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2021-09-13 2020-09-27 2020-09-22 2020-05-26 2020-05-20 
天然氣脫烴裝置天然氣脫烴工藝采用冷劑制冷，常用的制冷劑有甲烷、乙烯、乙烷、氮氣、氨、二氧化碳、丙烷、氟里昂等。甲烷等制冷劑臨界溫度較低，循環壓縮成本較高；氨制冷存在管道腐蝕穿孔泄漏中毒風險。因此本方案僅對二氧化碳、丙烷、R410a三種冷卻脫烴工藝進行對比。
產品型號：脫烴設備廠商性質：生產廠家更新時間：2021-06-25訪 問 量：2698
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脫烴系統：包括主冷卻器（蒸發器）、預冷換熱器、重烴分離器（設計壓力4MPa）、精餾塔。
制冷系統：包括壓縮機（P 1.9MPa）、制冷劑儲罐、分冷冷卻器、經濟器（換熱器）。
為提高燃氣質量，增加經濟效益，根據原氣體成分及壓力，結合現場情況，采用占地面積小，運輸靈活方便的撬裝化脫水脫烴工藝。
一 脫水干燥撬工藝
該干燥脫水撬設兩臺干燥器，原料氣從干燥器頂部進入，通過分子篩床層吸附脫除水分后，從干燥器底部出來，在給定的吸附周期內，一臺處于吸附狀態來脫除原料氣中的水分，干燥后天然氣露點溫度-40度。第二臺處于再生狀態（加熱然后冷卻）來解析分子篩中的水分。當處于吸附狀態的干燥器飽和后，切換到再生完畢的干燥器。每臺干燥器的完整循環周期為16h，吸附狀態8h、加熱狀態4.5h 、冷卻狀態3h 、切換備用狀態0.5h 。兩個干燥器切換使用。
再生氣為脫水脫烴后的干氣，進入再生氣加熱器加熱到200℃。熱的、干燥的氣體從下而上通過再生狀態（加熱）的干燥器，解析分子篩中的水分。從再生狀態（加熱）的干燥器出來的、濕的再生氣進入再生氣冷卻器連續冷卻，在再生氣分離器中分離冷凝水，該冷凝液體通過液位控制閥排放，集中處理。
二 低溫液化分離撬工藝
該撬有原料氣與干氣的預冷換熱器，冷卻器，分離器等。冷卻分離后的低溫干氣對原料氣預冷，可使原料氣降溫20度左右，提高了冷量的利用率，減小了能耗，降低了運行費用。然后進入環保冷媒的冷卻器降溫，混烴液化冷凝成液體后經分離器，輸至混烴罐。分離器頂部設有高效絲網除沫器對液滴進行攔截，提高了燃氣質量。
三 制冷撬工藝
該制冷撬采用環保冷媒R410，中外合資萊富康螺桿無級變速節能制冷壓縮機，且配有無需循環水的高效蒸發式冷凝器作為輔助撬，自動化程度高，操作彈性大，運行費用低。
四 自動化控制
為確保裝置運行可靠，操作維護方便，該裝置同時設有切斷閥及調節閥，檢測儀表包括流量計、溫度變送器、壓力變送器、液位計等，采用就地控制和PLC控制相結合，重要工藝參數的顯示、控制、報警及撬間邏輯聯鎖保護均由PLC系統完成。
工藝流程說明
根據兩股氣體（25萬方每天中壓氣和25萬方每天低壓氣）的流量組分，需要分兩套裝置，每股氣體單獨設立裝置。
通過軟件模擬現對以上兩套脫烴裝置工藝流程作以下說明。
中壓氣體組分清單，以-30度制冷溫度為例模擬
表2 板一聯合站中壓天然氣組分表
（2020.5.29 外輸閥組取樣）
序號 | 組分 | Mol% | 序號 | 組分 | Mol% |
1 | O2 | 0.8965 | 7 | iC4 | 1.131 |
2 | N2 | 1.44 | 8 | C4 | 1.044 |
3 | C1 | 88.92 | 9 | iC5 | 0.3674 |
4 | C2 | 4.031 | 10 | C5 | 0.2145 |
5 | CO2 | 0.4721 | 11 | C6 | 0 |
6 | C3 | 0.4721 | 12 | C7 | 0 |
注：①原料氣來氣壓力1.3-1.5MPa； ②原料氣溫度：35℃；
③原料氣外輸壓力1-1.4MPa ； ④C2-C5Mol含量在7.26%；
⑤氣量25萬方/天；
10000Nm3/h原料氣進入脫水分離裝置，脫水后的氣體首先利用系統中的冷量換熱，氣體冷卻至7度，再進入制冷裝置，冷卻至-30度。
-30度原料氣進入氣液分離器進行氣液分離，重組分為液態混烴，約1.28-1.3Mpa混烴后進入脫烴塔精餾，塔底由電加熱器加熱升溫，塔底混烴經水分離后進混烴罐，塔頂低溫氣輸進入管道氣系統。
-30度氣進入氣液分離器進行氣液分離的氣體，進入氣氣換熱器，進行冷量交換，升溫至3度進入管道氣系統。脫烴裝置在該操作條件下每小時可分離混烴206Kg.
制冷系統一套，蒸發溫度-35度，經溫度傳感器及自動調節閥實現冷劑的自動調節。
脫烴裝置在該操作條件下的產量及能耗見下表：
天然氣脫烴 |
| |||||
制冷溫度 | 產出輕烴 | 液態輕烴中甲烷含量 | 總耗能 （制冷量/軸功率） | 加預冷后實際耗能 （制冷量/軸功率） | 進制冷前溫度 |
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-20℃ | 0kg/h | -- | -- | -- | -- |
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-25℃ | 89Kg/h | 10% | 302Kw/204Kw | 175kW/121kW | 10℃ |
|
-28℃ | 160Kg/h | 10.4% | 324Kw/233Kw | 185kW/137KW | 8℃ | |
-30℃ | 206Kg/h | 10.7% | 338Kw/254Kw | 200Kw/150KW | 7℃ | |
-35℃ | 318Kg/h | 11.42% | 374Kw/312Kw | 224Kw/204KW | 5℃ |
|
注：本表按制冷溫度與蒸發溫度相差5度計算，小于-30度為覆疊制冷機。
設備清單及分項報價
本裝置各分為三部分，干燥系統、低溫分離精餾系統和制冷系統。
（一）脫水干燥系統
序號 | 名稱 | 材質 | 單位 | 數量 | 備注 |
一 | 非標容器設備 |
| 臺 | 6 |
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1 | 干燥塔 | Q345R | 臺 | 2 |
|
2 | 電熱器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
3 | 氣液分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
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4 | 廢液收集罐 | Q345R | 臺 | 1 |
|
5 | 冷卻器 | Q345R | 臺 | 1 |
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二 | 其他設備 |
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1 | 裝置內管道閥門儀表 | 組合 |
|
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2 | 裝置內調節閥壓力溫度變送器 | 組合 |
|
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3 | 裝置內防爆管線橋接地線 | 組合 |
|
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4 | 裝置內氮氣儀表風管線 | 組合 |
|
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5 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
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|
6 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
|
|
|
7 | 低壓控制柜顯示器 | 組合 |
|
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以上干燥裝置系統總價：壹佰壹拾萬圓（￥110萬） 此價格含技術指導安裝費和調試費用，不含設備就位費及土建基礎保溫防爆燈氣體報警等，裝置外公共設施由業主配套提供。 脫水撬裝規格6.5mX3m | |||||
序號 | 名稱 | 材質 | 單位 | 數量 | 備注 |
一 | 非標容器設備 |
| 臺 | 5 |
|
1 | 塔釜 | Q345R | 臺 | 1 | 含電加熱器 |
2 | 氣液分離器 | S30408 | 臺 | 1 |
|
3 | 塔管 | S30408 | 臺 | 1 |
|
4 | 氣氣換熱器 | S30408 | 臺 | 1 |
|
5 | 氣體冷卻器（蒸發器） | S30408 | 臺 | 1 |
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二 | 其他設備 |
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1 | 裝置內管道閥門儀表 | 組合 |
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2 | 裝置內調節閥壓力溫度變送器 | 組合 |
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3 | 裝置內防爆管線橋接地線 | 組合 |
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|
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4 | 裝置內氮氣儀表風管線 | 組合 |
|
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5 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
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6 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
|
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7 | 低壓控制柜顯示器 | 組合 |
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以上分離精餾裝置總價：壹佰捌拾萬圓（￥180萬） 此價格含技術指導安裝費和調試費用，不含設備就位費及土建基礎保溫防爆燈氣體報警等，裝置外公共設施由業主配套提供。 脫烴撬裝規格7mX3m | |||||
序號 | 名稱 | 材質 | 單位 | 數量 | 備注 |
一 | 主機及非標容器設備 |
| 臺 | 6 |
|
1 | 制冷壓縮機 |
| 臺 | 1 |
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2 | 油分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
3 | 油冷卻器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
4 | 氣液分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
5 | 儲液器 | Q345R | 臺 | 1 |
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6 | 經濟器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
7 | 蒸發冷 |
| 臺 | 1 |
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二 | 其他設備 |
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1 | 裝置內管道閥門儀表 | 組合 |
|
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|
2 | 裝置內調節閥壓力溫度變送器 | 組合 |
|
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3 | 裝置內防爆管線橋接地線 | 組合 |
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4 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
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5 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
|
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6 | 高低壓控制柜顯示器 | 組合 |
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以上一套制冷裝置總價：壹佰捌拾萬圓整（￥180萬） 此價格含技術指導安裝費和調試費用，不含設備就位費及土建基礎高壓電纜等，裝置外公共設施由業主配套提供。 制冷撬裝規格5.3mX3m 另有蒸發式冷凝器獨立撬塊 | |||||
中壓氣體混烴裝置總價：肆佰柒拾萬圓整（￥470萬）
低壓氣體組分清單，以-30度制冷溫度為例模擬
表3 板一聯合站低壓天然氣組分表
（2020.5.16外輸閥組取樣）
序號 | 組分 | Mol% | 序號 | 組分 | Mol% |
1 | O2 | 0.5231 | 7 | iC4 | 1.027 |
2 | N2 | 1.374 | 8 | C4 | 4.109 |
3 | C1 | 76.42 | 9 | iC5 | 0.0511 |
4 | C2 | 9.914 | 10 | C5 | 0.0219 |
5 | CO2 | 1.769 | 11 | C6 | 0 |
6 | C3 | 4.793 | 12 | C7 | 0 |
注： ①原料氣來氣壓力0.1-0.2MPa； ②原料氣溫度：35℃；
③原料氣外輸壓力0.15MPa； ④C2-C5Mol含量在19.916%；
⑤氣量 25萬方/天；
10000Nm3/h氣體經加壓到1.33Ma后進入脫水干燥系統，后進入精脫烴裝置：首先利用系統中的冷量，經兩次換熱，氣體冷卻至7度，再進入制冷裝置，冷卻至-30度。
-30度原料氣冷卻后進入氣液分離器進行氣液分離，重組分為液態，壓力為1.2Mpa后進入精餾塔精餾，塔底由電加熱器加熱升溫，塔底混烴進混烴罐，塔頂低溫氣經氣氣換熱器后輸出管道氣。
-30度原料氣進入氣液分離器進行氣液分離的氣體，進入一級氣氣換熱器，進行冷量交換，升溫至2度進入管道氣。
脫烴裝置在該操作條件下每小時可分離混烴1280Kg.
制冷系統一套，制冷溫度-35度，為輕烴分離系統提供冷量，經溫度傳感器及自動調節閥實現冷劑的自動調節。
脫烴裝置在該操作條件下的產量及能耗見下表：
天然氣脫烴 |
| |||||
制冷溫度 | 產出輕烴 | 液態輕烴中甲烷含量 | 總耗能 （制冷量/軸功率） | 加預冷后實際耗能 （制冷量/軸功率） | 進制冷前溫度 |
|
-20℃ | 685kg/h | 8.7% | 369Kw/223Kw | 237kw/143kw | 10℃ |
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-25℃ | 997Kg/h | 9.3% | 428Kw/289Kw | 285kW/193kW | 9℃ |
|
-28℃ | 1170Kg/h | 9.7% | 462Kw/333Kw | 312kW/225KW | 8℃ | |
-30℃ | 1280Kg/h | 10% | 485Kw/365Kw | 333Kw/251KW | 7℃ | |
-35℃ | 1542Kg/h | 10.7% | 539Kw/451Kw | 379Kw/317KW | 6℃ |
|
注：本表按制冷溫度與蒸發溫度相差5度計算，小于-30度為覆疊制冷機。
設備清單及分項報價
本裝置各分為三部分，干燥系統、低溫分離精餾系統和制冷系統。
（一）脫水干燥系統
序號 | 名稱 | 材質 | 單位 | 數量 | 備注 |
一 | 非標容器設備 |
| 臺 | 6 |
|
1 | 干燥塔 | Q345R | 臺 | 2 |
|
2 | 電熱器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
3 | 氣液分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
4 | 廢液收集罐 | Q345R | 臺 | 1 |
|
5 | 冷卻器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
二 | 其他設備 |
|
|
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|
1 | 裝置內管道閥門儀表 | 組合 |
|
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|
2 | 裝置內調節閥壓力溫度變送器 | 組合 |
|
|
|
3 | 裝置內防爆管線橋接地線 | 組合 |
|
|
|
4 | 裝置內氮氣儀表風管線 | 組合 |
|
|
|
5 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
|
|
|
6 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
|
|
|
7 | 低壓控制柜顯示器 | 組合 |
|
|
|
以上分離裝置總價：壹佰壹拾萬圓（￥110萬） 此價格含技術指導安裝費和調試費用，不含設備就位費及土建基礎保溫防爆燈氣體報警等，裝置外公共設施由業主配套提供。 脫水撬裝規格6.5mX3m | |||||
序號 | 名稱 | 材質 | 單位 | 數量 | 備注 |
一 | 非標容器設備 |
| 臺 | 5 |
|
1 | 塔釜 | Q345R | 臺 | 1 | 含電加熱器 |
2 | 氣液三相分離器 | S30408 | 臺 | 1 |
|
3 | 塔管 | S30408 | 臺 | 1 |
|
4 | 氣氣換熱器 | S30408 | 臺 | 1 |
|
5 | 氣體冷卻器（蒸發器） | S30408 | 臺 | 1 |
|
二 | 其他設備 |
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|
1 | 裝置內管道閥門儀表 | 組合 |
|
|
|
2 | 裝置內調節閥壓力溫度變送器 | 組合 |
|
|
|
3 | 裝置內防爆管線橋接地線 | 組合 |
|
|
|
4 | 裝置內氮氣儀表風管線 | 組合 |
|
|
|
5 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
|
|
|
6 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
|
|
|
7 | 低壓控制柜顯示器 | 組合 |
|
|
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| |||||
（三）、制冷系統
序號 | 名稱 | 材質 | 單位 | 數量 | 備注 |
一 | 主機及非標容器設備 |
| 臺 | 6 |
|
1 | 制冷壓縮機 |
| 臺 | 1 |
|
2 | 油分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
3 | 油冷卻器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
4 | 氣液分離器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
5 | 儲液器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
6 | 經濟器 | Q345R | 臺 | 1 |
|
7 | 蒸發冷 | Q345R | 臺 | 1 |
|
二 | 其他設備 |
|
|
|
|
1 | 裝置內管道閥門儀表 | 組合 |
|
|
|
2 | 裝置內調節閥壓力溫度變送器 | 組合 |
|
|
|
3 | 裝置內防爆管線橋接地線 | 組合 |
|
|
|
4 | 裝置撬塊支架 | 組合 |
|
|
|
5 | 遠傳自動控制顯示及其編程 | 組合 |
|
|
|
6 | 高低壓控制柜顯示器 | 組合 |
|
|
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