的情況下遠程啟動或投入到“自動”模式。永遠不要在未確認人員安全的情況下，通過DCS啟動設備。始終確保在照明廠區(qū)以前，燃燒裝置內(nèi)已經(jīng)清除所有可燃物質(zhì)已被置換。沒有足夠的可燃氣和熱媒流動時，不得開啟燃燒設備。不得超過鍋爐制造商建議的最大放熱值。警惕火焰沖擊和熱點，可能會損害管道，并導致爆管。當機組長時間停機時，將燃料氣到燃燒設備的供應線盲死，因為氣體可能通過閥門泄漏并充滿整個設備。不得超過設備銘牌標簽顯示的最高溫度和/或壓力等級?！褚恍┨細浠衔镌诒締挝唬绫楹彤愇焱?，是重于空氣的。每當這些成分釋放到大氣中，他們往往會存留并集中在地表面，而不是騰起進入空氣中。這就增加了產(chǎn)生窒息和燃燒的危險?！裉烊粴饫锿ǔ？梢灶A料到有小批量存在硫化氫（硫化氫），并主要集中在天然氣處理過程中，如胺單元和分子篩。在目前天然氣流總是有微量硫化氫。硫化氫易燃，劇毒，極低濃度下也是可致命的。它是公認的，其有"臭雞蛋"氣味。然而，不能依靠嗅覺檢測確定否存在硫化氫，因為濃度不足或長期曝曬會使氣味消失。所有人員應了解硫化氫特性和接觸硫化氫危險性。如果懷疑接觸了硫化氫，立即通知其他人遠離事故地點，并將受害人搬移到有新鮮空氣的地方。高濃度的二氧化碳和硫化氫可能存在于胺氣提塔的尾氣中。這是在進口量集中和通過加工去除的地方。氣提塔是排氣管疊加起來的，要在適當?shù)母叱?，以確保適當?shù)姆稚饬骱捅Ｗo裝置的人員的安全。當工廠運行時，不人允許員攀登氣提塔。人每接近通風口一英尺，氣體濃度更大，會危及他們的安全。從燃燒的加熱器、汽車尾氣，柴油和汽油發(fā)動機尾氣中也發(fā)現(xiàn)二氧化碳。應認識到這些氣體有讓人窒息的危險，要給予適當?shù)陌踩紤]?！駨氐讬z查將用在各個單元的材料安全數(shù)據(jù)表（MSDS）的所有化學和材料。每當運進新催化劑，化工，油脂，油料等時，要獲取最新的材料安全數(shù)據(jù)表。材料安全數(shù)據(jù)表含有安全處理，曝露，防火措施的重要信息。手中有工具或其他物品時，不要攀爬梯子，否則困擾你的攀登時的能力。相反的，爬階梯時將小件掛在皮帶上或放在口袋里，或者爬完后用一根繩子和籃子將物品提上去?！裨趩卧獌?nèi)應經(jīng)常穿著適當?shù)陌踩O施。地方性法規(guī)和鄂爾多斯天然氣廠的安全標準應采取適當措施應對有特殊的危險性之處。●徹底審查所有鄂爾多斯星星能源液化天然氣液化廠的安全標準和程序。●本手冊不能涵蓋所有潛在的安全危險。工作人員應經(jīng)常警覺