LNG-35T/D型甲烷精馏液化设备使用维护操作说明书编制: 余瑞庆审核: 缪雅军四川省简阳华鑫通用机械有限公司二OO八年十二月二十九日目录第一章装置设计基础条件及主要性能指标第二章甲烷液化冷箱的工艺流程说明第三章配套机组的主要参数以及特点笫四章甲烷液化设备启动操作准备第五章甲烷液化设备启动作操规程第六章甲烷液化设备积液过程正常调节第匕章甲烷液化设备停车第八章甲烷液化设备常见故障LNG-35T/D型甲烷精馏液化设备使用维护操作说明书前言成套LNG-35T/D型甲烷精馏液化设备，应该包括合成氨尾气顸处理设备，因为原料气中含有一定数量氨,氢, 氮, 氩,二氧化碳,乙炔,硫化氢,以及重烃。
预处理设备的任务是脱除: 氨, 水份, 二氧化碳,乙炔, 硫化氢。
甲烷精馏液化冷箱再将重烃分离,甲烷在精馏塔内精馏液化为液体产品。
本使用维护操作说明书,只限于甲烷精馏液化操作过程的说明。
第一章装置设计基础条件及主要性能指标1.1 现场气象条件(1) 气温设计点40℃(2) 相对湿度设计点85%(3) 大气压设计点98KPa(4) 地震裂度8度1. 2 原料气中杂质含量：水份：露点：≤一60℃CO2≤ 2PPmCn Hm (C2 H2除外) ≤ 5PPm≤ 0 .5PPmC2 H2机械杂质：≤ 5mg/m31. 3 冷却水给水:温度30℃压力0.4Mpa.G回水:温度≤40℃压力0.35MPa.G总硬度＜12德国度悬浮物＜20mg/L1. 4 仪表气(装置启动时由用户提供)流量100Nm3/h压力≥0.5MPa露点－40℃质量无油、无尘1. 5 电源条件高压: 6KV±5% 50±1HZ；三相交流三线制，中心点不接地低压: 380V±5% 50±1HZ；三相交流四线制，中心点直接接地220 V±5% 50±1HZ 三相交流四线制，中心点直接接地第二章甲烷液化冷箱的工艺流程说明本精馏液化设备是一套带三台透平增压膨胀机,采用填料塔精馏液化流程。
其工气流程如下:2.1 合格原料气的基本组分组成: ( 组分百分比)流量: 4207 Nm3/h压力: 4.0 MPA,G甲烷: ( CH4 ) 56 %氮气: ( N2 ) 19 %,氩气: ( Ar ) 21 %氢气: ( H2 ) 4 %2.2 循环氮气压缩流路组成以及工艺流程说明：循环氮气压缩流路组成由循环氮气压缩机组, 主换热器.热端增压透平膨胀机组和冷端增压透平膨胀机组,笫一次开车氮气由用户准备, 机组运行正常后,氮气由机组自行补充,循环氮气由循环氮气压缩机组从缓冲灌内吸入,压缩到1.0MPA.G经冷却排出后分二路: 一路直接送入液化冷箱,进入主换热器冷却到-50℃,然后抽出气量为（6000Nm3/h)进入热端增压透平膨胀机,膨胀到低压0.025MPA,温度在-136,6℃返回主换热器低压通道,与原料气热交换复热至常温,送出冷箱返回缓冲灌内。
还有1100 Nm3/h 的 1.0MPA的氮气在主换热器内继续被冷却为液氮,经节流降压后送入冷凝器进行热交换汽化后,从冷凝器顶部抽出返回主换热器低压通道,与冷.热膨胀机低压低温氮气汇合,在热交换复热至常温,送出冷箱返回缓冲灌内。
另一路进入热端增压机增压到1.56MPa,冷却到40℃再进入冷端增压机增压到2.5MPa,经未级冷却器冷却到40℃,然后送入冷箱,在主换热器内被冷却到-108℃,抽出进入冷端膨胀膨胀到低压0.03MPa,温度达到-191.4℃返回主换热器低压通道, 与原料气热交换复热至常温,送出冷箱返回缓冲灌内。
2.3 原料气工艺流程说明：合格的原料气进入液化站为:温度为40℃,压力为4.0MPa。
送进冷箱在主换热器冷却到-70℃后抽出,进入重烃分离罐,将重烃分离后返回主换热器继续冷却饱和温(－120.5℃)后,然后进入蒸发器与LNG进行热交换被液化液态,抽出经节流降压到0.4MPa,送入精馏塔中部参与精馏,在精馏塔精馏后,将甲烷与氮,氢,氩完全分离, 精馏塔底部为纯LNG,从底部抽出经过冷器过冷后,将LNG,送出冷箱。
精馏塔顶部以氮组分为主的混合气,一部分在冷凝器内被冷凝为液氮,抽出进冷凝分离灌,,液氮回流到精馏塔作为回流液参与精馏。
2.4, 返流增压膨胀机工艺流程说明:冷凝分离罐分离的混合气与精馏塔顶部抽出的混合气汇合,进入过冷器复热到-159.3℃,压力为0.29MPa进入返流增压膨胀机,膨胀到低压0.03MPa,温度为-186.4℃,送入主换热器冷端低一通道,复热到常温进入返流增压膨胀机增压到0.1MPa,温度为70℃,送分子筛吸附器加温再生用。
第三章配套机组的主要参数以及特点3.1配套机组的主要参数:3.1.1 循环氮气压缩机组(用户自备)型式: 透平氮气压缩机组, 三级, 卧式。
流量: 14500Nm3/h压压: 1.0 MPa·G制造厂: 韩国三星3.1.2 热端增压透平膨胀机组:增压端:进口压力: 1.0 MPa进口温度: 40℃出口压力: 1.56 MPa出口温度: 92℃冷却后温度: 40℃膨胀端:进口压力: 1.0 MPa进口温度: －50℃出口压力: 0.025 MPa出口温度: －136.6℃制造厂: 成都清蓝公司3.1.3 冷增压透平膨胀机组:增压端:进口压力: 1.5 MPa进口温度: 40℃出口压力: 2.5 MPa出口温度: 96℃冷却后温度: 40℃膨胀端:进口压力: 2.4 MPa进口温度: －108℃出口压力: 0.03 MPa出口温度: －191.4℃制造厂: 成都清蓝公司3.1.4返流膨胀机组:膨胀端:进口压力: 0.3 MPa进口温度: －159.3℃出口压力: 0.03 MPa出口温度: －186.3℃制造厂: 成都清蓝公司3.1.5 甲烷精馏液化冷箱：规格尺寸：6000×3000×22000 mm主换热器: (二只) 1000×1200×4800 mm过冷器: (一只) 300×300×500 mm提纯罐: (一只) φ1000×16000 mm蒸发器: (一只) φ1000×500 mm冷凝器: (一只) φ1000×600 mm阀门及管路: 各一套总重量: 13000KG制造厂: 简阳华鑫公司3.2配套机组的特点:3.2.1. 循环氮氮压缩机组:(1) 采用进口原装机，为韩国三星按国际标准设计生产，压缩效率高、可靠性好、能耗低；在生产工厂做好试验后出厂；(2) 每级叶轮在其最佳转速下运转，三元流设计，级效率高；(3) 采用抽拉式、带有翅片的高效中间冷却器，级间冷却效果好；(4) 恒压控制，PLC+液晶触摸屏数据显示，在最大可能范围内调节气量，设有防喘振运行、压力自动控制、叶轮震动报警连锁等保护措施。
标准借口，能与上位机联接；(5) 完善的油路系统以确保机组正常、安全运转；(6) 整机撬装形式，便于安装，节省基建费用。
3.2.2 精馏塔冷箱系统:(1) 采用先进的计算软件，结合用户的气候条件及公用工程条件，进行液化设备的工艺流程计算和精馏塔计算；(2) 精馏塔采用规整填料塔、操作弹性大、效率高、装置能耗低,产品纯度高。
(3) 主换热器采用了长板式、大截面的真空钎接铝制板翅式换热器，减少了热端温差，控制了冷量的损失，降低了能耗；(4) 冷箱上所应用的各类冷阀，均采用铝制焊接结构，从而减少了泄露的可能,保证设备稳定运行。
(6) 塔内管道进行了应力分析，管道采用自补偿形式，塔体及管道采用铝合金的材料，运用氩弧焊焊接塔体、管道与阀门。
3.2.3透平膨胀机:(1) 采用先进的增压透平膨胀机；(2) 应用先进的设计和加工软件进行性能及流道的设计和加工，使得其效率能达到最佳设计值，使气动性能和流场分布更加合理；(3) 叶轮采用三元流设计、用先进的五坐标数控铣床进行加工，确保叶轮的加工精度；(4) 转子及轴承等所有易损件可以从常温端进行直接更换，不需要扒珠光砂，维护方便。
3.2.4仪表控制系统(由用户整套系统统一完成):(1) 采用中央控制室控制方式，有效地监控成套液化设备的运行过程；(2) DCS控制系统来完成主要工艺参数的显示、报警、控制，即提高了装置的先进性和可靠性，又降低了设备投资。
3.2.5电气控制系统(由用户统一实施)笫四章甲烷液化设备启动操作准备4.1 设备启动前的准备工作:4.1.1 水系统的准备工作:(1),打开冷却水总管的总进水阀和排水总阀,(2),打开循环氮气压缩机一,二,三级冷却器进水阀和出水阀.(3),打开热端膨胀机增压后冷却器进水阀和出水阀.(4),打开冷端膨胀机增压后冷却器进水阀和出水阀.(5).打开返流膨胀机增压后冷却器进水阀和出水阀.(6).检查水压和水温,要求水压在0.4MPA以上,水温为≤30℃。
4.1.2 油系统的准备工作:(1),按韩国三星公司对润滑油的质量牌号要求,将循环氮气压缩机的油箱充灌到规定油位高度。
(2),按增压透平膨胀机对润滑油的质量牌号要求,将供油装置的油箱充灌到规定油位高度。
(3),分别启动油泵,打开油路检查油压和油温,冬天启动油温必须达到35℃以上才允许启动主机。
4.1.3仪表气源的准备工作:(1), 成套设备启动时仪表气源由用户提供,气量为100Nm3/h,压力为: ≥0.5MPa(2), 成套设备运行稳定后, 仪表气源切换到设备自行运行。
4.1.4 供电系统的准备工作:(1), 接通电源,检查高压部分供电是否正常,各高压控制柜,变压器,开关等工作状况。
(2),检查各低压控制柜供电是否正常。
4.1.5 仪表控制系统的准备工作:(1) 仪表控制系统启动前的准备工作.主要检查工艺流程上的各报警,联锁项目控制是否灵敏,可靠,检查各项目的报警,联锁可靠稳定性。
(2),各分析仪表在设备启动前,必须进行校核,以防止测量分析的不准确性,避免引起误操作。
4.2设备启动前的加温和吹除:1, 设备启动前加温和吹除的目的:设备启动前加温和吹除目的,主要是将冷箱内容器,管道,换热器,阀门吹除干净,将灰尘,焊渣,铁屑,铝屑等机械杂物全部排出,以防将阀门密封面破坏,并堵塞管道。
通过加温将工艺管路内水份去除干净,以防随温度工况的降低,水份结冰堵塞管路,水份过量结冰会使换热器通道受破坏。
所以每次设备启动前必须加温彻底。
2, 设备启动前的吹除:针对设备安装好第一次启动开车,设备的吹除应分为:塔外管路吹除和冷箱内管路的吹除。
1．循环氮气到冷箱段管道1．1脱开循环氮气进冷箱的联接法兰，用盲板封住冷箱进口，以免杂质进入冷箱；1．2完全关闭循环氮气到增压机的管路阀门；1．3用循环压缩氮气缓冲罐后的阀门（DN250）作吹扫控制阀，对该段管路作进行吹扫，直至干净为止；1．4联接循环氮气进冷箱管道，注意将盲板安装在上面，以便后面吹扫其它管道时切断该管路。