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沼氣回收CNG天然氣裝置
1. 設備簡練,占地面積小,安裝方便;
2. 控制系統(tǒng)采用集散控制系統(tǒng)(DCS系統(tǒng)),操作簡單,可實現24小時連續(xù)運轉無人值守;
3. 整套設備二氧化碳接觸部分采用全不銹鋼材質,安全性、穩(wěn)定性強。
沼氣中的主要成分為CH4、H2S、CO2,該裝置工藝設計利用沼氣組分差異較大的特點,分段處理。先后采用濕法脫硫液循環(huán)再生工藝,雙變壓吸附分離提純工藝(SPSA),有效的將組分中的H2S、CO2等氣體進行分類回收及利用,后增設多級PSA裝置,回收濃縮解析氣中的CH4,加工成生物天然氣。這種沼氣的提純與高值環(huán)保利用的方式可以*的增大用戶盈利的空間和商業(yè)運營范圍。
工藝裝置流程說明
3.2.1 低壓沼氣的增壓壓縮
沼氣經過經壓縮機壓縮至4.0Mpa,
3.2.1 沼氣的脫碳和脫水干燥
沼氣,本身含有一定量的CO2,為了裝置正常運行,必須去除掉,尾氣中含有的H2S和CO2統(tǒng)稱為酸性氣體,它們的存在會造成金屬腐蝕并污染。
用于尾氣脫除酸氣的有溶劑吸收法、物理吸收法、氧化還原法和分子篩吸附法。目前普遍*和廣泛應用的溶劑吸收法和分子篩法。
溶劑吸收法是以可逆的化學反應為基礎,以堿性溶劑為吸收劑的脫硫,溶劑與原料氣中的酸組分(主要是H2S和CO2)反應而生成化合物;吸收了酸氣的富液在升高溫度、壓力的條件下又能分解而放出酸氣,從而實現溶劑的再生利用。溶劑吸收法所用溶劑一般為烷醇胺類,主要有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二異胺(DIPA)、二乙醇胺(MDEA)等。
分子篩法是利用分子篩的吸附性能來同時脫除水分和二氧化碳。
由于本天然氣液化裝置的原料天然氣中二氧化碳含量較高,不適用于分子篩法,因此選擇溶劑吸收法來脫除原料天然氣中的酸性氣體(二氧化碳)。
該工藝由 2臺吸附器連續(xù)循環(huán)使用,1臺吸附器處于吸附階段,另 1臺吸附器則處于吸附劑再生的吹冷和加熱階段。再生氣采用精餾塔塔頂出來的尾氣。再生后再生氣體送出界區(qū)。
1)吸附
原料氣自塔底經程控閥進入正處于吸附狀態(tài)的吸附塔 A內。在吸附劑的選擇吸附下,其中的水分和其他微量雜質被吸附下來,未被吸附的原料氣從塔頂,通控閥進入后工序。當被吸附雜質的傳質區(qū)前沿(稱為吸附前沿)到達床層出口預留段時,關掉該吸附塔的原料氣進料閥和產品氣出口閥停止吸附。吸附床開始轉入再生。目前的狀態(tài)為吸附塔 B吸附, A塔再生。
2)逆放
這是在吸附結束后,逆著吸附方向進行減壓,使被吸附的氣體減壓解吸出來的。A塔內氣體從塔的底部經程控閥出來,再通過調節(jié)閥調節(jié)壓力后放空。
3)再生加熱
在逆放結束后,采用尾氣氣(開車初期可用原料氣代替)經再生氣加熱器加熱到~220℃后,經程控閥從吸附塔頂自上而下沖洗 1A塔內的吸附劑床層,將吸附在吸附劑上的雜質*解吸出來,使吸附劑再生的,加熱后的氣體通控閥放空。當
塔底部出口溫度達到 180℃~200℃時可認為再生完成。
4)吹冷
當再生加熱完成后,關閉加熱器,尾氣對吸附塔 A自上而下進行吹冷,當出口溫度到常溫時該結束。
5)升壓
在再生完成后,用吸附后的純凈氣體通過調節(jié)閥對吸附塔A進行而平穩(wěn)地升壓至吸附壓力。
經這一后吸附塔便完成了一個完整的“吸附-再生”循環(huán),又為下一次吸附做好了。
整個凈化單元由程序自動完成。凈化壓力由調節(jié)閥控制。自干燥塔出來的氣體經過粉塵過濾器進入主換熱器。
脫水工序主要工藝操作條件如下表 8 所示。
在本工序出口的工藝管線上配置在線儀用以監(jiān)測干燥效果,確保進入冷箱的原料氣工藝要求。
3.2.2 LNG液化提取
液化分離部分擬采用間接機制冷加精餾液化的流程。
經干燥后的沼氣溫度約 40℃,壓力約 4.0MPa,進入冷箱,依次經過主翅式換熱器充分換熱后成為過冷 LNG產品經過減壓送往 LNG儲槽。
循環(huán)制冷采用單級制冷,其主要由壓縮機、透平機、冷箱等設備構成。通過循環(huán)為原料氣的液化與精餾提供冷量。
本流程組織比較成熟,簡單,效率和能耗都處于上佳.
3.3 自控技術方案
3.3.1 控制水平和主要控制方案
1)DCS
本裝置主要的工藝物料是其他,其特點是:易燃、易爆。根據 LNG生產的要求,本項目的自動控制方案為:
主要生產裝置采用*的集散控制(DCS),在控制室對工藝各單元和公用工程進行工藝操作數據與操作狀態(tài)采集、處理、顯示和存儲,通過液晶顯示器顯示工藝流程圖、工藝操作數據、工藝運行狀態(tài)、趨勢記錄、生產報表和等畫面,并可通過打印機打印各種畫面、報表和記錄。為生產的控制精度,設計除采用常規(guī)的定值控制外,還設有壓力分程控制等復雜控制。重要的工藝操作控制參數設置聯鎖及 ESD,操作運行越限與故障裝置。
沼氣回收CNG天然氣裝置的控制室,包括操作控制室、機柜室、工程師站室、UPS間等。在控制室內設有可燃、有體檢測盤、火災盤等??刂剖覇为氃O在控制樓內。