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脱碳岗位操作规程

  
评论: 更新日期:2023年08月11日

一、岗位任务及职责范围

脱碳系统是LNG工程项目的一部份,主要是脱除原料气中的CO2等酸性气体和水分,避免设备管道受到腐蚀和堵塞管道设备。根据焦炉气成份和净化气产品质量要求,采用湿法脱除焦炉气中的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50ppm以下。

二、岗位生产流程

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,分子量119.2,沸点246-248℃,闪点260℃,凝固点-21℃,汽化潜热519.16KJ/Kg,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(R2NH)后,反应按下式进行:
    R2NH+CO2==R2NCOOH                (3)
    R2NCOOH+R2NCH3+H2O==R2NH+R2CH3NH+HCO3-     
          (4)
   (3)+(4):
    R2NCH3+CO2+H2O==R2CH3NH+HCO3-              (5)
 
 由式(3)-(5)可知,活化剂吸收了CO2 ,向液相传递CO2 ,大大加快了反应速度,而MDEA又被再生。MDEA分子含有一个叔胺基团,吸收CO2后生成碳酸氢盐,加热再生时远比伯仲胺生成的氨基甲酸盐所需的热量低得多。

MDEA 溶液在与CO2发生化学反应的同时,也有部分CO2溶解于溶液中,该部分CO2在再生时也随之释放出来。

2.1 胺溶液吸收工序

由界区外导入的焦炉气压力:2.3MPa(G),CO2含量≤9.0%,经过原料气过滤器(Y61301)后,从吸收塔(T61301)的下部进入,自下而上通过吸收塔;再生好后的50%左右的活化MDEA溶液(贫液)经贫液泵(P61301A/B/C)升压到3.1MPa(G),从吸收塔(T61301)上部淋入,自上而下通过吸收塔,逆向流动的MDEA溶液和焦炉气在吸收塔内充分接触,焦炉气中的CO2被吸收而进入液相,未被吸收的组份从吸收塔顶部引出,然后进入吸收塔顶气液分离器(V61301)除去游离水份送去界区。

2.2 溶液再生工序

吸收塔(T61301)内的MDEA溶液吸收CO2后,被称为富液,温度61~66℃,由调节阀调节吸收塔液位,减压至0.7MPa后进入闪蒸塔(T61303),在61~66℃温度下闪蒸出大部分溶解在溶液中的烃类,氢气,一氧化碳和少量的二氧化碳的气体,闪蒸气经闪蒸气冷却器(E61305)冷却至40℃,由闪蒸气分离器(V61302)分离出冷凝液送往二氧化碳分离器(V61303),气体调压至0.2MPa后送出界区。调节阀控制闪蒸塔的压力在0.7MPa,用调节阀控制闪蒸塔的液位。分离出的液体经贫富液换热器(E61301)换热到105℃后,再进入再生塔(T61302)上部,在再生塔内进行汽提再生,直至贫液的贫液度达到指标。再沸器(E61303)的热源来自0.4MPa(G)158℃的低压饱和蒸汽,蒸汽冷凝液进入冷凝液罐(V61306),再经冷凝水泵(P61306A/B)送至界外锅炉系统。再生塔下部操作温度为115℃~125℃,以保证MDEA溶剂再生彻底。

出再生塔的MDEA溶液称为贫液,经过贫富液换热器(E61301)、贫液空冷器(AC61302A/B),被冷却到40℃左右,再经贫液泵(P61301A/B/C)加压到3.1MPa(G)进入吸收塔。MDEA溶液在长期循环过程中,会降解或携带其他杂质,所以在贫液泵出口会分出5-10m3/h溶液通过旁滤系统(包含机诫过滤器(Y61302A/B)和活性炭过滤器(Y61303)过滤后,除掉杂质,以降低发泡几率;除掉杂质后的MDEA溶液又回到贫液泵(P61301A/B/C)入口,如此反复循环。

再生塔顶部出口气体约100℃~105℃,压力为~0.06MPa的富含二氧化碳气体,先经二氧化碳空冷器(E61304)降温到40℃以下,再进入二氧化碳气液分离器(V61303)分离液体,经调节阀稳压后去混合气压缩机。二氧化碳气液分离器(V61303)收集的冷凝液经回收泵P-61302A/B送入再生塔(T61302),以维持整个系统的水含量平衡。为保证再生塔升降温过程中,气体冷凝后形成负压,专门设置了一条氮封管线,从二氧化碳气液分离器(V61303)出口引入,并设置自力式调节阀PCV-61302控制压力。

三、主要工艺指标

3.1 胺溶液吸收工序

序号

项目

操作参数

一

吸收塔T61301


1

气体入塔温度

40-50.0℃

2

气体入塔压力

2.3MPa(G)

3

气体入塔流量

104512Nm3/h(110%)

4

出塔气体流量

90000Nm3/h

5

出塔气体CO2含量

50PPm

6

进塔气体CO2含量

90000PPm

7

贫胺溶液入塔温度

50℃

8

贫胺溶液入塔胺浓度

45-50%(wt)

9

富胺溶液出塔温度

61-66℃

10

吸收塔底液位

50-70%

二

吸收塔前过滤器Y61301


1

操作压力

2.3MPa(G)

2

操作温度

40-50℃

3

正常流量

104512Nm3/h(110%)

4

过滤精度

直径≥10µm的所有粒子的脱除率≥99.5%

三

闪蒸塔T61303


1

操作温度

61-66℃

2

操作压力

0.7MPa(G)

3

液位

50-70%

四

吸收塔气液分离器V61301


1

操作温度

40℃

2

操作压力

2.3MPa(G)

3

液位

50-70%

五

贫液泵P61301A/B/C


1

排压

3.1MPa(G)

六

溶液过滤器Y61303


1

操作压力

3.1MPa(G)

2

操作温度

40℃

3

正常流量

5-10 m3/h

七

贫液空冷器E61302A/B


1

操作温度

40℃

八

消泡剂泵P61306


1

排压

0.7MPa(G)

九

消泡剂罐V61307


1

操作温度

40℃

2

操作压力

常压

3.2胺溶液再生工序

十

贫富液换热器E61301


1

操作压力

热侧

0.075~0.06 MPa(G)

冷侧

0.5~0.7MPa(G)

2

操作温度

热侧

120~90℃

冷侧

68~98℃

十一

再生塔及再沸器T61302/E61303


1

再生塔顶出口温度

103~105℃

2

再生塔顶操作压力

0.03~0.05MPa(G)

3

再生塔底/重沸器温度

115~120℃

4

再生塔底液位

50-70%

5

贫胺中CO2含量

≤0.001mol/mol

十二

二氧化碳空冷器E61304


1

操作压力

0.06~0.04MPa(G)

2

操作温度

100—40℃

十三

二氧化碳气液分离器V61303


1

操作温度

40℃

2

操作压力

0.04~0.06MPa(G)

3

液位

50-70%

十四

回收泵P61302A/B


1

排压

0.7MPa(G)

2

总流量

5-10Kg/h

十五

废胺储罐V61305


1

操作温度

40℃

2

操作压力

常压

3

液位

50-70%

十六

溶液储槽V61304


1

操作温度

40℃

2

操作压力

常压

3

正常液位

50-70%

四、系统开停车及正常操作

4.1 装置试车

4.1.1  装置试车步骤

(1)试车前的装置检查;

(2)仪器仪表校正调试、自动控制调试;

(3)动力设备单体试车;

(4)系统吹扫、气密性试验;

(5)系统清洗(清水冲洗、氮气置换、碱洗、脱盐水洗、胺溶液冲洗及发泡、MDEA溶液循环);

(6)联动试车;

(7)引入原料气试车。

4.1.2装置试车前的检查

试车前需细致检查以下几项,准备工作确保到位:

(1)所有设备、工艺管线、伴热管、仪表管道、公用工程的安装全部完成,管道支架牢固,完成防雷及静电接地工作,装置界区内外对接口正确;

(2)原辅材料、劳保用品、消防器材、操作工具确保到位,填料已装填到位;

(3)操作人员培训和编写试车方案已完成,操作人员已熟练掌握;

(4)现场平整,无障碍物,给排水和排污齐全;

(5)公用工程:仪表气、脱盐水、消防水、蒸汽、电等具备引入界区条件,需用条件如下:

A、仪表空气

   流量:50Nm3/h     压力:0.5~0.7MPa.G  

   温度:常温,无油,无尘,露点:≤-20℃

B、氮气

   流量:6000Nm3/h       纯度≥99.9%

   压力:0.7MPa(G)   温度:常温

C、脱盐水:

正常运行(原料气中水含量饱和)时补充量:22T/h, 0.4MPa,25℃

D、电 220V,380V,10kV,50HZ

仪表用电       6 kW(预计,以施工设计为准)                  

照明用电       20kW(预计,以施工设计为准)

  贫液泵(3台)  240kW/台(估),防爆电机,二开一备

  其他机泵        30kW               间歇使用

E、蒸汽系统

  压力:0.5MPa(G)

总热负荷:25t/h

温度:158℃(饱和)

4.1.3自控仪表调试

(1)调节阀的行程检查,送出仪表气、电。

本装置的调节阀开车前应按0-25%-50%-75%-100%-75%-50%-25%-0的阀位操作数次,以检查各控制器信号与现场阀的阀位是否一致及其重现性。

(2)检查现场程控阀位号、阀检与DCS控制是否一致,程序必须无负荷正常运行48小时无故障方为合格。

(3)检查、校正现场指示工艺参数的仪表:如温度计、压力表、流量计、液位计等的指示可靠性。

(4)控制室操作站上集中的各种工艺参数如流量、液位、温度、压力等试车前做好启用准备,并在试车过程中进行调校,确保准确可靠。

4.1.4动力设备单体试车

所有动力设备的试车、开车必须按设备制造厂的操作说明书或操作规程执行,并且在制造厂技术人员的指导下进行。

运转设备应按产品说明书,清洗、加油,手动盘车,空负荷运行电机,必要时拆除电机与所驱动设备的联轴器(俗称靠背轮)。

(1)通知电气人员检查电机接线、接地及电机绝缘情况,合格后送电。电机盘车应无卡、擦、异响现象。

(2)点试确认其运转方向是否正确,不正确应通知电气人员断电、重新接线后送电。

(3)启动电机并检查电机空转时电流、温升情况。

(4)电机单试合格后停电机,连接联轴器。

4.1.5系统吹扫、气密性试验

4.1.5.1 吹扫方法

(1)吹除前拆除所有调节阀、压力表、液位计、过滤器、流量计、安全阀,人工清洗,气体吹除后安装。

(2)吹扫气源为压缩空气或者氮气,压力为0.4~0.5MPa;从界区入口进入,吹扫所有压力气体管道、设备。

(3)吹除的管道尽量要短,利用设备储存气体,利用前一阀门控制,吹除后一阀门的管线,多接口的管道沿途逐一排放,吹除管线最好从上到下,最底口排放,必要时可进行反流程,所有排污阀在吹除时应打开,吹净后可关闭。

(4)在吹扫过程中,可手动打开程控阀,每一条管线必须吹净,吹除的脏气体不要进干净设备。

(5)空气吹除后,在出口放置白布或白漆木板检验,无污物合格。

4.1.5.2 气密试验

在气密性试验前,应先完成管道的探伤、强度试验并合格,所有压力管道必须进行预试验,试验压力为0.2MPa,检查无泄漏后进行升压试验。升压应缓慢进行,当升压至试验压力的50%时,如未发现异状或泄漏,继续按试验压力的10%逐渐升压,每级稳压3分钟,直至试验压力。稳压10分钟,以肥皂水等检查无泄漏为合格。

胺溶液再生工序(低压系统)可充入<0.2MPa的压力进行气密试验,保压24小时,压降小于试验压力0.5%。

(1)按相应规范做好试验前准备工作。

(2)按照GB50235-2010规范要求,试压压力为管道设计压力的1.15倍,如果管道与设备连在一起试压,试压压力不得超过设备的设计压力。

(3)试压气源用压缩空气,手动打开压力管道上调节阀、程控阀及手动阀,使每一根压力管道都充满压缩空气。

(4)空气试漏时注意和现生产系统一定要隔离。

(5)试漏时用肥皂水逐一涂抹焊口和连接处,做好标记,出现泄漏统一处理,处理后需再次试漏。

(6)试漏合格后,系统全部泄压,泄压时应从放空管或排污口缓缓泄压。

4.1.6系统清洗(主要对CO2吸收工序和胺液再生工序)

4.1.6.1 清水冲洗

4.1.6.2 净化系统氮气置换

(1)从原料气入口管引入氮气,对胺溶液吸收工序、溶液再生工序进行置换,在出口取样分析气体中的氧含量小于0.5%为合格。

(2)系统置换合格后,充入氮气保护,维持系统氮气微正压,进行下一步工作。

4.1.6.3 Na3PO4溶液冲洗

(1)关闭地下槽(V61305)和胺液储罐(V61304)的氮气进口阀,向地下槽(V61305)补充脱盐水至50%的液位、胺液储罐(V61304)至50%的液位。

(2)系统低排点全部关闭,打开胺液储罐(V61304)、地下槽(V61305)的加热管线阀门使溶液温度维持在50℃~70℃。

(3)打开液下泵进口阀,出口阀和胺液储罐的排放阀,开启液下泵(P61304), 使溶液能在地下槽(V61305)和胺液储罐(V61304)间建立循环。

(4)打开地下槽(V61305)的人孔或加药口,向地下槽(V61305)中加入Na3PO4 配成3% wt浓度的碱液。

(5)与上述脱盐水循环相同,通过贫液泵打系统循环。

吸收塔(T61301)塔内充入0.5MPa的氮气;闪蒸塔(T61303)内充入0.4MPa的氮气;再生塔(T61302)充入0.03MPa的氮气。

开启贫液泵(P61301A/B/C)给T61301注入70%液位;

打开相关阀门,依次给闪蒸塔(T61303)、再生塔(T61302)注入液体建立低液位;

通过贫液泵入吸收塔流量调节阀调节流量计的流量,溶液过滤器Y61302A ,Y61303,Y61302B出口液体回到泵进口;

T61301液位控制在50%~70%之间;

T61303液位控制在50%~70%之间;

T61302液位控制在50%~70%之间。

(6)投运再沸器E61303,控制整个脱酸系统循环温度在50℃~60℃。

(7)循环约8小时后,停再沸器E61303。

(8)打开吸收塔(T61301)底部排污阀进行排液,维持系统溶液循环;打开脱盐水进口阀给溶液储罐补充脱盐水稀释,直至溶液温度降至40℃。

(9)取样分析Na3PO4溶液被脱盐水完全替代(分析溶液电导率)。

(10)达到要求后,停泵P61301A/B/C最后从低点排入地沟,废胺储罐和溶液储槽内积液排净。

(11)溶液排尽后,吸收塔(T61301)维持氮气0.1MPa的压力,再生塔(T61302)维持0.03MPa。

注:1、调节阀的旁通、各处排污口、压力变送器引压管、应得到清洗。

2、检查自控仪表的可靠性。

3、操作工配制磷酸三钠和MDEA溶液时,应配戴劳保用品,防溅防腐蚀。

4.1.6.4 脱盐水冲洗

此步骤有利用装置的顺利开车和操作。

(1)与上述相同,系统用脱盐水循环冲洗,不需加热。

(2)清洗完毕,检查所有过滤器,清洗后再安装。

(3)系统排液和清洁完毕后,吸收塔(T61301)维持氮气0.5MPa的压力,再生塔(T61302)维持0.03MPa。(如果排放的液体还不清洁,有必要重新进行Na3PO4溶液清洗)。

4.1.6.5 胺溶液冲洗及发泡

不是活化的MDEA溶液,在加入前,应单独进行发泡试验,便于对比。

(1)吸收塔(T61301)充入氮气0.4MPa;按上述方法,向胺液储罐(V61304)和地下槽(V61305)中分别加入a-MDEA,配制3%的a-MDEA溶液;

(2)将3%的a-MDEA溶液温度升至操作温度,即再生塔底温度为115~125℃,再循环6~8小时,然后进行溶液发泡试验,发泡试验的上限高度为300~400ml,消失时间为小于30秒。

(3)再按以上程序进行a-MDEA溶液的稀释和冷却。

(4)当脱盐水完全替代a-MDEA后,停止脱碳溶液系统循环,系统排尽液体,再次清洗泵的过滤器。

(5)系统排液和清洁完毕后,吸收塔(T61301)维持氮气0.1MPa的压力,闪蒸塔(T61303)维持氮气0.08MPa的压力,再生塔(T61302)维持0.03MPa。

4.1.6.6 a-MDEA溶液循环

(1)地下槽(V61305)充入49%的液位,对胺液储罐(V61304)充入脱盐水到51%的液位,开启槽内的加热蒸汽,使水温在50℃~60℃之间。启动泵P61304维持溶液循环;

(2)在地下槽(V61305)和胺液储罐(V61304)中分别加入活化MDEA(纯MDEA+助剂),配成45%的MDEA溶液,分析后确认MDEA浓度合格(注:在冬天寒冷季节,纯MDEA很稠,且活化剂可能有固体结晶析出,配液时应将溶液加热后将固体结晶融化后再倒入地下贮槽,使用前应确保溶液内没有固态晶体,否则应先适度加热),并在地下贮槽和溶液贮槽间循环。配好后,地下槽(V61305)液位为80%,胺液储罐(V61304)液位为90%。

(3)配制好后关闭所有对空口并严格氮封,向地下槽(V61305)、胺液储罐(V61304)充入0.03MPa的氮气压力;再生塔(T61302)也充入0.03MPa的氮气,吸收塔(T61301)充入0.5MPa的氮气,闪蒸塔(T61302)充入0.4MPa的氮气。

(4)启动贫液泵P61301A/B/C给吸收塔(T61301)送液至70%液位,开贫液泵到吸收塔调节阀调节流量计的流量;经过溶液过滤器Y61303,Y6130A/B的溶液回到泵进口;打开开关切断阀,逐渐打开调节阀送液入闪蒸塔(T61303),液位至50%;再逐渐打开闪蒸塔后调节阀送液入再生塔(T61302),塔底液位至50%,逐渐打开调节阀系统建立循环,系统液位、流量打入自控。

(5)在取样分析MDEA的浓度,确认为45%左右,如果必要,需稀释或另加入MDEA。

(6)开启各换热器的循环水或风机,运行再沸器E61303,将系统操作温度控制在115℃~120℃之间。

(7)溶液建立循环后,等待系统置换引入原料气。(准备工作见后开车程序)。

4.2 装置的开车和停车

4.2.1正常情况下各工序间的开车顺序

(1)首先各工序作好开车前准备工作;送入需要的水、电、仪表气、蒸汽系统等公用工程。

(2)系统各点必须排污,过滤器已清洗,伴热管投入使用。

(3)开启所有调节阀的前后切断阀;安全阀的根部阀;压力表的根部阀;所有程控阀、调节阀的气源阀;仪表空气总阀;所有压力变送器的气源阀。

(4)系统氮气置换(手动操作各程控阀)。

(5)微机系统设置,主要是开启程序,对调节阀参数进行设定。调节阀开度初设置(见指标参数)。

注意:开车初期,并不是所有调节阀都是自动运行,部份调节阀应在装置正常后才能投入自动,为方便操作,还有的用手动好一些(手动、自动都在微机上设定)。

(6) 建立溶液循环,准备进气。

吸收塔(T61301)塔内充入0.5MPa的氮气;闪蒸塔(T61303)内充入0.4MPa的氮气;再生塔(T61302)充入0.03MPa的氮气。

打开回收泵排气、启动回收泵P61302A/B,打开相关阀门,通过CO2气液分离器(也可通过胺液补充泵P61303与胺液储罐或者两套方案共用的方法)向再生塔T61302充液至正常液位后,打开贫液泵排气、启动贫液泵P61301A/B/C,打开相关阀门,向吸收塔T61301充液至正常液位后,打开切断阀 、调节阀 ,向闪蒸塔T61303充液至正常液位,打开调节阀 ,贫富液换热器排气,贫液冷却器E61302、贫液泵P61301A/B/C、吸收塔T61301、闪蒸塔T61303、贫富液换热器E61301、再生塔T61302、之间的循环。系统建立循环,溶液循环正常,循环量达到额定流量,再生塔底部温度升至115℃~125℃之间,再生塔底沸腾并且塔顶有蒸汽流出时,启动二氧化碳冷凝器并已循环约半小时,当CO2气液分离器V61303中出现液位时,并控制CO2气液分离器液位。当对系统a-MDEA溶液再生合格后,便可等待引入原料气。

(7)原料气引入系统,升压至操作压力2.3MPa(G)。

(8)各工序启动后进入正常操作阶段。

注:在装置准备运行之前,设定本装置中所有阀门全部处于关闭状态。

4.2.2装置的开车

装置启动前必须完成试车前的准备工作,发现的问题已得到处理,各处正常,方可投料试车。

4.2.2.1 装置的置换升压

本装置气体为易燃易爆介质,进气前必须用氮气置换,并经分析合格至氧含量小于0.5%,安全人员签字,方可引入原料气。

在装置出口再次取样分析氧含量,不合格时需再次对系统置换。

4.2.2.2 装置升压

置换合格后关闭各处放空阀,人工对系统进行升压,使系统压力在0~2.0MPa内以每分钟0.1MPa升压,在2.0~2.3MPa(G)内以每分钟0.05MPa升压至操作压力。

4.2.2.3装置的开车

(1)初次开车采用手动加量。在加量过程中需观察整个装置运行情况,正常运行后缓慢加量至额定流量;

(2)在微机上检查设定所有调节阀参数(见调节阀开度设定表);

(3)运行胺溶液系统,按上前操作使之正常循环工作;

(4)初次开车采用手动进入装置原料气流量及压力,关闭净化气出口阀 ,使用净化气体放空阀控制,缓慢升压至操作压力2.3MPa,开车初期原料气流量为设计流量的50%,整个净化系统投入自动运行,考察自控系统稳定性。当系统各工序都稳定运行,分析各参数并加以调整优化。

(5)刚开车时,应多次取样分析原料气、净化气组分,不合格时应调整各工序的工作参数,使净化气中各参数合格,不合格的净化气去界外火炬。

(6)系统加量

根据整个LNG装置的开车情况,系统进行加减量。

本系统的加量步骤:

①加原料气前,首先确保溶液循环量达正常流量,调整参数,使胺溶液吸收、再生工序各参数正常、稳定。

② 逐渐增加净化装置焦炉气流量,每次加量10%,每次加量须观察整个净化系统的运行情况,待所有工序参数稳定后,再次加量直至满负荷。

注意事项:

a、须先设置所有调节阀参数后方可投入自动运行(见:调节阀开度及给定值表)。

b、无论开停车,仪表空气、伴热管(冬季)处于开启状态。

c、开车后应分析MDEA的浓度,当浓度降低到40%以下时应补充MDEA。

4.2.3装置的停车及停车后的再启动

4.2.3.1装置临时(或紧急、短期)停车

在生产过程中,如遇到突然停电、停循环水、蒸汽、仪表空气、设备故障等意外情况,应作紧急停车处理,按以下步骤操作:

整个LNG自控系统紧急停车,按下紧急停车按钮。

(1)切断气源,关闭净化气出口阀 ,关闭原料气进口阀,系统保压;

(2)停蒸汽,停止再沸器E61303。停止溶液循环、贫液泵、关闭相应的循环管路上的阀门,同时需要开启氮封阀对再生塔和分离器保压。

(3)全面检查各设备、阀门开关情况,作好故障排除后的开车准备;

(4)随时监控设备的压力变化,严禁设备超压。

装置完成上述操作后,各设备的压力维持停车前的状态,若短时间内要恢复开车,可按下述步骤和顺序实施。

4.2.3.2临时停车后的再启动

(1)通知前后工段,作好开车准备;

(2)把自动控制投入自动运行;

(3)贫液泵P61301A/B/C;

(4)开启蒸汽,运行再沸器E61303;

(5)正常运行胺溶液循环系统;

(6)打开原料气进口阀、产品气出口阀,引原料气进入系统;装置恢复运行。

(7)分析产品质量,优化调整各参数,使装置达到较优的操作水平;

4.2.3.3长时间停车及再启动

当前工段长时间不能供原料气,或后工段长时间不需要产品,或装置检修,需要装置长时间停车时,可按下述步骤和顺序实施:

(1)通知前后工段,切断原料气入口阀 ,产品气出口阀 。

(2)停再生塔塔底再沸器蒸汽,关闭蒸汽阀门 。

(3)DCS程序打入手动控制。

(4)打开净化气体出口阀 ,净化气排入后工段;当后工段不需要时,打开放空阀,净化气去界区外火炬燃烧,直至吸收塔压力降低至0.5MPa,以确保液体排尽时的安全,又能较快排尽。胺溶液循环温度降到常温时,停止贫液泵运行。停冷却器运行。

(5)排净所有机器、塔、换热器、分离器等的余气、余液,溶液尽量排回贫胺缓冲罐和废胺储罐,配管时未考虑排液或不能直接排回的使用桶装后倒回地下废胺储罐,余气通过放空总管排放。

(6)盛装溶液的废胺储罐、贫胺缓冲罐、溶液储槽伴热继续运行,系统用氮气置换,并维持氮气正压。

(7)关闭系统与外界的阀门。

(8)切断所有现场仪表的供气和电。

4.2.3.4长时间停车后若干注意事项

装置停车时间时,冬季气温低时要注意防冻

(1) 检查所有设备、管线、仪器仪表管,排净积液。

(2) 减少通风对流,保持主厂房内温度,尽可能使主厂房内温度在0℃以上

(3) 水管、阀门保温层有损坏部位在寒潮来之前应恢复好。

(4) 程控阀与调节阀等清扫干净,阀杆处抹黄油保护;

(5) 仪器仪表作好保养,

(6) 现场所有动力设备、程控阀、手动阀均需除尘及按规定进行维护保养。

4.2.3.5经长时间停车后,装置恢复开车时,按原始开车步骤进行 

五、常见故障、事故处理

5.1装置不正常原因分析及处理

前提:原料气流量、压力稳定,杂质组份含量波动不大。

5.1.1净化气出口气CO2含量超标

序号

原因分析

处理措施

1

MDEA浓度过低或过高

调整MDEA溶液浓度

2

贫液循环量不够

增加溶液循环量,

3

再生塔温度过低,再生不完全

增大加热量,保证塔底温度

4

贫液温度过高

加大贫液冷却器风量

5

发生液乏或发泡等不正常现象

逐一分析原因,使之正常

6

吸收塔内气液偏流

停车检查内件

5.2程控阀、调节阀故障与处理方法

5.2.1程控阀动作失灵

故 障 原 因

处 理 方 法

1、程控系统信号无输出

1、检查程控系统程序及接线

2、电磁阀线圈损坏

2、更换线圈

3、电磁阀不换向

3、修理或更换电磁阀

4、程控阀气缸内有异物

4、清除异物

5、仪表空气气源阀未开启

5、开启仪表空气气源阀

6、仪表空气压力太低

6、提高仪表空气压力至0.4~0.6MPa

7、程控阀气缸串气

7、更换气缸密封圈

5.2.2程控阀门故障

故  障

产生原因

排除方法

阀门内漏

1、密封附有杂质

2、密封环压坏或损坏

1、清除污物

2、密封环修整或更换

阀杆处

外泄漏

1、支架密封组件损坏

2、支架导向套磨损

3、阀杆磨损

1、更换支架密封组件(注意油槽处加满黄油)

2、更换

3、修磨阀杆或更换

气缸故障

1、气缸外漏气

2、气缸动作缓慢

1、更换导向套密封组件或更换导向套活塞杆

2、更换活塞密封组件或更换活塞气缸筒

 

5.2.3调节阀动作失灵

故障 愿 因

处 理 方 法

1、程控系统信号无输出

1、检查程控系统程序及接线

2、程控系统设置不正确

2、设置正确的给定值

3、仪表空气气源阀未开启

3、开启仪表空气源阀

4、阀门定位器设置不正确

4、调整阀门定位器设备

5、阀芯位置过高过低

5、调整阀芯位置

6、调节阀薄膜损坏

6、更换薄膜

5.3离心泵操作维护

1)启动前泵体内排气、灌满水,关闭出口阀门,启动泵正常后打开出口管阀门。

2)运转中检查电流、油位情况,轴承温度<75℃,填料正常,振动正常。

3)停车后,如环境温度低于0℃,应将泵内水放尽,以防冻裂。

4)故障现象及处理

故障现象

原因

处理方法

水泵不吸水,振动大

泵体内水不够,水管或仪表漏气

给泵注水,处理漏气处

流量不足

水泵淤塞、密封磨损

清洗水管、更换密封圈

 

水泵负荷过大

填料函压得太紧

调整填料函

叶轮磨损

更换叶轮

供水量增加

降低流量

 

水泵内部声音大,无压力

吸水管内阻力过大

检查泵吸入口管内阻力

吸水处有漏气现象

处理漏气

所送液体温度过高

降低液体温度

吸入高度太高

检查底阀,减小吸水高度

 

六、巡回检查路线

         

LNG车间脱碳岗位巡检路线表



吸收塔前

过滤器

   →

吸收塔

→

吸收塔顶

冷却器

→

贫富液

换热器









↓



贫液缓冲罐

←

富胺过滤器

←

吸收塔顶

气液分离器

←

再生塔




↓









升压泵

→

贫液泵

→

贫液冷却器





 

七、岗位主要设备规格、型号及技术参数

序号

  设备名称

数量

主要参数

主体材质

1

原料气

过滤器

1

φ=700   H=3000

Q345R

设计/操作温度:90℃/20-68℃

设计/操作压力:2.7MPa/2.3MPa

滤芯:14根

过滤精度:5μm

2

吸收塔

1

φ=2800   H=32300

Q345R

设计/操作温度:90℃/20-68℃

设计/操作压力:2.7Mpa/2.3MPa

填料:型号SPM-R2两层8m,比表面积196㎡/m³/规整填料4m,250㎡/m³材质304,

内件:气体分布器、液体分布器、填料支撑、填料压盖

3

产品气

分离器

1

φ=1800   H=4000

  Q345R

设计/操作温度:80℃/63℃

设计/操作压力:2.7Mpa/2.3MPa

内件:丝网

4

再生

闪蒸塔

1

φ=2800   H=41400

闪蒸塔材质Q345R,

再生塔材质316

再生塔:

设计/操作温度:130℃/90-115℃

设计/操作压力:0.2Mpa/0.15Mpa

闪蒸塔:

设计/操作温度:90℃/65℃

设计/操作压力:1MPa/0.7MPa

填料:型号SPM-R7,比表面积98㎡/m³,材质304

内件:气体分布器、液体分布器、填料支撑、填料压盖

5

再沸器

1

热负荷:16000kW

壳程Q345R

管程316

设计/操作温度:180℃/115-158℃

设计/操作压力:0.2MPa/0.15MPa

6

冷凝水

回收罐

1

φ1500x3000

   304

设计/操作温度:160℃/140℃

设计/操作压力:0.5MPa/0.3MPa

7

二氧化碳

冷凝器

1

复合型空冷器

   304

热负荷:6000kW

设计/操作温度:100℃/33-73℃

设计/操作压力:1MPa/0.1-0.4MPa

8

二氧化碳分离器

1

φ1800x6000

 316

设计/操作温度:80℃/40-55℃

设计/操作压力:0.2MPa/0.05-0.1MPa

9

活性炭

过滤器

1

φ1400x6000

  Q345R

设计/操作温度:80℃/60℃

设计/操作压力:1MPa/0.7MPa

填料:型号SPM206

装填量:6m³

10

机械过滤器A/B

2

φ500x25000

  Q345R

设计/操作温度:80℃/60℃

设计/操作压力:1MPa/0.7MPa

滤芯:φ80x49

数量:15根

11

贫液冷却器

2

复合型空冷器

 304

热负荷:12000kW

设计/操作温度:100℃/32-60℃

设计/操作压力:0.6MPa/0.1MPa

12

贫富液

换热器

1

板式换热器

 304

热负荷:11000kW

设计/操作温度:120℃/70-100℃

设计/操作压力:0.6MPa/0.1MPa

13

闪蒸气

冷却器

1

热负荷:5kW

 304

设计/操作温度:90℃/33-73℃

设计/操作压力:1MPa/0.8MPa

14

闪蒸气分离器

1

φ600x2000

 304

设计/操作温度:80℃/40℃

设计/操作压力:1.2MPa/0.6-0.8MPa

15

地下槽

  1

φ2000 L=2000

  Q345R

设计/操作温度:60℃/40℃

设计/操作压力:常压/常压

16

胺液

储罐

  1

φ6350   H=6550

  Q345R

设计/操作温度:60℃/40℃

设计/操作压力:常压/常压

17

回流泵

  2

额定流量:Q=12m³/h

304

扬程:H=70m

电机功率P=5.5kW

18

液下泵

  1

额定流量:Q=15m³/h

304

扬程:H=70m

电机功率P=7.5kW

19

胺液

补充泵

  1

额定流量:Q=20m³/h

304

扬程:H=70m

电机功率P=11kW

20

蒸汽冷

凝水泵

  2

额定流量:Q=30m³/h

304

扬程:H=50m

电机功率P=11kW

21

消泡

剂泵

  1

额定流量:Q=0.1L/h

304

扬程:H=300m

电机功率P=0.55kW

22

贫液泵

  3

额定流量:Q=150m³/h

304

扬程:H=300m

电机功率P=200kW

 

 

‍

一、岗位任务及职责范围

脱碳系统是LNG工程项目的一部份,主要是脱除原料气中的CO2等酸性气体和水分,避免设备管道受到腐蚀和堵塞管道设备。根据焦炉气成份和净化气产品质量要求,采用湿法脱除焦炉气中的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50ppm以下。

二、岗位生产流程

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,分子量119.2,沸点246

-248℃

,闪点

260℃

,凝固点

-21℃

,汽化潜热519.16KJ/Kg,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(R2NH)后,反应按下式进行:     R2NH+CO2==R2NCOOH                 (3)    R2NCOOH+R2NCH3+H2O==R2NH+R2CH3NH+HCO3-                (4)   (3)+(4):     R2NCH3+CO2+H2O==R2CH3NH+HCO3-             (5)   由式(3)-(5)可知,活化剂吸收了CO2 ,向液相传递CO2 ,大大加快了反应速度,而MDEA又被再生。MDEA分子含有一个叔胺基团,吸收CO2后生成碳酸氢盐,加热再生时远比伯仲胺生成的氨基甲酸盐所需的热量低得多。

MDEA 溶液在与CO2发生化学反应的同时,也有部分CO2溶解于溶液中,该部分CO2在再生时也随之释放出来。

2.1 胺溶液吸收工序

由界区外导入的焦炉气压力:2.3MPa(G),CO2含量≤9.0%,经过原料气过滤器(Y61301)后,从吸收塔(T61301)的下部进入,自下而上通过吸收塔;再生好后的50%左右的活化MDEA溶液(贫液)经贫液泵(P

61301A

/B/C)升压到3.1MPa(G),从吸收塔(T61301)上部淋入,自上而下通过吸收塔,逆向流动的MDEA溶液和焦炉气在吸收塔内充分接触,焦炉气中的CO2被吸收而进入液相,未被吸收的组份从吸收塔顶部引出,然后进入吸收塔顶气液分离器(V61301)除去游离水份送去界区。

2.2 溶液再生工序

吸收塔(T61301)内的MDEA溶液吸收CO2后,被称为富液,温度61~66℃,由调节阀调节吸收塔液位,减压至0.7MPa后进入闪蒸塔(T61303),在61~66℃温度下闪蒸出大部分溶解在溶液中的烃类,氢气,一氧化碳和少量的二氧化碳的气体,闪蒸气经闪蒸气冷却器(E61305)冷却至

40℃

,由闪蒸气分离器(V61302)分离出冷凝液送往二氧化碳分离器(V61303),气体调压至0.2MPa后送出界区。调节阀控制闪蒸塔的压力在0.7MPa,用调节阀控制闪蒸塔的液位。分离出的液体经贫富液换热器(E61301)换热到

105℃

后,再进入再生塔(T61302)上部,在再生塔内进行汽提再生,直至贫液的贫液度达到指标。再沸器(E61303)的热源来自0.4MPa(G)

158℃

的低压饱和蒸汽,蒸汽冷凝液进入冷凝液罐(V61306),再经冷凝水泵(P

61306A

/B)送至界外锅炉系统。再生塔下部操作温度为115℃~

125℃

,以保证MDEA溶剂再生彻底。

出再生塔的MDEA溶液称为贫液,经过贫富液换热器(E61301)、贫液空冷器(AC

61302A

/B),被冷却到

40℃

左右,再经贫液泵(P

61301A

/B/C)加压到3.1MPa(G)进入吸收塔。MDEA溶液在长期循环过程中,会降解或携带其他杂质,所以在贫液泵出口会分出5

-10m3

/h溶液通过旁滤系统(包含机诫过滤器(Y

61302A

/B)和活性炭过滤器(Y61303)过滤后,除掉杂质,以降低发泡几率;除掉杂质后的MDEA溶液又回到贫液泵(P

61301A

/B/C)入口,如此反复循环。

再生塔顶部出口气体约100℃~

105℃

,压力为~0.06MPa的富含二氧化碳气体,先经二氧化碳空冷器(E61304)降温到

40℃

以下,再进入二氧化碳气液分离器(V61303)分离液体,经调节阀稳压后去混合气压缩机。二氧化碳气液分离器(V61303)收集的冷凝液经回收泵P

-61302A

/B送入再生塔(T61302),以维持整个系统的水含量平衡。为保证再生塔升降温过程中,气体冷凝后形成负压,专门设置了一条氮封管线,从二氧化碳气液分离器(V61303)出口引入,并设置自力式调节阀PCV-61302控制压力。

三、主要工艺指标

3.1 胺溶液吸收工序

序号项目操作参数
一吸收塔T61301 
1气体入塔温度40                                                            -50.0℃
2气体入塔压力2.3MPa(G)
3气体入塔流量104512Nm3/h(110%)
4出塔气体流量90000Nm3/h
5出塔气体CO2含量50PPm
6进塔气体CO2含量90000PPm
7贫胺溶液入塔温度50℃
8贫胺溶液入塔胺浓度45-50%(wt)
9富胺溶液出塔温度61                                                            -66℃
10吸收塔底液位50-70%
二吸收塔前过滤器Y61301 
1操作压力2.3MPa(G)
2操作温度40                                                            -50℃
3正常流量104512Nm3/h(110%)
4过滤精度直径≥10µm的所有粒子的脱除率≥99.5%
三闪蒸塔T61303 
1操作温度61                                                            -66℃
2操作压力0.7MPa(G)
3液位50-70%
四吸收塔气液分离器V61301 
1操作温度40℃
2操作压力2.3MPa(G)
3液位50-70%
五贫液泵P                                                            61301A                            /B/C 
1排压3.1MPa(G)
六溶液过滤器Y61303 
1操作压力3.1MPa(G)
2操作温度40℃
3正常流量5                                                            -10 m3                            /h
七贫液空冷器E                                                            61302A                            /B 
1操作温度40℃
八消泡剂泵P61306 
1排压0.7MPa(G)
九消泡剂罐V61307 
1操作温度40℃
2操作压力常压

3.2胺溶液再生工序

十贫富液换热器E61301 
1操作压力热侧0.075~0.06 MPa(G)
冷侧0.5~0.7MPa(G)
2操作温度热侧120~                                                            90℃
冷侧68~                                                            98℃
十一再生塔及再沸器T61302/E61303 
1再生塔顶出口温度103~                                                            105℃
2再生塔顶操作压力0.03~0.05MPa(G)
3再生塔底/重沸器温度115~                                                            120℃
4再生塔底液位50-70%
5贫胺中CO2含量≤0.001mol/mol
十二二氧化碳空冷器E61304 
1操作压力0.06~0.04MPa(G)
2操作温度100—                                                            40℃
十三二氧化碳气液分离器V61303 
1操作温度40℃
2操作压力0.04~0.06MPa(G)
3液位50-70%
十四回收泵P                                                            61302A                            /B 
1排压0.7MPa(G)
2总流量5                                                            -10Kg                            /h
十五废胺储罐V61305 
1操作温度40℃
2操作压力常压
3液位50-70%
十六溶液储槽V61304 
1操作温度40℃
2操作压力常压
3正常液位50-70%

四、系统开停车及正常操作

4.1 装置试车

4.1.1

装置试车步骤

(1)试车前的装置检查;

(2)仪器仪表校正调试、自动控制调试;

(3)动力设备单体试车;

(4)系统吹扫、气密性试验;

(5)系统清洗(清水冲洗、氮气置换、碱洗、脱盐水洗、胺溶液冲洗及发泡、MDEA溶液循环);

(6)联动试车;

(7)引入原料气试车。

4.1.2

装置试车前的检查

试车前需细致检查以下几项,准备工作确保到位:

(1)所有设备、工艺管线、伴热管、仪表管道、公用工程的安装全部完成,管道支架牢固,完成防雷及静电接地工作,装置界区内外对接口正确;

(2)原辅材料、劳保用品、消防器材、操作工具确保到位,填料已装填到位;

(3)操作人员培训和编写试车方案已完成,操作人员已熟练掌握;

(4)现场平整,无障碍物,给排水和排污齐全;

(5)公用工程:仪表气、脱盐水、消防水、蒸汽、电等具备引入界区条件,需用条件如下:

A、仪表空气

流量:50Nm3/h     压力:0.5~0.7MPa.G

温度:常温,无油,无尘,露点:≤-

20℃

B、氮气

流量:6000Nm3/h       纯度≥99.9%

压力:0.7MPa(G)   温度:常温

C、脱盐水:

正常运行(原料气中水含量饱和)时补充量:22T/h, 0.4MPa,

25℃

D、电 220V,380V,10kV,50HZ

仪表用电       6 kW(预计,以施工设计为准)

照明用电       20kW(预计,以施工设计为准)

贫液泵(3台)  240kW/台(估),防爆电机,二开一备

其他机泵        30kW               间歇使用

E、蒸汽系统

压力:0.5MPa(G)

总热负荷:25t/h

温度:

158℃

(饱和)

4.1.3

自控仪表调试

(1)调节阀的行程检查,送出仪表气、电。

本装置的调节阀开车前应按0-25%-50%-75%-100%-75%-50%-25%-0的阀位操作数次,以检查各控制器信号与现场阀的阀位是否一致及其重现性。

(2)检查现场程控阀位号、阀检与DCS控制是否一致,程序必须无负荷正常运行48小时无故障方为合格。

(3)检查、校正现场指示工艺参数的仪表:如温度计、压力表、流量计、液位计等的指示可靠性。

(4)控制室操作站上集中的各种工艺参数如流量、液位、温度、压力等试车前做好启用准备,并在试车过程中进行调校,确保准确可靠。

4.1.4

动力设备单体试车

所有动力设备的试车、开车必须按设备制造厂的操作说明书或操作规程执行,并且在制造厂技术人员的指导下进行。

运转设备应按产品说明书,清洗、加油,手动盘车,空负荷运行电机,必要时拆除电机与所驱动设备的联轴器(俗称靠背轮)。

(1)通知电气人员检查电机接线、接地及电机绝缘情况,合格后送电。电机盘车应无卡、擦、异响现象。

(2)点试确认其运转方向是否正确,不正确应通知电气人员断电、重新接线后送电。

(3)启动电机并检查电机空转时电流、温升情况。

(4)电机单试合格后停电机,连接联轴器。

4.1.5

系统吹扫、气密性试验

4.1.5

.1 吹扫方法

(1)吹除前拆除所有调节阀、压力表、液位计、过滤器、流量计、安全阀,人工清洗,气体吹除后安装。

(2)吹扫气源为压缩空气或者氮气,压力为0.4~0.5MPa;从界区入口进入,吹扫所有压力气体管道、设备。

(3)吹除的管道尽量要短,利用设备储存气体,利用前一阀门控制,吹除后一阀门的管线,多接口的管道沿途逐一排放,吹除管线最好从上到下,最底口排放,必要时可进行反流程,所有排污阀在吹除时应打开,吹净后可关闭。

(4)在吹扫过程中,可手动打开程控阀,每一条管线必须吹净,吹除的脏气体不要进干净设备。

(5)空气吹除后,在出口放置白布或白漆木板检验,无污物合格。

4.1.5

.2 气密试验

在气密性试验前,应先完成管道的探伤、强度试验并合格,所有压力管道必须进行预试验,试验压力为0.2MPa,检查无泄漏后进行升压试验。升压应缓慢进行,当升压至试验压力的50%时,如未发现异状或泄漏,继续按试验压力的10%逐渐升压,每级稳压3分钟,直至试验压力。稳压10分钟,以肥皂水等检查无泄漏为合格。

胺溶液再生工序(低压系统)可充入<0.2MPa的压力进行气密试验,保压24小时,压降小于试验压力0.5%。

(1)按相应规范做好试验前准备工作。

(2)按照GB50235-2010规范要求,试压压力为管道设计压力的1.15倍,如果管道与设备连在一起试压,试压压力不得超过设备的设计压力。

(3)试压气源用压缩空气,手动打开压力管道上调节阀、程控阀及手动阀,使每一根压力管道都充满压缩空气。

(4)空气试漏时注意和现生产系统一定要隔离。

(5)试漏时用肥皂水逐一涂抹焊口和连接处,做好标记,出现泄漏统一处理,处理后需再次试漏。

(6)试漏合格后,系统全部泄压,泄压时应从放空管或排污口缓缓泄压。

4.1.6

系统清洗(主要对CO2吸收工序和胺液再生工序)

4.1.6

.1 清水冲洗

4.1.6

.2 净化系统氮气置换

(1)从原料气入口管引入氮气,对胺溶液吸收工序、溶液再生工序进行置换,在出口取样分析气体中的氧含量小于0.5%为合格。

(2)系统置换合格后,充入氮气保护,维持系统氮气微正压,进行下一步工作。

4.1.6

.3 Na3PO4溶液冲洗

(1)关闭地下槽(V61305)和胺液储罐(V61304)的氮气进口阀,向地下槽(V61305)补充脱盐水至50%的液位、胺液储罐(V61304)至50%的液位。

(2)系统低排点全部关闭,打开胺液储罐(V61304)、地下槽(V61305)的加热管线阀门使溶液温度维持在50℃~

70℃

。

(3)打开液下泵进口阀,出口阀和胺液储罐的排放阀,开启液下泵(P61304), 使溶液能在地下槽(V61305)和胺液储罐(V61304)间建立循环。

(4)打开地下槽(V61305)的人孔或加药口,向地下槽(V61305)中加入Na3PO4 配成3% wt浓度的碱液。

(5)与上述脱盐水循环相同,通过贫液泵打系统循环。

吸收塔(T61301)塔内充入0.5MPa的氮气;闪蒸塔(T61303)内充入0.4MPa的氮气;再生塔(T61302)充入0.03MPa的氮气。

开启贫液泵(P

61301A

/B/C)给T61301注入70%液位;

打开相关阀门,依次给闪蒸塔(T61303)、再生塔(T61302)注入液体建立低液位;

通过贫液泵入吸收塔流量调节阀调节流量计的流量,溶液过滤器Y

61302A

,Y61303,Y61302B出口液体回到泵进口;

T61301液位控制在50%~70%之间;

T61303液位控制在50%~70%之间;

T61302液位控制在50%~70%之间。

(6)投运再沸器E61303,控制整个脱酸系统循环温度在50℃~

60℃

。

(7)循环约8小时后,停再沸器E61303。

(8)打开吸收塔(T61301)底部排污阀进行排液,维持系统溶液循环;打开脱盐水进口阀给溶液储罐补充脱盐水稀释,直至溶液温度降至

40℃

。

(9)取样分析Na3PO4溶液被脱盐水完全替代(分析溶液电导率)。

(10)达到要求后,停泵P

61301A

/B/C最后从低点排入地沟,废胺储罐和溶液储槽内积液排净。

(11)溶液排尽后,吸收塔(T61301)维持氮气0.1MPa的压力,再生塔(T61302)维持0.03MPa。

注:1、调节阀的旁通、各处排污口、压力变送器引压管、应得到清洗。

2、检查自控仪表的可靠性。

3、操作工配制磷酸三钠和MDEA溶液时,应配戴劳保用品,防溅防腐蚀。

4.1.6

.4 脱盐水冲洗

此步骤有利用装置的顺利开车和操作。

(1)与上述相同,系统用脱盐水循环冲洗,不需加热。

(2)清洗完毕,检查所有过滤器,清洗后再安装。

(3)系统排液和清洁完毕后,吸收塔(T61301)维持氮气0.5MPa的压力,再生塔(T61302)维持0.03MPa。(如果排放的液体还不清洁,有必要重新进行Na3PO4溶液清洗)。

4.1.6

.5 胺溶液冲洗及发泡

不是活化的MDEA溶液,在加入前,应单独进行发泡试验,便于对比。

(1)吸收塔(T61301)充入氮气0.4MPa;按上述方法,向胺液储罐(V61304)和地下槽(V61305)中分别加入a-MDEA,配制3%的a-MDEA溶液;

(2)将3%的a-MDEA溶液温度升至操作温度,即再生塔底温度为115~125℃,再循环6~8小时,然后进行溶液发泡试验,发泡试验的上限高度为300~400ml,消失时间为小于30秒。

(3)再按以上程序进行a-MDEA溶液的稀释和冷却。

(4)当脱盐水完全替代a-MDEA后,停止脱碳溶液系统循环,系统排尽液体,再次清洗泵的过滤器。

(5)系统排液和清洁完毕后,吸收塔(T61301)维持氮气0.1MPa的压力,闪蒸塔(T61303)维持氮气0.08MPa的压力,再生塔(T61302)维持0.03MPa。

4.1.6

.6 a-MDEA溶液循环

(1)地下槽(V61305)充入49%的液位,对胺液储罐(V61304)充入脱盐水到51%的液位,开启槽内的加热蒸汽,使水温在50℃~

60℃

之间。启动泵P61304维持溶液循环;

(2)在地下槽(V61305)和胺液储罐(V61304)中分别加入活化MDEA(纯MDEA+助剂),配成45%的MDEA溶液,分析后确认MDEA浓度合格(注:在冬天寒冷季节,纯MDEA很稠,且活化剂可能有固体结晶析出,配液时应将溶液加热后将固体结晶融化后再倒入地下贮槽,使用前应确保溶液内没有固态晶体,否则应先适度加热),并在地下贮槽和溶液贮槽间循环。配好后,地下槽(V61305)液位为80%,胺液储罐(V61304)液位为90%。

(3)配制好后关闭所有对空口并严格氮封,向地下槽(V61305)、胺液储罐(V61304)充入0.03MPa的氮气压力;再生塔(T61302)也充入0.03MPa的氮气,吸收塔(T61301)充入0.5MPa的氮气,闪蒸塔(T61302)充入0.4MPa的氮气。

(4)启动贫液泵P

61301A

/B/C给吸收塔(T61301)送液至70%液位,开贫液泵到吸收塔调节阀调节流量计的流量;经过溶液过滤器Y61303,Y

6130A

/B的溶液回到泵进口;打开开关切断阀,逐渐打开调节阀送液入闪蒸塔(T61303),液位至50%;再逐渐打开闪蒸塔后调节阀送液入再生塔(T61302),塔底液位至50%,逐渐打开调节阀系统建立循环,系统液位、流量打入自控。

(5)在取样分析MDEA的浓度,确认为45%左右,如果必要,需稀释或另加入MDEA。

(6)开启各换热器的循环水或风机,运行再沸器E61303,将系统操作温度控制在115℃~

120℃

之间。

(7)溶液建立循环后,等待系统置换引入原料气。(准备工作见后开车程序)。

4.2 装置的开车和停车

4.2.1

正常情况下各工序间的开车顺序

(1)首先各工序作好开车前准备工作;送入需要的水、电、仪表气、蒸汽系统等公用工程。

(2)系统各点必须排污,过滤器已清洗,伴热管投入使用。

(3)开启所有调节阀的前后切断阀;安全阀的根部阀;压力表的根部阀;所有程控阀、调节阀的气源阀;仪表空气总阀;所有压力变送器的气源阀。

(4)系统氮气置换(手动操作各程控阀)。

(5)微机系统设置,主要是开启程序,对调节阀参数进行设定。调节阀开度初设置(见指标参数)。

注意:开车初期,并不是所有调节阀都是自动运行,部份调节阀应在装置正常后才能投入自动,为方便操作,还有的用手动好一些(手动、自动都在微机上设定)。

(6) 建立溶液循环,准备进气。

吸收塔(T61301)塔内充入0.5MPa的氮气;闪蒸塔(T61303)内充入0.4MPa的氮气;再生塔(T61302)充入0.03MPa的氮气。

打开回收泵排气、启动回收泵P

61302A

/B,打开相关阀门,通过CO2气液分离器(也可通过胺液补充泵P61303与胺液储罐或者两套方案共用的方法)向再生塔T61302充液至正常液位后,打开贫液泵排气、启动贫液泵P

61301A

/B/C,打开相关阀门,向吸收塔T61301充液至正常液位后,打开切断阀 、调节阀 ,向闪蒸塔T61303充液至正常液位,打开调节阀 ,贫富液换热器排气,贫液冷却器E61302、贫液泵P

61301A

/B/C、吸收塔T61301、闪蒸塔T61303、贫富液换热器E61301、再生塔T61302、之间的循环。系统建立循环,溶液循环正常,循环量达到额定流量,再生塔底部温度升至115℃~

125℃

之间,再生塔底沸腾并且塔顶有蒸汽流出时,启动二氧化碳冷凝器并已循环约半小时,当CO2气液分离器V61303中出现液位时,并控制CO2气液分离器液位。当对系统a-MDEA溶液再生合格后,便可等待引入原料气。

(7)原料气引入系统,升压至操作压力2.3MPa(G)。

(8)各工序启动后进入正常操作阶段。

注:在装置准备运行之前,设定本装置中所有阀门全部处于关闭状态。

4.2.2

装置的开车

装置启动前必须完成试车前的准备工作,发现的问题已得到处理,各处正常,方可投料试车。

4.2.2

.1 装置的置换升压

本装置气体为易燃易爆介质,进气前必须用氮气置换,并经分析合格至氧含量小于0.5%,安全人员签字,方可引入原料气。

在装置出口再次取样分析氧含量,不合格时需再次对系统置换。

4.2.2

.2 装置升压

置换合格后关闭各处放空阀,人工对系统进行升压,使系统压力在0~2.0MPa内以每分钟0.1MPa升压,在2.0~2.3MPa(G)内以每分钟0.05MPa升压至操作压力。

4.2.2

.3装置的开车

(1)初次开车采用手动加量。在加量过程中需观察整个装置运行情况,正常运行后缓慢加量至额定流量;

(2)在微机上检查设定所有调节阀参数(见调节阀开度设定表);

(3)运行胺溶液系统,按上前操作使之正常循环工作;

(4)初次开车采用手动进入装置原料气流量及压力,关闭净化气出口阀 ,使用净化气体放空阀控制,缓慢升压至操作压力2.3MPa,开车初期原料气流量为设计流量的50%,整个净化系统投入自动运行,考察自控系统稳定性。当系统各工序都稳定运行,分析各参数并加以调整优化。

(5)刚开车时,应多次取样分析原料气、净化气组分,不合格时应调整各工序的工作参数,使净化气中各参数合格,不合格的净化气去界外火炬。

(6)系统加量

根据整个LNG装置的开车情况,系统进行加减量。

本系统的加量步骤:

①加原料气前,首先确保溶液循环量达正常流量,调整参数,使胺溶液吸收、再生工序各参数正常、稳定。

② 逐渐增加净化装置焦炉气流量,每次加量10%,每次加量须观察整个净化系统的运行情况,待所有工序参数稳定后,再次加量直至满负荷。

注意事项:

a、须先设置所有调节阀参数后方可投入自动运行(见:调节阀开度及给定值表)。

b、无论开停车,仪表空气、伴热管(冬季)处于开启状态。

c、开车后应分析MDEA的浓度,当浓度降低到40%以下时应补充MDEA。

4.2.3

装置的停车及停车后的再启动

4.2.3

.1装置临时(或紧急、短期)停车

在生产过程中,如遇到突然停电、停循环水、蒸汽、仪表空气、设备故障等意外情况,应作紧急停车处理,按以下步骤操作:

整个LNG自控系统紧急停车,按下紧急停车按钮。

(1)切断气源,关闭净化气出口阀 ,关闭原料气进口阀,系统保压;

(2)停蒸汽,停止再沸器E61303。停止溶液循环、贫液泵、关闭相应的循环管路上的阀门,同时需要开启氮封阀对再生塔和分离器保压。

(3)全面检查各设备、阀门开关情况,作好故障排除后的开车准备;

(4)随时监控设备的压力变化,严禁设备超压。

装置完成上述操作后,各设备的压力维持停车前的状态,若短时间内要恢复开车,可按下述步骤和顺序实施。

4.2.3

.2临时停车后的再启动

(1)通知前后工段,作好开车准备;

(2)把自动控制投入自动运行;

(3)贫液泵P

61301A

/B/C;

(4)开启蒸汽,运行再沸器E61303;

(5)正常运行胺溶液循环系统;

(6)打开原料气进口阀、产品气出口阀,引原料气进入系统;装置恢复运行。

(7)分析产品质量,优化调整各参数,使装置达到较优的操作水平;

4.2.3

.3长时间停车及再启动

当前工段长时间不能供原料气,或后工段长时间不需要产品,或装置检修,需要装置长时间停车时,可按下述步骤和顺序实施:

(1)通知前后工段,切断原料气入口阀 ,产品气出口阀 。

(2)停再生塔塔底再沸器蒸汽,关闭蒸汽阀门 。

(3)DCS程序打入手动控制。

(4)打开净化气体出口阀

,净化气排入后工段;当后工段不需要时,打开放空阀,净化气去界区外火炬燃烧,直至吸收塔压力降低至0.5MPa,以确保液体排尽时的安全,又能较快排尽。胺溶液循环温度降到常温时,停止贫液泵运行。停冷却器运行。

(5)排净所有机器、塔、换热器、分离器等的余气、余液,溶液尽量排回贫胺缓冲罐和废胺储罐,配管时未考虑排液或不能直接排回的使用桶装后倒回地下废胺储罐,余气通过放空总管排放。

(6)盛装溶液的废胺储罐、贫胺缓冲罐、溶液储槽伴热继续运行,系统用氮气置换,并维持氮气正压。

(7)关闭系统与外界的阀门。

(8)切断所有现场仪表的供气和电。

4.2.3

.4长时间停车后若干注意事项

装置停车时间时,冬季气温低时要注意防冻

(1) 检查所有设备、管线、仪器仪表管,排净积液。

(2) 减少通风对流,保持主厂房内温度,尽可能使主厂房内温度在

0℃

以上

(3) 水管、阀门保温层有损坏部位在寒潮来之前应恢复好。

(4) 程控阀与调节阀等清扫干净,阀杆处抹黄油保护;

(5) 仪器仪表作好保养,

(6) 现场所有动力设备、程控阀、手动阀均需除尘及按规定进行维护保养。

4.2.3

.5经长时间停车后,装置恢复开车时,按原始开车步骤进行

五、常见故障、事故处理

5.1装置不正常原因分析及处理

前提:原料气流量、压力稳定,杂质组份含量波动不大。

5.1.1

净化气出口气CO2含量超标

序号原因分析处理措施
1MDEA浓度过低或过高调整MDEA溶液浓度
2贫液循环量不够增加溶液循环量,
3再生塔温度过低,再生不完全增大加热量,保证塔底温度
4贫液温度过高加大贫液冷却器风量
5发生液乏或发泡等不正常现象逐一分析原因,使之正常
6吸收塔内气液偏流停车检查内件

5.2程控阀、调节阀故障与处理方法

5.2.1

程控阀动作失灵

故 障 原 因处 理 方 法
1、程控系统信号无输出1、检查程控系统程序及接线
2、电磁阀线圈损坏2、更换线圈
3、电磁阀不换向3、修理或更换电磁阀
4、程控阀气缸内有异物4、清除异物
5、仪表空气气源阀未开启5、开启仪表空气气源阀
6、仪表空气压力太低6、提高仪表空气压力至0.4~0.6MPa
7、程控阀气缸串气7、更换气缸密封圈

5.2.2

程控阀门故障

故  障产生原因排除方法
阀门内漏1、密封附有杂质                                                                2、密封环压坏或损坏1、清除污物                                                                2、密封环修整或更换
阀杆处                                                                外泄漏1、支架密封组件损坏                                                                2、支架导向套磨损                                                                3、阀杆磨损1、更换支架密封组件(注意油槽处加满黄油)                                                                2、更换                                                                3、修磨阀杆或更换
气缸故障1、气缸外漏气                                                                2、气缸动作缓慢1、更换导向套密封组件或更换导向套活塞杆                                                                2、更换活塞密封组件或更换活塞气缸筒

5.2.3

调节阀动作失灵

故 障 愿 因处 理 方 法
1、程控系统信号无输出1、检查程控系统程序及接线
2、程控系统设置不正确2、设置正确的给定值
3、仪表空气气源阀未开启3、开启仪表空气源阀
4、阀门定位器设置不正确4、调整阀门定位器设备
5、阀芯位置过高过低5、调整阀芯位置
6、调节阀薄膜损坏6、更换薄膜

5.3离心泵操作维护

1)启动前泵体内排气、灌满水,关闭出口阀门,启动泵正常后打开出口管阀门。

2)运转中检查电流、油位情况,轴承温度<

75℃

,填料正常,振动正常。

3)停车后,如环境温度低于

0℃

,应将泵内水放尽,以防冻裂。

4)故障现象及处理

故障现象原因处理方法
水泵不吸水,振动大泵体内水不够,水管或仪表漏气给泵注水,处理漏气处
流量不足水泵淤塞、密封磨损清洗水管、更换密封圈
                                                                                         水泵负荷过大填料函压得太紧调整填料函
叶轮磨损更换叶轮
供水量增加降低流量
                                                                                         水泵内部声音大,无压力吸水管内阻力过大检查泵吸入口管内阻力
吸水处有漏气现象处理漏气
所送液体温度过高降低液体温度
吸入高度太高检查底阀,减小吸水高度

六、巡回检查路线

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LNG车间脱碳岗位巡检路线表

吸收塔前                                                                            过滤器   →吸收塔→吸收塔顶                                                                            冷却器→贫富液                                                                            换热器

      ↓

贫液缓冲罐←富胺过滤器←吸收塔顶                                                                            气液分离器←再生塔
 
↓      

升压泵→贫液泵→贫液冷却器  

七、岗位主要设备规格、型号及技术参数

序号  设备名称数量主要参数主体材质
1原料气                                                                过滤器1φ=700  H=3000Q345R
设计/操作温度:                                                    90℃                        /20                                                    -68℃
设计/操作压力:2.7MPa/2.3MPa
滤芯:14根
过滤精度:5μm
2吸收塔1φ=2800  H=32300Q345R
设计/操作温度:                                                    90℃                        /20                                                    -68℃
设计/操作压力:2.7Mpa/2.3MPa
填料:型号SPM-R2两层                                                    8m                        ,比表面积196㎡/m³/规整填料                                                    4m                        ,250㎡/m³材质304,                                                                内件:气体分布器、液体分布器、填料支撑、填料压盖
3产品气                                                                分离器1φ=1800  H=4000  Q345R
设计/操作温度:                                                    80℃                        /                                                    63℃
设计/操作压力:2.7Mpa/2.3MPa
内件:丝网
4再生                                                                闪蒸塔1φ=2800  H=41400闪蒸塔材质Q345R,                                                                再生塔材质316
再生塔:
设计/操作温度:                                                    130℃                        /90                                                    -115℃
设计/操作压力:0.2Mpa/0.15Mpa
闪蒸塔:
设计/操作温度:                                                    90℃                        /                                                    65℃
设计/操作压力:1MPa/0.7MPa
填料:型号SPM-R7,比表面积98㎡/m³,材质304
内件:气体分布器、液体分布器、填料支撑、填料压盖
5再沸器1热负荷:16000kW壳程Q345R                                                                                        管程316
设计/操作温度:                                                    180℃                        /115                                                    -158℃
设计/操作压力:0.2MPa/0.15MPa
6冷凝水                                                                回收罐1φ1500x3000   304
设计/操作温度:                                                    160℃                        /                                                    140℃
设计/操作压力:0.5MPa/0.3MPa
7二氧化碳                                                                冷凝器1复合型空冷器   304
热负荷:6000kW
设计/操作温度:                                                    100℃                        /33                                                    -73℃
设计/操作压力:1MPa/0.1-0.4MPa
8二氧化碳分离器1φ1800x6000 316
设计/操作温度:                                                    80℃                        /40                                                    -55℃
设计/操作压力:0.2MPa/0.05-0.1MPa
9活性炭                                                                过滤器1φ1400x6000  Q345R
设计/操作温度:                                                    80℃                        /                                                    60℃
设计/操作压力:1MPa/0.7MPa
填料:型号SPM206
装填量:                                                    6m³
10机械过滤器A/B2φ500x25000  Q345R
设计/操作温度:                                                    80℃                        /                                                    60℃
设计/操作压力:1MPa/0.7MPa
滤芯:φ80x49
数量:15根
11贫液冷却器2复合型空冷器 304
热负荷:12000kW
设计/操作温度:                                                    100℃                        /32                                                    -60℃
设计/操作压力:0.6MPa/0.1MPa
12贫富液                                                                换热器1板式换热器 304
热负荷:11000kW
设计/操作温度:                                                    120℃                        /70                                                    -100℃
设计/操作压力:0.6MPa/0.1MPa
13闪蒸气                                                                冷却器1热负荷:5kW 304
设计/操作温度:                                                    90℃                        /33                                                    -73℃
设计/操作压力:1MPa/0.8MPa
14闪蒸气分离器1φ600x2000 304
设计/操作温度:                                                    80℃                        /                                                    40℃
设计/操作压力:1.2MPa/0.6-0.8MPa
15地下槽  1φ                                                    2000 L                        =2000  Q345R
设计/操作温度:                                                    60℃                        /                                                    40℃
设计/操作压力:常压/常压
16胺液                                                                储罐  1φ6350  H=6550  Q345R
设计/操作温度:                                                    60℃                        /                                                    40℃
设计/操作压力:常压/常压
17回流泵  2额定流量:Q=                                                    12m³                        /h304
扬程:H=                                                    70m
电机功率P=5.5kW
18液下泵  1额定流量:Q=                                                    15m³                        /h304
扬程:H=                                                    70m
电机功率P=7.5kW
19胺液                                                                补充泵  1额定流量:Q=                                                    20m³                        /h304
扬程:H=                                                    70m
电机功率P=11kW
20蒸汽冷                                                                凝水泵  2额定流量:Q=                                                    30m³                        /h304
扬程:H=                                                    50m
电机功率P=11kW
21消泡                                                                剂泵  1额定流量:Q=                                                    0.1L                        /h304
扬程:H=                                                    300m
电机功率P=0.55kW
22贫液泵  3额定流量:Q=                                                    150m³                        /h304
扬程:H=                                                    300m
电机功率P=200kW
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