公司主營產(chǎn)品：

1.鍋爐：立式蒸汽鍋爐,、生鍋爐、燃煤蒸汽鍋爐,、大型熱水鍋爐 ,、導熱油鍋爐、WNS燃油（氣）蒸汽鍋爐,、電加熱熱水鍋爐,、電加熱蒸汽鍋爐。

2.非標設備：主要為化工,、化肥,、煉油、制藥等行業(yè)提供非標壓力容器成套設備（二氧化碳成套設備,、聚成套設備等）的設計,、制造。

3.低溫設備：氧,、氬,、氮、CO2,、LNG液化天然氣儲罐等,。

4.氨制冷輔助設備：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.儲罐設備：蒸汽,、空氣、,、液氨,、、二甲醚等儲罐,。

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

1 工藝技術方案

1.1 工藝原理及路線選擇

LNG工廠的工藝主要包括天然氣脫酸,、脫水、脫,、液化,、裝車以及與之相配合的輔助。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,，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：

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的吸收能力,，而且反應熱小，解吸溫度低,，化學性質(zhì),，而不降解。

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

CO₂ + H₂O == H⁺ + HCO₃^-(1)

H⁺ + R₂NCH₃ == R₂NCH₃H⁺ (2)

式（1）受液膜控制,，反應速率極慢，式（2）則為瞬間可逆反應,，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,，反應按下式進行：

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,，大大加快了反應速度。MDEA 分子含有一個叔胺基團,，吸收CO₂ 后生成碳酸氫鹽,，加熱再生時遠比伯仲胺生成的甲酸鹽所需的熱量低得多。

1.1.1.2 天然氣脫水,、脫單元

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構，在結構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,，但晶體骨架結構不變,，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可以進入分子篩晶體,，從而被吸附,，否則,，被排斥。分子篩還根據(jù)不同分子的極性決定優(yōu)先吸附的次序,。一般地,，極性強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,，溫度有利于放熱的吸附，高溫則有利于吸熱的脫附,。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使用,。

分子篩脫水屬于吸附法脫水,，一般用于水要求控制較低的，其深度可達到-76℃,， 保證含水量在1ppm以下,。

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

1.1.1.3 天然氣液化單元

凈化后的天然氣主要成分為，從的PH 圖上可以看出,，常壓下的天然氣冷卻到-162℃ 時將冷凝變成,；較高壓力下的將在較高溫度下液化，過冷和降壓后液化,。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,。天然氣液化所需冷量是靠外加制冷循環(huán)來提供,，配備的制冷就是要使得換熱器達到小的冷、熱流之溫差,，并因此*的制冷效率,。

天然氣液化的制冷已非常成熟，常用的工藝有：階式制冷循環(huán),、混合冷劑制冷循環(huán),、機制冷循環(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)由三個的制冷組成,。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℃,，離出戊烷以上的重烴后進入第二級冷卻,。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,。第二級采用做制冷劑，天然氣在第二級中被冷卻到-80～-100℃,，并被液化后進入第冷卻,。或冷卻器蒸發(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)到或冷卻器,。第三級采用做制冷劑，液化天然氣在冷卻器中被過冷到-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,。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,、在冷卻器中液化后,，循環(huán)到冷卻器。

經(jīng)典階式制冷循環(huán),，包含幾個相對,、相互串聯(lián)的冷卻階段，由于制冷劑一般使用多級壓縮機壓縮,，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)的制冷劑進入相應的壓縮機級壓縮,。各冷卻階段僅制冷劑不同,，操作基本相似。

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)就出它固有的缺點：

l 經(jīng)典的階式制環(huán)由三個的丙烷、,、制冷循環(huán)復迭而成,。機組多（三臺壓縮機）冷劑用量大、級間管路連接復雜,，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,，效率,，一般采用9個溫度水平（丙烷、,、段各3個）代替3溫度水平（丙烷段-38℃,、段-85℃、段-160℃）,。如此以來,，效率了，但流程十分復雜,。

（2）混合冷劑循環(huán)

鑒于階式制冷循環(huán)裝置的復雜性,、投資高，為此了混合制冷循環(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*,。利用混合物部分冷凝的特點來達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,，使流程大于簡化,，造價也可。

從原則上講,，由N₂,、C1～C5等組成的混合物,，其組成比例應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)簡單,，但它的效率要比9個溫度水平的階式制冷循環(huán)低,。

可以適當調(diào)節(jié)混合冷劑的組成比例,，使整個液化按冷卻曲線提供所需的冷量,。 在混合冷劑循環(huán)的基礎上，發(fā)展成有丙烷預冷的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個溫度水平預冷原料天然氣到～-40℃,；低溫段的換熱采用兩種——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)了熱力學上的特性,，從而使效率得以大限度的。

（3）機制冷循環(huán)

機制冷循環(huán)是指利用高壓制冷劑通過透平機絕熱的克勞德循環(huán)制冷來實現(xiàn)天然氣的液化,。氣體在機中降溫的同時,，能輸出功，可用于驅(qū)動流程中的壓縮機,。

根據(jù)制冷劑的不同,，機制冷循環(huán)可分為：氮機制冷循環(huán)、氮-機制冷 循環(huán),、天然氣制冷循環(huán),。

與階式制冷循環(huán)和混合冷劑制冷循環(huán)工藝相比，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小時即可獲得滿負荷產(chǎn)品，運行靈活,，適應性強,，易于操作和控制，性好,，放空不會引起火災或危險,。制冷劑采用單組分氣體，因而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 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。

為了機制冷循環(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機制冷循環(huán)。與混合冷劑循環(huán)相比,，N₂-CH₄機制冷循環(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，它比純氮機制冷循環(huán)節(jié)省10～20%的動力消耗,。

N₂-CH₄機制冷循環(huán)的液化流程由天然氣液化與N₂-CH₄機制冷兩個各自的部分組成,。

在天然氣液化中，經(jīng)過預處理裝置脫酸氣,、脫水后的天然氣,，經(jīng)預冷器冷卻后，在氣液分離器中分離重烴,，氣相部分進入液化器進行液化,，在過冷器中進行過冷，節(jié)流降壓后進入LNG貯槽,。

在N₂-CH₄制冷中,，制冷劑N₂-CH₄經(jīng)循環(huán)壓縮機和增壓機（制動壓縮機）壓縮到工作壓力，經(jīng)水冷卻器冷卻后,，進入預冷器被冷卻到機的入口溫度,。一部分制冷劑進入機到循環(huán)壓縮機的入口壓力，與返流制冷劑混合后,，作為液化器的冷源,，回收的功用于驅(qū)動增壓機；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。

機制冷流程中,，由于換熱器的傳熱溫差很大,，可采用預冷的對制冷劑和天然氣進行預冷，則液化的能耗可大幅度,。

1.1.2 液化工藝路線選擇

根據(jù)以上流程的不同特點,，結合本天然氣液化裝置液化量不大，從能耗,、工藝的復雜程度,、操作和的方便性來說，采用不帶預冷的混合冷劑液化流程在技術上是*成熟的、可行的和合理的,，經(jīng)濟性也是佳的,。

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)氣體呈流狀態(tài)，吸附劑有效利用率達到98%以上,。

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

7）采用密相裝填技術可吸附劑的堆密度（6～10%）,，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，了吸附劑利用率,；避免吸附劑粉化吸附劑使用壽命,。

8）液化和制冷所選擇的工藝為MRC（混合冷劑）循環(huán)制冷，其能耗低,，本是目前常用的制冷中能耗低的，使產(chǎn)品價格具有市場競爭力,。并且采用板翅式換熱器,，使冷箱結構緊湊，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械雜質(zhì)或,，為防止這些對LNG裝置造成損害，設置過濾設備對這些進行脫除。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,，以后續(xù)單元的使用。設置孔板流量計進行原料氣量的計量,。由于原料氣量的貿(mào)易計量是以供方的計量為準,，因此不設置高精度的渦輪流量計或超聲波流量計。

1.3.1.2 設計參數(shù)

處量：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,，并在低溫下產(chǎn)生冰凍而堵塞管道和設備,。此外，CO₂含量過高,，會天然氣的熱值,。因此，必須嚴格控制天然氣中酸性組分的含量,，以達到工藝和LNG 產(chǎn)品的要求,。

1.3.2.2 設計參數(shù)

原料氣進口流量    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,，氣體中的H₂S 和CO₂被吸收而進入液相,，未被吸收的組份從吸收塔頂部引出，依次進入原料氣/凈化氣換熱器,，再進入聚結式過濾器分離微小液滴,，出過濾分離器的氣體進入原料氣干燥單元。

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,，在再生塔進行汽提再生,，直至貧液的貧液度達到指標,。

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℃,，進入貧液泵增壓,，大部分進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熱油爐的導熱油提供,。

水平衡由脫鹽水補充,。

1.3.3 天然氣脫水、脫單元

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；由于天然氣液化溫度低,，水的存在還會設備凍堵,，故必須脫水。天然氣中的存在往往會造成嚴重的后果,，在低溫狀態(tài)下,，會對液化冷箱內(nèi)的鋁制設備、管道以及閥門造成腐蝕,，影響設備的運行,，故必須脫。

1.3.3.2 設計參數(shù)

原料氣進口流量    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） ,，之后進入天然氣脫單元,。

干燥單元設兩臺干燥器，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，使該干燥器進入冷卻階段,。

從原料氣干燥后的天然氣進入脫器,，在脫劑的作用下脫。從脫器出來的天然氣的含量小于0.01μg/m³,。

設置了一臺脫器,，脫器中的浸硫活性炭可以使用3年以上。

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