公司主營產(chǎn)品：

1.鍋爐：立式蒸汽鍋爐、臥式生物質(zhì)鍋爐,、臥式燃煤蒸汽鍋爐,、大型熱水鍋爐 、導(dǎo)熱油鍋爐,、WNS燃油（氣）蒸汽鍋爐,、電加熱熱水鍋爐、電加熱蒸汽鍋爐,。

2.非標(biāo)設(shè)備：主要為化工,、化肥、煉油,、制藥等行業(yè)提供非標(biāo)壓力容器成套設(shè)備（二氧化碳成套設(shè)備,、聚乙烯成套設(shè)備等）的設(shè)計、制造,。

3.低溫設(shè)備：氧,、氬、氮,、CO2,、LNG液化天然氣儲罐等。

4.氨制冷輔助設(shè)備：蒸發(fā)冷,、貯氨器,、低溫循環(huán)桶、蒸發(fā)器,、油氨分離器,、虹吸罐、空分,、緊急泄氨器,、集油器等。

5.儲罐設(shè)備：蒸汽,、空氣、、液氨,、,、二甲醚等儲罐。

6.分離,、精餾,、萃取設(shè)備：廢甲醇提純成套設(shè)備、二甲醚成套設(shè)備,、石腦油分離溶劑設(shè)備,、發(fā)酵提取全套設(shè)備等各種混合物的回收、分離,、精餾,、萃取。

1 工藝技術(shù)方案

1.1 工藝原理及路線選擇

LNG工廠的工藝過程主要包括天然氣脫酸,、脫水,、脫汞、液化,、裝車以及與之相配合的輔助系統(tǒng),。以下主要介紹天然氣凈化和液化的工藝原理。

1.1.1 工藝原理

1.1.1.1 天然氣脫酸單元

酸性氣體是指原料氣中的二氧化碳和硫化氫,，本裝置采用溶劑吸收法來脫除酸性氣體,，吸收溶劑為活化MDEA水溶液。

MDEA 水溶液吸收酸性氣體的原理如下：

甲基二乙醇胺（MDEA）,，分子式為CH₃-N(CH₂CH₂OH)₂,，分子量119.2，沸點246～248℃,，閃點260℃,，凝固點-21℃，汽化潛熱519.16kJ/kg ,，能與水和醇混溶,，微溶于醚。在一定條件下,，對二氧化碳等酸性氣體有很強(qiáng)的吸收能力,，而且反應(yīng)熱小，解吸溫度低,，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，無毒而不降解。

純MDEA 溶液與CO₂不發(fā)生反應(yīng),，但其水溶液與CO₂ 可按下式反應(yīng)：

CO₂ + H₂O == H⁺ + HCO₃^-(1)

H⁺ + R₂NCH₃ == R₂NCH₃H⁺ (2)

式（1）受液膜控制,，反應(yīng)速率極慢,，式（2）則為瞬間可逆反應(yīng)，因此式（1）為MDEA 吸收CO₂ 的控制步驟,，為加快吸收速率,，在MDEA 溶液中加入活化劑(R₂^/NH) 后，反應(yīng)按下式進(jìn)行：

R₂^/NH + CO₂ == R₂^/NCOOH (3)

R₂^/NCOOH + R₂NCH₃ + H₂O ==R₂^/NH + R₂CH₃NH⁺HCO₃^-(4)

(3)+(4)：

R₂NCH₃+ CO₂ + H₂O == R₂CH₃NH⁺HCO₃^-(5)

由式（3）～（5）可知,，活化劑吸收了CO₂,，向液相傳遞CO₂，大大加快了反應(yīng)速度,。MDEA 分子含有一個叔胺基團(tuán),，吸收CO₂ 后生成碳酸氫鹽，加熱再生時遠(yuǎn)比伯仲胺生成的氨基甲酸鹽所需的熱量低得多,。

1.1.1.2 天然氣脫水,、脫汞單元

分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物，主要由硅鋁通過氧橋連接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu),，在結(jié)構(gòu)中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊,、內(nèi)表面積很大的空穴。此外還含有電價較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水,。由于水分子在加熱后連續(xù)地失去,，但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變，形成了許多大小相同的空腔,，空腔又有許多直徑相同的微孔相連,，這些微小的孔穴直徑大小均勻，能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內(nèi)部中來,，而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子,，極性程度不同的分子，沸點不同的分子,，飽和程度不同的分子分離開來,，即具有“篩分"分子的作用，故稱為分子篩,。

分子直徑小于分子篩晶體孔穴直徑的物質(zhì)可以進(jìn)入分子篩晶體,，從而被吸附，否則,，被排斥,。分子篩還根據(jù)不同物質(zhì)分子的極性決定優(yōu)先吸附的次序。一般地,，極性強(qiáng)的分子更容易被吸附,。

分子篩是人工合成的水合硅鋁酸鹽晶體Mex/m[(Al₂O₃)x(SiO₂)y]·mH₂O，分子篩吸附水是一個放熱過程,，降低溫度有利于放熱的吸附過程,，高溫則有利于吸熱的脫附過程,。溫度低，水的平衡吸附容量高,；反之,，則低,。正是利用該特性,，使得在變溫和變壓時實現(xiàn)分子篩吸附水和解吸水而重復(fù)使用。

分子篩脫水屬于吸附法脫水,，一般用于水露點要求控制較低的場合,，其露點深度可達(dá)到-76℃， 保證含水量在1ppm以下,。

汞在低溫下會對鋁制設(shè)備和管道造成嚴(yán)重腐蝕,，因此必須脫除。本裝置采用浸硫活性炭來脫除原料氣中的汞,。

1.1.1.3 天然氣液化單元

凈化后的天然氣主要成分為甲烷,，從甲烷的PH 圖上可以看出，常壓下的天然氣冷卻到-162℃ 時將冷凝變成液體,；較高壓力下的甲烷將在較高溫度下液化,，過冷和降壓后得到液化甲烷。正是利用此原理,，可以采用多種液化制冷循環(huán),，將天然氣冷卻、冷凝和過冷到-162℃,，生產(chǎn)液化天然氣（LNG）,。  

天然氣液化為低溫過程。天然氣液化所需冷量是靠外加制冷循環(huán)來提供,，配備的制冷系統(tǒng)就是要使得換熱器達(dá)到小的冷,、熱流之溫差，并因此獲得*的制冷效率,。

天然氣液化的制冷系統(tǒng)已非常成熟,，常用的工藝有：階式制冷循環(huán)、混合冷劑制冷循環(huán),、膨脹機(jī)制冷循環(huán),。

（1）階式制冷循環(huán)

階式制冷循環(huán)1939年首先應(yīng)用于液化天然氣產(chǎn)品，裝于美國的Cleveland,，采用NH₃,、C₂H₄為、第二級制冷劑,。經(jīng)典階式制冷循環(huán)由三個獨立的制冷系統(tǒng)組成,。級采用丙烷做制冷劑,，經(jīng)過凈化的天然氣在丙烷冷卻器中冷卻到-35～-40℃，離出戊烷以上的重?zé)N后進(jìn)入第二級冷卻,。由丙烷冷卻器中蒸發(fā)出來的丙烷氣體經(jīng)壓縮機(jī)增壓,，水冷卻器冷卻后重新液化，并循環(huán)到丙烷冷卻器,。第二級采用乙烯做制冷劑,，天然氣在第二級中被冷卻到-80～-100℃，并被液化后進(jìn)入第三級冷卻,。乙烷或乙烯冷卻器蒸發(fā)出 來的氣體經(jīng)過增壓,、水冷后，在并在丙烷冷卻器中冷卻,、液化,，循環(huán)到乙烷或乙烯冷卻器。第三級采用甲烷做制冷劑,，液化天然氣在甲烷冷卻器中被過冷到-150～-160℃,，然后通過節(jié)流閥降壓，溫度降到-162℃后,，用泵輸送到LNG貯槽,。甲烷冷卻器中蒸發(fā)出來的氣體經(jīng) 增壓、水冷后,，在丙烷冷卻器中冷卻,、在乙烯冷卻器中液化后，循環(huán)到甲烷冷卻器,。

經(jīng)典階式制冷循環(huán),，包含幾個相對獨立、相互串聯(lián)的冷卻階段,，由于制冷劑一般使用多級壓縮機(jī)壓縮,，因而在每個冷卻階段中，制冷劑可在幾個壓力下蒸發(fā),，分成幾個溫度等級冷卻天然氣,，各個壓力下蒸發(fā)的制冷劑進(jìn)入相應(yīng)的壓縮機(jī)級壓縮。各冷卻階段僅制冷劑不同,，操作過程基本相似,。

從發(fā)展來看，初興建LNG裝置時就用階式制冷循環(huán)的著眼點是：能耗低,，技術(shù)成熟,，無需改變即可移植用于LNG生產(chǎn)。隨著發(fā)展要求而陸續(xù)興建新的LNG裝置,，這時經(jīng)典的階式制冷循環(huán)就暴露出它固有的缺點：

l 經(jīng)典的階式制環(huán)由三個獨立的丙烷,、乙烯,、甲烷制冷循環(huán)復(fù)迭而成。機(jī)組多（三臺壓縮機(jī)）冷劑用量大,、級間管路連接復(fù)雜,，導(dǎo)致造價高昂；

l 為使實際級間操作溫度盡可能與原料天然氣的冷卻曲線（Q-T曲線）貼近,，以減 少熵增,，提率，一般采用9個溫度水平（丙烷,、乙烯,、甲烷段各3個）代替3溫度水平（丙烷段-38℃,、乙烯段-85℃,、甲烷段-160℃）。如此以來,，效率提高了,，但流程十分復(fù)雜。

（2）混合冷劑循環(huán)

鑒于階式制冷循環(huán)裝置的復(fù)雜性,、投資高,，為此開發(fā)了混合制冷循環(huán)（Mixed Refrigerant Cycle，MRC））用一種制冷劑（一般是烴類混合物,，如N₂,、C1～C5等））其Q-T曲線與原料天然氣接近一致。利用混合物部分冷凝的特點來達(dá)到所需的不同溫度水平,，既保留了階式制冷循環(huán)的優(yōu)點,，而且又只有1臺壓縮機(jī)，使流程大于簡化,，造價也可降低,。

從原則上講，由N₂,、C1～C5等組成的混合物,，其組成比例應(yīng)依照原料天然氣組成、工藝流程,、工藝壓力而異,。MRC制冷循環(huán)的流程和裝備較階式制冷循環(huán)系統(tǒng)簡單，但它的效率要比9個溫度水平的階式制冷循環(huán)低,。

可以適當(dāng)調(diào)節(jié)混合冷劑的組成比例,，使整個液化過程按冷卻曲線提供所需的冷量。 在混合冷劑循環(huán)的基礎(chǔ)上,，發(fā)展成有丙烷預(yù)冷的MRC工藝,，簡稱C3/MRC工藝,，它的效率接近階式循環(huán)。此法的原理是分兩段供給冷量：高溫段用丙烷壓縮制冷,，按3個溫度水平預(yù)冷原料天然氣到～-40℃,；低溫段的換熱采用兩種方式——高壓的混合冷劑與較高溫度的原料氣換熱，低壓的混合冷劑與較低溫度的原料氣換熱,。充分體現(xiàn)了熱力學(xué)上的特性,，從而使效率得以大限度的提高。

（3）膨脹機(jī)制冷循環(huán)

膨脹機(jī)制冷循環(huán)是指利用高壓制冷劑通過透平膨脹機(jī)絕熱膨脹的克勞德循環(huán)制冷來實現(xiàn)天然氣的液化,。氣體在膨脹機(jī)中膨脹降溫的同時,，能輸出功，可用于驅(qū)動流程中的壓縮機(jī),。

根據(jù)制冷劑的不同,，膨脹機(jī)制冷循環(huán)可分為：氮膨脹機(jī)制冷循環(huán)、氮-甲烷膨脹機(jī)制冷 循環(huán),、天然氣膨脹制冷循環(huán),。

與階式制冷循環(huán)和混合冷劑制冷循環(huán)工藝相比，氮氣膨脹循環(huán)流程非常簡單,、緊湊,，造價略低。起動快,，熱態(tài)起動2～4小時即可獲得滿負(fù)荷產(chǎn)品,，運行靈活，適應(yīng)性強(qiáng),，易于操作和控制,，安全性好，放空不會引起火災(zāi)或爆炸危險,。制冷劑采用單組分氣體,，因而消除了像混合冷劑制冷循環(huán)工藝那樣的分離和存儲制冷劑的麻煩，也避免了由此帶來的安全 問題,，使液化冷箱的更簡化和緊湊,。但能耗要比混合冷劑液化流程高40%左右。

為了降低膨脹機(jī)制冷循環(huán)的功耗,，采用N₂-CH₄雙組分混合氣體代替純N₂,，發(fā)展了N₂-CH₄膨脹機(jī)制冷循環(huán)。與混合冷劑循環(huán)相比,，N₂-CH₄膨脹機(jī)制冷循環(huán)具有起動時間短,、流程簡單、控制容易、制冷劑測定和計算方便等優(yōu)點,。同時由于縮小了冷端換熱溫差,，它比純氮膨脹機(jī)制冷循環(huán)節(jié)省10～20%的動力消耗。

N₂-CH₄膨脹機(jī)制冷循環(huán)的液化流程由天然氣液化系統(tǒng)與N₂-CH₄膨脹機(jī)制冷系統(tǒng)兩個各自獨立的部分組成,。

在天然氣液化系統(tǒng)中,，經(jīng)過預(yù)處理裝置脫酸氣、脫水后的天然氣,，經(jīng)預(yù)冷器冷卻后,，在氣液分離器中分離重?zé)N，氣相部分進(jìn)入液化器進(jìn)行液化,，在過冷器中進(jìn)行過冷,，節(jié)流降壓后進(jìn)入LNG貯槽。

在N₂-CH₄制冷系統(tǒng)中,，制冷劑N₂-CH₄經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)和增壓機(jī)（制動壓縮機(jī)）壓縮到工作壓力,，經(jīng)水冷卻器冷卻后，進(jìn)入預(yù)冷器被冷卻到膨脹機(jī)的入口溫度,。一部分制冷劑進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹到循環(huán)壓縮機(jī)的入口壓力,，與返流制冷劑混合后，作為液化器的冷源,，回收的膨脹功用于驅(qū)動增壓機(jī)；另外一部分制冷劑經(jīng)液化器和過冷器冷凝和過冷后,，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降溫后返流,，為過冷器提供冷量。

膨脹機(jī)制冷流程中,，由于換熱器的傳熱溫差很大,，可采用預(yù)冷的方法對制冷劑和天然氣進(jìn)行預(yù)冷，則液化過程的能耗可大幅度降低,。

1.1.2 液化工藝路線選擇

根據(jù)以上流程的不同特點,，結(jié)合本天然氣液化裝置液化量不大，從能耗,、工藝的復(fù)雜程度,、操作和維護(hù)的方便性來說，采用不帶預(yù)冷的混合冷劑液化流程在技術(shù)上是*成熟的,、可行的和合理的,，經(jīng)濟(jì)性也是的。

1.2 裝置工藝特點

本裝置的主要工藝特點：

1）采用活化胺法（aMDEA）脫酸氣（CO₂和H₂S）,，較其他類型的胺法具有發(fā)泡小,、腐蝕性小、胺液損失小等特點。

2）胺法脫碳裝置產(chǎn)品氣凈化度高,，產(chǎn)品氣中CO₂含量低可降到1ppm,。

3）采用進(jìn)口MDEA溶液，具有不易發(fā)泡,、不易降解,、胺液損失小、腐蝕小,、對CO₂攜帶量大,、天然氣損失小等特點。

4）采用分子篩吸附,，可以深度脫水,，即使在低水汽分壓下仍具有很高吸附特性。

5）氣流分布器的吸附塔,，能保證氣流更加均勻分布,，可以保證吸附塔內(nèi)氣體呈活塞流狀態(tài)，吸附劑有效利用率達(dá)到98%以上,。

6）采用浸硫活性炭來脫除汞,，保證脫汞后的天然氣中汞含量不大于0.01μg/m³；

7）采用密相裝填技術(shù)可提高吸附劑的堆密度（增加6～10%）,，減少裝置中吸附劑產(chǎn)生的死空間,，避免氣體在吸附床中存在的溝流，提高了吸附劑利用率,；避免吸附劑粉化提高吸附劑使用壽命,。

8）液化和制冷系統(tǒng)所選擇的工藝方法為MRC（混合冷劑）循環(huán)制冷，其能耗低,，本方法是目前常用的制冷方法中能耗低的,，使產(chǎn)品價格具有市場競爭力。并且采用板翅式換熱器,，使冷箱結(jié)構(gòu)緊湊,，方便工廠內(nèi)組裝和整體運輸?shù)浆F(xiàn)場。

1.3 工藝流程簡述

1.3.1 原料氣過濾計量單元

1.3.1.1 單元功能

天然氣中可能存在機(jī)械雜質(zhì)或液體,，為防止這些物質(zhì)對LNG裝置造成損害,，設(shè)置過濾設(shè)備對這些物質(zhì)進(jìn)行脫除。為保證裝置的正常運行,，采用調(diào)壓器將原料天然氣的壓力調(diào)制穩(wěn)定,，以滿足后續(xù)單元的使用。設(shè)置孔板流量計進(jìn)行原料氣量的計量,。由于原料氣量的貿(mào)易計量是以供方的計量為準(zhǔn),，因此不設(shè)置高精度的渦輪流量計或超聲波流量計,。

1.3.1.2 設(shè)計參數(shù)

處理氣量：5×10⁴m³/d；

操作壓力：0.5MPa

操作溫度：20℃,；

過濾器過濾精度：＜1μm,；

1.3.1.3 流程描述

原料氣經(jīng)過加熱后調(diào)壓器穩(wěn)壓，經(jīng)過過濾分離器,，分離雜質(zhì)后,，將天然氣送入后續(xù)單元。

1.3.2 天然氣脫酸氣單元

1.3.2.1 單元功能

天然氣中含有的H₂S和CO₂統(tǒng)稱為酸性氣體,，它們的存在會造成金屬腐蝕,、污染環(huán)境，并在低溫環(huán)境下產(chǎn)生冰凍而堵塞管道和設(shè)備,。此外,，CO₂含量過高，會降低天然氣的熱值,。因此,，必須嚴(yán)格控制天然氣中酸性組分的含量，以達(dá)到工藝和LNG 產(chǎn)品質(zhì)量的要求,。

1.3.2.2 設(shè)計參數(shù)

原料氣進(jìn)口流量    5×10⁴m³/d

吸收塔操作壓力    5MPa

吸收塔操作溫度    35～45℃

再生塔的操作壓力  0.03MPa

再生塔的操作溫度  ～115℃

凈化氣中CO₂ 氣體的含量≤50ppm (V)

凈化氣中H₂S 氣體的含量≤4ppm (V)

1.3.2.3 流程描述

從原料氣過濾單元來的原料氣從吸收塔下部進(jìn)入,，自下而上通過吸收塔；再生后的MDEA 溶液（貧液）從吸收塔上部進(jìn)入,，自上而下通過吸收塔,，逆向流動的MDEA 溶液和天然氣在吸收塔內(nèi)充分接觸，氣體中的H₂S 和CO₂被吸收而進(jìn)入液相,，未被吸收的組份從吸收塔頂部引出,，依次進(jìn)入原料氣/凈化氣換熱器，再進(jìn)入聚結(jié)式過濾器分離微小液滴,，出過濾分離器的氣體進(jìn)入原料氣干燥單元。

吸收了H₂S 和CO₂ 的MDEA 溶液稱富液,，富液經(jīng)過過濾除去固體雜質(zhì)和輕油后,，與再生塔底部流出的溶液（貧液）在貧/富液換熱器中換熱后，升溫到95～100℃去再生塔頂部,，在再生塔進(jìn)行汽提再生,，直至貧液的貧液度達(dá)到指標(biāo)。

出再生塔的貧液經(jīng)過依次經(jīng)過貧/富液換熱器,、貧液冷卻器冷卻到～40℃,，進(jìn)入貧液泵增壓，大部分進(jìn)入吸收塔頂部來吸收酸性氣體,，實現(xiàn)MDEA 溶液的循環(huán),。

再生塔頂部餾出的氣體經(jīng)塔頂冷卻器，出再生塔的氣體經(jīng)過固體脫硫劑脫硫后，直接排入大氣,。冷凝液從塔頂冷凝器回流至再生塔,，維持脫酸氣單元的水平衡。

再生塔再沸器的熱源由來自導(dǎo)熱油爐的導(dǎo)熱油提供,。

系統(tǒng)水平衡由脫鹽水補(bǔ)充,。

1.3.3 天然氣脫水、脫汞單元

1.3.3.1 單元功能

天然氣中水分的存在往往會造成嚴(yán)重的后果,，水分與天然氣在一定條件下形成水合物阻塞管路,，影響冷卻液化過程；由于天然氣液化溫度低,，水的存在還會導(dǎo)致設(shè)備凍堵,，故必須脫水。天然氣中汞的存在往往會造成嚴(yán)重的后果,，在低溫狀態(tài)下,，汞會對液化冷箱內(nèi)的鋁制設(shè)備、管道以及閥門造成腐蝕,，影響設(shè)備的安全運行,，故必須脫汞。

1.3.3.2 設(shè)計參數(shù)

原料氣進(jìn)口流量    5×10⁴m³/d

操作壓力    4.9MPa

操作溫度    ～35℃

凈化氣中H₂O的含量≤1ppm (V)

凈化氣中Hg的含量≤0.01μg/m³

1.3.3.3 流程描述

原料氣從干燥器頂部進(jìn)入,，通過分子篩床層吸附脫除水分后,，從干燥器底部出來，干燥后天然氣中含水量≤1ppm（V） ,，之后進(jìn)入天然氣脫汞單元,。

干燥單元設(shè)兩臺干燥器，在給定的吸附周期內(nèi),，一臺處于吸附狀態(tài)來脫除原料氣中的水分,，第二臺處于再生狀態(tài)（加熱然后冷卻）來解吸分子篩中的水分。當(dāng)處于吸附狀態(tài)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(huán)周期為16h，吸附狀態(tài)8h,、加熱狀態(tài)4.5h ,、冷卻狀態(tài)3h 、切換備用狀態(tài)0.5h ,。兩個干燥器切換使用,。

再生氣為脫水后經(jīng)過升壓的干燥氣，進(jìn)入再生氣加熱器加熱到250℃,。熱的,、干燥的氣體從下而上通過再生狀態(tài)（加熱）的干燥器,，解吸分子篩中的水分。從再生狀態(tài)（加熱）的干燥器出來的,、濕的再生氣進(jìn)入再生氣冷卻器連續(xù)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,。從再生氣分離器頂部出來的氣體與原料天然氣一起進(jìn)入吸附狀態(tài)的干燥器,。在再生狀態(tài)的干燥器加熱4.5h 后，同路徑的氣流旁通再生氣加熱器（再生氣加熱器不工作）,，干燥氣體以同樣路徑通過再生狀態(tài)的干燥器,，使該干燥器進(jìn)入冷卻階段。

從原料氣干燥后的天然氣進(jìn)入脫汞器,，在脫汞劑的作用下脫汞,。從脫汞器出來的天然氣的汞含量小于0.01μg/m³。

設(shè)置了一臺脫汞器,，脫汞器中的浸硫活性炭可以使用3年以上,。

設(shè)置2臺粉塵過濾器，1用1備,，根據(jù)阻力指示進(jìn)行切換,。從脫汞器出來的原料氣，進(jìn)入粉塵過濾器過濾分子篩和活性炭的粉塵,，之后進(jìn)入液化單元,。